Chapitre 1 Notion Base de données PDF

Module Les Système d’Information et Bases de Données MIP S4 Professeurs L. LAMRINI et M. C. ABOUNAIMA SI et Bases de données Fiche Technique Fiche t...

Module Les Système d’Information et Bases de Données MIP S4 Professeurs L. LAMRINI et M. C. ABOUNAIMA SI et Bases de données Fiche Technique Fiche technique  Identification  Intitulé de cours : Système d’information et Base des données  Responsable du cours : Professeur Mohammed Chaouki ABOUNAIMA (section A) et Professeur Loubna LAMRINI (Section B)  Objectif du cours  Ce cours permettra à l'étudiant :  D’appréhender  La notion des systèmes d’informations (SI)  La notion des base de données (BD)  Et savoir comment :  Concevoir et normaliser un schéma conceptuel  Soustraire un schéma relationnel de base de données à partir d’un schéma conceptuel  Utiliser le langage SQL pour : ▪ Définir et modifier le schéma d’une base de données ▪ Manipuler et Interroger les données d’une base de données  Pratiquer les BDs sous le SGBD MySQL SI et Bases de données Plan du cours Plan  Chapitre 1  Introduction aux SI et bases de données  Chapitre 2  Langage SQL : LDD (Création et modifications des tables)  Chapitre 3  Langage SQL : LMD (Mise à jours des données des tables)  Chapitre 4  Langage SQL : SELECT (requête d’interrogation des tables)  Chapitre 5  Modèle Entité/Association : MCD (Conception d’une bas de données)  Chapitre 6  Le modèle relationnel : MLD  Chapitre 7  Dépendances fonctionnelles et Normalisation SI et Bases de données Bibliographie Ouvrages disponibles à la bibliothèque de la FST  I08/GAB. Gabay,J « Merise et UML pour la modélisation des systèmes d'information ». 5è édition Dunod.  I08/KET. Kettani,N « De Merise à UML » Eyrolles  I11/GAL. Galacsi nom collectif « Conception de bases de données. Du schémas conceptuel aux schémas physiques ». Bordas Dunod Informatique.  I11/GAR. Gardarin,G « Bases de donnés ». Eyrolles.  I11/HAI Hainaut,J.L « Bases de données et modèles de calcul ».Cours et exercices corrigés.4è édition Dunod.  I11/HAI Hainaut,J.L « Bases de données ». Eyrolles. 4 SI et Bases de données Chapitre 1 Introduction aux Systèmes d’Information et Bases de Données SI et Bases de données Introduction aux SIs Introduction aux Systèmes d’Informations SI et Bases de données Introduction aux SIs Introduction Vous avez de nombreuses données à traiter et vous voulez les organiser correctement, avec un outil adapté ? Les Systèmes d’Information et les Systèmes de Gestion de Bases de Données sont créées pour ça ! SI et Bases de données Introduction aux SIs La notion de système  Un système est un ensemble d’éléments matériels ou immatériels (ressources humaines : hommes, ressources matérielles : machines, méthodes, règles et etc.) en interaction et transformant, grâce à un processus, des éléments (les entrés) en d’autres éléments (les sorties).  Définition  Un système est "un ensemble d'éléments en interaction dynamique, organisé en fonction d'un but." (Joël De Rosnay) 8 SI et Bases de données Introduction aux SIs L’entreprise est un système  L’exemple courant de système est donné par une entreprise :  les éléments sont les services, les départements,....,  les buts sont "produire", "vendre", "faire du bénéfice ",... ;  l'interaction est concrétisée par la coopération interne, les relations avec la clientèle et les fournisseurs,...  Entrées : Matière premières  Sorties : produits finis ou semi-finis  Question : Est ce qu’une école est une entreprise ? 9 SI et Bases de données Introduction aux SIs Question : Est ce qu’ une école de formation est une entreprise ?  Il s’agit d’une entreprise matérialisée par des départements et des services. Les ressources humaines sont les professeurs, les administrateurs les employés, etc. les ressources matérielles sont les locaux, les appareils, etc. les ressources budgétaires sont le budget de fonctionnement pour les biens d’utilisation courante tels la papeterie, les CDs etc. et le budget d’équipement pour les biens durables tels les ordinateurs, les nouveaux appareils, etc.  Chaque entité est responsable de certaines activités dont la nature dépend du secteur. Ainsi, les activités de ce secteur sont : donner des cours, corriger des travaux et des examens, organiser des laboratoires, rédiger des rapports de recherche, inscrire les étudiants, etc.  