Introduction à la gestion des données

Introduction à la gestion des données

• Les textes, chiffres, noms et adresses constituent des données
• Une donnée est un élément fondamental pour la recherche, l'étude et le raisonnement
• L'ensemble de données, lié à un contexte, donne naissance à une information

Éléments Constituant une information

• Les données sont regroupées par entité, qui est un ensemble d'attributs
• La persistance est la capacité d'une donnée à être mémorisée et disponible
• La persistance peut être assurée par l'organisation papier ou en fichiers

Organisation Papier

• Les données sont stockées sur des supports papiers comme les fiches, registres et cahiers
• L'organisation papier présente des inconvénients, parmi lesquels:
  • Classement sous une seule référence
  • Consultation lente
  • Contraintes de volume et de taille

Organisation Fichier

• Les données sont stockées sur des supports informatiques comme les disques durs, disquettes et CD
• L'organisation en fichiers présente des inconvénients, parmi lesquels:
  • Accès lent aux données
  • Manque de sécurité
  • Redondance de données

Site web

• Un site web est composé d'une partie front-end et d'une partie back-end
• Le front-end est la partie visible par l'utilisateur et est développé en HTML, CSS et Javascript
• Le back-end est exécuté par un serveur web (ex: Apache) et développé dans un langage de programmation côté serveur (ex: Java, Python, PHP)
• Le langage côté serveur permet de gérer les données stockées dans une base de données
• Le serveur web gère le dialogue entre le front-end et le back-end

Base de données (BD)

• Une BD est un ensemble de données structuré relatif à un ou plusieurs domaines du monde réel (ex: une bibliothèque)

Intérêts de l'utilisation des bases de données

• Centralisation des données, qui peuvent être utilisées par plusieurs programmes et utilisateurs
• Indépendance entre données et programmes
• Intégration des liaisons entre les données, sans avoir besoin d'un programme pour retrouver les liens
• Intégrité des données, assurant leur cohérence
  • Unicité des enregistrements
  • Interdiction de la suppression des données utilisées par d'autres utilisateurs
• Partage des données avec accès multiple simultané
• Permet de stocker les données dans des tables et les gérer, utilisant un langage de structuration des données (ex: SQL) et un système de gestion des bases de données (SGBD)
• Pour faciliter le fonctionnement du serveur web, on utilise des plateformes de développement web (ex: XAMPP)

Système de gestion de base de données (SGBD)

• Logiciel permettant d'interagir avec une base de données

Les fonctions d'un SGBD

• Description des données stockées
• Manipulation des données (ajouter, modifier, supprimer)
• Obtention d'informations à partir des données (sélectionner, trier, calculer)
• Définition de contraintes d'intégrité (domaines, existence)
• Définition de protections d'accès (mots de passe, autorisations)
• Résolution des conflits d'accès multiples (blocages, interblocages)
• Prévision de procédures de reprise après incident (sauvegardes, journaux)

Les principaux SGBD

• MySQL, PostgreSQL, SQLite, Oracle Database, Microsoft SQL Server, Firebird, Ingres
• Pour dialoguer avec une base de données, il existe deux modes:
  • Mode assisté (interface graphique)
  • Mode commande (langage SQL)

Langage SQL

• Langage de requêtes pour interroger et manipuler une base de données
• Ce langage permet l'accès aux données et se compose de quatre sous-ensembles:
  • LDD (Langage de Définition de Données): définition et mise à jour de la structure de la base (tables, attributs, vues, index)
  • LID (Langage d'Interrogation de Données): recherche d'informations utiles
  • LMD (Langage de Manipulation de Données): manipulation et mise à jour des données
  • LCD (Langage de Contrôle de Données): définition des droits d'accès

Langage de définition des données (LDD)

• Il décrit les tables et autres objets manipulés par le SGBD
• La création d'une base de données se fait par "Create database nom_de_la_base"

Les tables

• Une table est un ensemble de données relatives à un seul sujet, organisé en lignes et en colonnes

Les colonnes

• Les colonnes correspondent à une propriété élémentaire de l'objet décrit
• Les caractéristiques d'un champ sont:
  • Nom
  • Type de donnée (numérique, chaîne de caractère, date, booléen)
  • Taille éventuelle (longueur maximale du champ)
  • Indicateur de présence obligatoire (oui/non) "Not Null"
  • Valeur par défaut
  • Validité (règle indiquant les valeurs utilisées)

Les lignes

• Une ligne correspond à une occurrence du sujet représenté par la table
• Une ligne correspond à un élément parmi les entités qui se répètent

La clé primaire

• Formée par un ou plusieurs champs, elle identifie chaque enregistrement de la table de façon unique et ne doit pas être nulle

