CONCEPTION D'UNE BD RELATIONNELLE

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CONCEPTION D'UNE BD RELATIONNELLE
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PROBLEMES DE LA CONCEPTION D'UNE BASE DE DONNEES

• NIVEAU APPLICATION
• Taille de l'application est importante 
• (nombre de relations et de contraintes)
• Disponibilité de l'information
•  
• (spécifications incomplètes)
• Evolutivité de l'application
• (restructuration -logique- de la base)

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PROBLEMES (2)

• NIVEAU SYSTEME
• Les choix d'implantation physique de la BD
  dépendent d'un grand nombre de paramètres
  techniques
• Manipulation de tables non normalisées
• -gt Perte d'informations
• Volume de Données
• Fréquence des transactions
• Exigences en temps de réponse 
• Caractéristiques physiques informatiques
• Coûts de réorganisation/restructuration  
• gt Remise en cause délicate

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PROBLEMES (3)

• UTILISATEUR/CONCEPTEUR
• Relativité dans la perception des objets
•  
• - Différentes vues du même réel 
• - Choix des relations et des contraintes
• Décalage entre les langages usuels et les
  modèles formels de BD
• -gt Théorie réservée à une classe restreinte
  de spécialistes
• Conception itérative et durable dans le temps
  (souvent plusieurs mois)
• -gt Retours arrière fréquents
• -gt Se rappeler le travail déjà fait

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METHODOLOGIE ET NIVEAUX D'ABSTRACTION

•  CONNAISSANCE INFORMELLE
• ANALYSE DES BESOINS ET
• SPECIFICATION DES VUES
• -gt DESCRIPTION FORMALISEE
• (indépendante du système cible)
• INTEGRATION DES VUES
• -gt SCHEMA CONCEPTUEL
• TRANSFORMATION ET NORMALISATION
• -gt SCHEMA LOGIQUE RELATIONNEL
• EVALUATION ET OPTIMISATION
• -gt SCHEMA PHYSIQUE

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APPROCHE INTUITIVE

• CONCEPTION DU SCHEMA CONCEPTUEL OU DE SCHEMAS
  EXTERNES AVEC LE MODELE ENTITE-ASSOCIATION (ou
  dérivé)
• ENTITE
• TOUT OBJET DU MONDE REEL
• (CORRESPOND AUX NOMS)
• ASSOCIATION
• TOUT LIEN ENTRE OBJETS (CORRESPOND AUX VERBES)
• ATTRIBUTS
• TOUTE PROPRIETE D'UNE ENTITE OU D'UNE
  ASSOCIATION (CORRESPOND AUX COMPLEMENTS)

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CONCEPTS DU MODELE

• Type d'entité Ensemble de valeurs caractérisées
  par une liste d'attributs
• Attribut idem relationnel
• (d'entité ou d'association)
• Attribut composite Propriété non atomique
  (récursif) 
• Attribut multivalué Propriété à valeur
  ensembliste
• Clé idem relationnel
• Entité faible N'existe qu'à travers un autre
  type d'entité auquel il est associé
• (dépendance existentielle)
• Cardinalité 1- 1, 1 N, N - 1 ou M - N

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NOTATIONS GRAPHIQUES

• Problème
• A partir de ces notations formaliser les éléments
  et les relations entre ces éléments pour bâtir le
  modèle du Système d'Information

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Exemple

• Hypothèse  
• Une personne possède une ou plusieurs
  voiture(s) gt lien 1,N
• Une voiture appartient à une personne
•   gt lien 1,1
•  

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Exemple (2)
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Exemple (3)

• Attribut multi-valué
• Association circulaire
• Attribut calculé
• Association 0,1 / 1,1 / 1,N / M,N

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PASSAGE INTUITIF AU RELATIONNEL

• UNE ENTITE EST REPRESENTEE PAR UNE RELATION (UNE
  TABLE) DONT LE SCHEMA EST LE NOM DE L'ENTITE
  SUIVI DE LA LISTE DES ATTRIBUTS
• PERSONNE (NSS, NOM, PRENOM)
• VOITURE (NVH, MARQUE, TYPE,
• PUIS, COULEUR)
• UNE ASSOCIATION EST REPRESENTEE PAR UNE RELATION
  DONT LE SCHEMA EST LE NOM DE L'ASSOCIATION SUIVIE
  DE LA LISTE DES CLES DES ENTITES PARTICIPANTES ET
  DES ATTRIBUTS DE L'ASSOCIATION
• POSSEDE (NSSP, NVH, DATE, PRIX)

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PROBLEMES SOULEVES PAR UNE MAUVAISE CONCEPTION

• REDONDANCE DES DONNEES
• (NSS, NOM, PRENOM) D'UN PROPRIETAIRE DE
  PLUSIEURS VOITURES
• INCOHERENCE EN MISE A JOUR
• MODIFICATION DU PRENOM DANS UN TUPLE, ET PAS
  DANS L'AUTRE
• ANOMALIE D'INSERTION
• - PERSONNE SANS VOITURE
• - SI LES VALEURS NULLES SONT ADMISES, COMMENT
  FAIRE UNE RESTRICTION SUR MARQUE ?
• ANOMALIE DE SUPPRESSION
• LA SUPPRESSION DE LA DERNIERE VOITURE D'UNE
  PERSONNE DOIT-ELLE ENTRAINER LA SUPPRESSION DE LA
  PERSONNE ?