Chaque entité participe à la réalisation des objectifs de l’organisation. Ainsi pour un département d’université, ces objectifs sont : transmettre les connaissances et générer des connaissances nouvelles (la recherche). SI et Bases de données Introduction aux SIs Approche systémique d’une entreprise  Dans toute entreprise, selon l’approche systémique (J. L. Lemoigne ), on peut distinguer trois composantes :  le système opérant : chargé de la réalisation des tâches d'exécution répondant à la finalité de l’entreprise (chaîne de montage d'automobiles, fabrication de produits,...).  le système de pilotage : prise de décision, fixation des objectifs et des moyens (peut exister à tous le niveaux de l'entreprise : hiérarchie).  le système d'information : intermédiaire entre les deux précédents, il est chargé de véhiculer l'information interne et externe. Il offre au système de pilotage une image pertinente du système opérant. De même, il permet au système opérant de réagir correctement aux directives du système de pilotage. E E N N V E SYSTEME DE PILOTAGE V E I X Coordination, objectifs I X R T (membres de la direction,…) R T O E O E N R Décisions N R N I Informations N I E E traitées E E M U M U E R E R SYSTEME D’INFORMATION N N T Informations T Informations - Collecte -Mémorisation des données vers externes -Traitement (informations) l’extérieur -transformation Informations collectées SYSTEME OPERANT Production, action Flux Flux sortant (ensemble du personnel 12 exécutant) entrant SI et Bases de données Introduction aux SIs Approche systémique d’une entreprise  Le schéma précédent est d’après : J. L. Lemoigne  flux physique d’entrée : matières premières, flux financiers, …  flux physique de sortie : produits finis, flux financiers, … SI et Bases de données Introduction aux SIs Les systèmes d’information  Définition  " Un Système d'Information est l’ensemble des ressources (matériels, logiciels, données, procédures, humains,...) structurées pour acquérir, traiter, mémoriser, transmettre et rendre disponible l'information (sous forme de données, textes, sons, images,...) dans et entre les organisations. " (Robert Reix)  SI et Bases de données Introduction aux SIs Les systèmes d’information Objectifs à atteindre par un SI  Collecter, structurer, partager (distribuer), conserver, diffuser l’information.  Améliorer la qualité d’une prise de décision.  Partage de données, sécurité, confidentialité, évolutivité des données, cohérence, performance, mémoriser les traitements. SI et Bases de données Introduction aux SIs Les fonctions d’un systèmes d’information Pour atteindre ces objectifs, le SI doit disposer de quatre fonctions principales : SI et Bases de données Introduction aux SIs Les fonctions d’un systèmes d’information Saisie (collecter l’information) Technologies d’IHM (Interface Homme Machine) Mémorisation (Mémoriser l’information) Systèmes de fichiers Bases de données Entrepôts de données (Dataware house) Big DATA Traitement (Traiter l’information) Langages de manipulation de données Tableurs, éditeur d’états Foille de données (data mining) OLAP (On Line Analysis Processing) Communication (distribuer l’information) Supports physiques Réseaux locaux Internet/Intranet SI et Bases de données Introduction aux SIs Catégories des systèmes d’information Formel Comporte des règles et des méthodes de travail précises et bien documentées. Exemple : Système de facturation, de gestion de commandes et etc. Informel N’obéit à aucune règle de gestion. Exemple : Échange de lettres ou de courrier électronique, conversation téléphonique et etc. Dans ce cours, nous nous intéressons uniquement aux SI formels. SI et Bases de données Introduction aux SIs Système d’information et système Informatique  Il est important de ne pas confondre la notion de système d’information et système Informatique.  