La clé étrangère

• Elle est formée par un ou plusieurs champs, qui existent aussi comme clé primaire dans une autre table
• Elle assure la liaison (association) entre deux tables

Base de données relationnelle

• Une table représente un ensemble spécifique (entité) et structuré
• Une ligne (record, row, enregistrement) représente une occurrence du sujet représenté par la table, qui est initialement vide lors de sa création

Structure détaillée des colonnes

• Les éléments de la structure détaillée des colonnes sont:
  • Nom de colonne, Type, Taille et Contraintes
• Trois types de contraintes distincts existent :
  • Contrainte d'intégrité de tables
  • Contrainte d'intégrité référentielle
  • Contrainte de domaine

Création d'une table avec clé primaire

• La forme générale de la commande qui permet la création d'une table est:
  • CREATE TABLE nom_table (nom_colonne1 type [[NOT] NULL] [DEFAULT valeur] [contrainte_colonne], nom_colonne2 type [[NOT] NULL] [DEFAULT valeur]

Syntaxe des commandes SQL

• Les espaces sont interdits dans les noms des champs
• Les accents sont déconseillés
• Principaux types de données :
  • CHAR(taille) : chaîne de longueur fixe
  • VARCHAR(taille) : chaîne de taille variable
  • DATE : date au format AAAA/MM/JJ
  • int([n]) : nombre de chiffres
  • float([n1,n2]) : nombre de chiffres de la partie entière et décimale
  • ENUM : du texte pour une liste déroulante, entre apostrophes
• L'option NULL permet à une colonne d'être facultative, NOT NULL la rend obligatoire
• L'option DEFAULT donne une valeur par défaut à la colonne

Contraintes d'intégrité

• La syntaxe d'une contrainte d'intégrité de colonne est:
  • [CONSTRAINT contrainte] {PRIMARY KEY | REFERENCES nom_table[(nom_colonne)] [ON DELETE CASCADE]
  • CONSTRAINT est optionnel pour nommer la contrainte
  • PRIMARY KEY indique une clé primaire
  • REFERENCES indique une clé étrangère
  • ON DELETE CASCADE supprime automatiquement les lignes liées dans la table fille en cas de suppression dans la table mère
• Une relation (lien) relie les tables

La relation entre les tables

• Elle se fait en reliant un champ appelé clé étrangère à la clé primaire de la table référencée
• L'opération d'ALTER TABLE permet d'ajouter, de supprimer ou de modifier des colonnes, ainsi que des contraintes
• La structure générale est: ALTER TABLE nom_table ADD/MODIFY/DROP COLUMN nom_colonne type;
• Les options ADD COLUMN, MODIFY et DROP COLUMN permettent ,respectivement, d'ajouter, modifier et supprimer une colonne

Syntaxe d'ajout d'une contrainte

• ADD CONSTRAINT nom_contrainte contrainte
• DROP CONSTRAINT supprime une contrainte
• DROP TABLE nom_table supprime une table

Manipuler des tables

• INSERT INTO nom_table (col1, col2,..., coln) values (val1, val2,..., valn) insère des données
• UPDATE nom_table SET col1=expr1, col2=expre2 Where condition modifie des données
• DELETE FROM nom_table Where condition supprime des données

Sélection (Projection)

• Une opération qui consiste en la recherche de données appartenant à la base
• "SELECT [DISTINCT] */liste_nom_colonne FROM nom_table" permet de retourner des colonnes
• "Liste_nom_colonne" précise les colonnes à afficher (* pour tout), "nom_table" réfère à la table
• "DISTINCT" élimine les doublons, et "Alias" permet de renommer les champs affichés

Sélection (restriction)

• "SELECT [DISTINCT] */liste_nom_colonne FROM nom_table WHERE condition" permet de retourner des lignes
• L'opérateur WHERE filtre selon une condition logique (comparaisons =, <, etc., BETWEEN, IN, IS NULL/NOT NULL, LIKE) et des opérateurs logiques (AND, OR, NOT)

Tri

• "SELECT [DISTINCT] liste_Nom_colonne FROM nom_table1 [alias1] WHERE condition ORDER BY Nom_colonne1 [ASC/DESC], Nom_colonne2 [ASC/DESC]" trie les résultats
• Le tri peut être croissant (ASC) ou décroissant (DESC), par défaut croissant
• Nom_colonne est obligatoire dans liste_Nom_colonne

Fonctions d'agrégation

• Appliquent un calcul sur les lignes recherchées (seulement avec SELECT et en dehors de WHERE)
  • COUNT : compte le nombre d'enregistrements
  • SUM : calcule la somme des valeurs numériques
  • MIN/MAX : détermine la valeur minimale/maximale
  • AVG : calcule la moyenne des valeurs