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TRANSFORMATION EN RELATIONNEL

• Etape 1
• Types d'entité en relations 
• Type d'Entité -gt relation
• Attribut atomique -gt attribut
• Attribut composite -gt N attributs (mise à
  plat)
• Attribut(s) clé(s) -gt clé(s) candidates
• Exemple Employé
•  

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TRANSFORMATION EN RELATIONNEL (2)

• Etape 2
• Type d'entité faible en relation
• idem étape 1
• Clé du type d'entité identifiante -gt attribut
• gt Clé du type d'entité identifiante est une
  clé étrangère
• Clé de la relation clé de l'entité la clé
  étrangère
• Exemple A charge

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TRANSFORMATION EN RELATIONNEL (3)

• Etape 3
• Association binaire 1-1 en clés étrangères
• (cas symétrique, en cas de 0 le sens est
  fixé)
• Clé de la relation associée à E1 (resp. E2)
• -gt attribut de E2 (resp. E1) 
• Attribut de l'association
• -gt attribut de E2 (resp. E1)
•  
• Exemple
• Dirige (E1 Employé,
• E2 Département)

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TRANSFORMATION EN RELATIONNEL (4)

• Etape 4
• Association binaire 1- N (non faible) en clés
  étrangères
• Clé de la relation associée à E2
• -gt attribut de E1 
• Attribut de l'association
• -gt attribut de E1 
• Exemple
• Contrôle (E1 Employé,
• E2 Département)

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TRANSFORMATION EN RELATIONNEL (5)

• Etape 5
• Association binaire M-N en relations
• Création d'une relation RelE1-E2
• Clés de E1 et E2
• -gt attributs de RelE1-E2
• Attribut de l'association
• -gt attribut de RelE1-E2
• Clé de RelE1-E2 (clé de E1, clé de E2)
•  
• Exemple Travail Dans (Trv Dans)

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TRANSFORMATION EN RELATIONNEL (6)

• Etape 6 Attributs multivalué en relation
•  
• Création d'une relation
• Attribut multivalué -gt attribut
• Clé du type d'entité -gt attribut
•  
• Clé de la relation tout le schéma
• Exemple local dans Département

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TRANSFORMATION EN RELATIONNEL (7)

• Etape 7 Association n-aire
• Création d'une relation
• Clés des types d'entité participants
• -gt attributs
• Attribut de l'association
• -gt attribut
•  
• Clé de la relation union des clés des types
  d'entité 

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Transformation

•  Etape 1  
• Employé (NSS, Famille, Prénom, Salaire)
• Département (Num, Nom)
• Projet (Num, Nom, Local)
• Etape 2
• Acharge (NSS, Nom, DateN) 
• Etape 3
• Département (Num, Nom, NSSMgr, DateDéb)
• Etape 4
• Employé (NSS, Famille, Prénom, Salaire,
• NumDept, NSSSuper)
• Projet (Num, Nom, Local, NumDept)

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Transformation (2)

• Etape 5
• TrvDans (NSS, Num, Heure)
•  
• Etape 6  
• Localisation (Num, Local)
•  
• Schéma final
• Département (Numéro, Nom, NSSMgr,
  DateDébut)
• Employé (NSS, Famille, Prénom, Salaire,
• NumDept, NSSSuper)
• Projet (Num, Nom, Local, NumDept)
• Acharge (NSS, Nom, DateN)
• TrvDans (NSS, Num, Heure)
• Localisation (Num, Local)

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AMELIORATION DU MODELE

• GÉNÉRALISATION / SPÉCIALISATION
• Super-classe / sous-classe,
• Héritage des attributs
• Instanciation à différents niveaux
•  
• SPECIALISATION
• Par prédicat, Totale / Partielle,
• Partition / Recouvrement
• Simple / Multiple (sous-classe partagée)
• UNION
• Héritage sélectif 
• gt Probléme Transformer ces extensions dans un
  modèle qui met les structures à plat

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GENERALISATION

• Feuille de la hiérarchie -gt Relation
• Les attributs sont obtenus par union des
  attributs de la racine à la feuille
• Non feuille -gt vues définies comme des unions
• Les attributs sont obtenus par projection à
  partir de la relation de base sur le
  sous-ensemble défini à ce niveau de la hiérarchie
• gt Pas de création d'instances au niveau non
  feuille
• gt accès aux feuilles peu coûteux
• gt non feuille union projection
• gt une même instance peut être spécialisée
  dans plusieurs entités
• gt pas d'Object IDentifier (OID)

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Exemple

• ETUDIANT, PRIVE et PUBLIC
• sont des relations
• SALARIE, PERSONNE
• sont des vues
• SALARIE ? ( P ( PRIVE NSS,
• Nom, NomEmp),
• P ( PUBLIC NSS,
• Nom, NomEmp)
• )
• PERSONNE ? ( P ( ETUDIANT NSS, Nom),
• P ( SALARIE
• NSS, Nom) )

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SPECIALISATION

• Chaque noeud est une relation de base (schéma
  local)
• Chaque instance a un OID
• Héritage OID de l'instance père comme clé
  étrangère
• gt Création d'instance à n'importe quel
  niveau
• gt Accès coûteux loin de la racine (join)
• gt Héritage multiple difficile (clés
  étrangères)
• Notion d'OID
• Multi-instanciation possible
•  
• PERSONNE (OID_P, NSS, NOM)
• ETUDIANT (OID_E, NoEt, OID_P)
• SALARIE (OID_S, NomEmp, OID_P)
• PUBLIC (OID_Pu, Indice, OID_S)
• PRIVE (OID_Pr, Salaire, OID_S)