Un premier moyen de les distinguer est de dire que :  le système d'information est un contenu et une logique d'organisation ;  et que le système informatique est un contenant technologique, doté de matériels. SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Introduction aux bases de Données SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Environnement fichiers Vs base de données ***** Question : Pourquoi utiliser les bases de données BD au lieu d’utiliser des simples fichiers non intégrés dans une base de données SGF (système de Gestion de Fichiers) ? SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Approche classique VS approche bases de données Défauts des fichiers classiques Objectifs visés avec les bases de données Redondance d’information Unicité et cohérence de l’information Dépendance des programmes à Indépendance totale entre les l’égard des données programmes et les données Les données sont accessibles Les langages de requête uniquement par les programmes manipulation des données par des non informaticiens efficacité des accès Données dispersées Intégration des données administration centralisée sécurité des données Chacun a ses propres fichiers Partageabilité des données + confidentialité SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Qu’est ce qu’une base de données ? Définition 1  Une base de données est une collection de données sur un domaine d’application particulier où les propriétés des données ainsi que les relations entre ces données sont spécifiées en utilisant les concepts proposés par le modèle de données choisi.  Définition 2  Une Base de Données, en abrégé BD, est un ensemble structuré de données enregistrées en mémoire secondaire (fichiers), représentant des informations sur le monde réel et pouvant être interrogées et modifiées par une communauté d'utilisateurs.  Une base de données est un SGF qui est géré par un SGBD. SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Bases de données et Banques de Données  Remarque utile  Souvent on a remarqué des confusions dans la littérature concernant les bases de données et les banques de données. Pour éviter toute confusion possible :  Les bases de données sont le contenant  Les banques de données sont le contenu.  Base de données  Aspect technique de la gestion de gros volume d’informations.  Banque de données  Aspect commercial pour stocker des données et pour les vendre à des clients (ex: Banque de données documentaire, Numéro de Téléphone des abonnés d’un opérateur, …) SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Exemples de bases de données  Une banque stocke les informations sur les clients et leurs dépôts d'épargne dans une BD ;  Un service de scolarité stocke les informations relatives aux étudiants inscrits dans une BD ;  BD de gestion du stock, du personnel, des fournisseurs, des factures, des commandes, des livraisons, des clients, …  Etc  Aujourd'hui les Bases de Données ont quasiment envahie le monde des entreprises…! SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Qu’est ce qu’un SGBD ?  Les utilisateurs d’une base de données n'accèdent pas n'importe comment à aux données, mais nécessairement à travers un logiciel appelé Système de Gestion de Bases de Données.  SGBD = Système de Gestion de Bases de Données SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Système de Gestion de base de données  Définition  Un SGBD est un logiciel (ensemble de programmes) permettant :  au concepteur de la BD de la mettre en place ;  aux utilisateurs de l'interroger et de la mettre à jour ;  Un SGBD joue le rôle d’intermédiaire entre la base de données et ses différents utilisateurs.  Tous les traitements des données se font obligatoirement par son intermédiaire : Création de la base de données, Interrogation, Ajout, Suppression, Modification et etc.  SGBD = Système de Gestion des Bases de Données  DBMS = Data Base Management System SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Système de Gestion de base de données  Définition  Un SGBD est un logiciel qui permet de créer et gérer une base de données.  D’une manière générale un SGBD permet de :  Stocker les données.  Mettre à jour une BD.  Effectuer des requêtes avec des langages appropriés (Ex. SQL) pour la recherche des données.  Gérer les accès simultanés à une BD.  Gérer les autorisations, seulement les personnes autorisées y aient accès.  Assurer l’intégrité des données.  Offrir des procédures pour faire des sauvegardes (copies de sécurité).  De cette façon, le programmeur n’a plus à se préoccuper de ces aspects lorsqu’il développe une application. SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Système de Gestion de base de données ***** SGBD Programmes BASE DE DONNEES d'application Schéma (vue) externe LMD LMD + autonome langage hôte Programmeurs Administrateur Usagers de BD finaux SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Système de Gestion de base de données  Catégories d'utilisateurs d’une base de donneés  Administrateur(s) de la BD appelé DBA (Data Base Administrator)  Concepteurs/programmeurs d'application  Utilisateurs finaux (non informaticiens : secrétaire, opérateurs de saisie et etc.)  Les programmes d’applications ?  Programmes utilitaires fournis avec le SGBD (logiciels d’interrogation interactifs, éditeur de rapport, etc.)  Programmes écrits dans un langage de programmation (ex: COBOL, C, Visual Basic, C++, Java et etc.)  Ces programmes accèdent à la base de données à l’aide d’un langage unifié de description et de manipulation des données permettant les recherches et les mises à jour (par exemple le langage SQL, ou le langage QUEL)  LDD : langage de description de données (ex :LDD/SQL) définition des schémas pour SGBD (voir chapitre langage SQL).  LMD : langage de manipulation de données (ex:LMD/SQL) pour ajouter, supprimer ou modifier des données et formuler requêtes (voir chapitre langage SQL) SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Fonctions principales d'un SGBD  Tous les SGBD doivent au moins garantir les fonctions principales et incontournables suivantes :  Définition des données ;  Accès et mise à jour des données ;  Indépendance physique ;  Efficacité d’accès aux données  Éviter la redondance des données ;  Renforcer la cohérence des données ;  Permettre la partgeabilité des données avec la gestion des accès concurrentiels ;  Assurer la confidentialité des données contre des intrusions ;  Veiller sur la sécurité des données contre les pannes. SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Fonctions principales d'un SGBD  Description des données stockées dans la base  Le SGBD comporte un outil permettant la définition et la description des données LDD.  LDD= Langage de Description des Données SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Fonctions principales d'un SGBD  Accès aux données  Le SGBD permet à l'utilisateur d'accéder aux données en lecture ou mise à jour grâce à un Langage LMD  LMD= Langage de Manipulation des Données  Syntaxe d’une interrogation SELECT FROM WHERE SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Fonctions principales d'un SGBD  Indépendance physique  L’utilisateur n'a pas besoin de connaître l'organisation effective (physique) des données sur disque  de ce fait son application est également indépendante de cette organisation physique  Indépendance entre données et applications :  Possibilité de modifier les structures de stockage (fichiers, index, chemin d’accès) sans remettre en cause les programmes  Meilleur portabilité des applications et indépendance vis-à vis du matériel. SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Fonctions principales d'un SGBD  Cohérence des données  Les données sont cohérentes si elles sont conformes à la réalité qu'elles doivent représenter :  Une donnée peut être limitée à une plage de valeurs possibles, ou être liée à d'autres données ;  Le SGBD permet de fixer des contraintes d'intégrité qui contrôlent la cohérence des données (commande constraint). SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Fonctions principales d'un SGBD  Partage des données et gestion d’accès concurrentiels  Accès concurrent aux mêmes données  Conflit d’accès !!  Le SGBD permet aux différents utilisateurs d'accéder simultanément aux données en gérant une concurrence d'accès.  Moyen  Gestion des transactions et maintient de verrous sur les données en cours de modification. SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Fonctions principales d'un SGBD  Protéger les données de la BD contre des intrus  Le SGBD gère les droits d'accès des différents types d'utilisateurs.  Moyen  Connexion restreinte aux usagers répertoriés (compte d’utilisateur : login+ mot de passe ) (create user) ;  Privilège d’accès aux différents objets de la base (Grant et Revok). SI et Bases de données Introduction aux Bases de Données Fonctions principales d'un SGBD  Sécurité de fonctionnement  Le SGBD intègre un mécanisme permettant la remise en état de la BD après un incident de fonctionnement ou une panne grave (utilisation de journaux de transactions).  Etat sain de BD= Sauvegarde BD+ journaux de transactions  IL faut adopter une stratégie pour faire des sauvegardes fréquentes de la base de données.