BASES DE DONNEES RELATIONNELLES et Interfaces Webusers.polytech.unice.fr/~hugues/BDR/Bio/bdgb5.pdf · 2013-09-23 · Evaluation du cours BD: ... cf.TP2. V 1.0 -- 27/09/2011 Anne-Marie

BASES DE DONNEES RELATIONNELLES et Interfaces Web

GB5 – Master BIM 2013-2014

Anne-Marie Hugues

[email protected]://www.essi.fr/~hugues/BDR

V 1.0 -- 27/09/2011 Anne-Marie Hugues © -- 2BD Relationnelles

Objectifs Connaissances:

Comprendre la nécessité de gérer la persistance des données.

Juger de l'adéquation d'un outil de modélisation.

Evaluer la pertinence de la localisation

des traitements des données sur architectures réparties (client/serveur et multi tier ).

Savoir faire: Concevoir des bases de données

relationnelles efficaces (normalisées).

Utiliser ORM et UML. Un outil de modélisationUn environnement de

programmationProgrammer Php mysql


Modalités Sera complété par le Cours de Génie Logiciel de Jean

Paul Rigault

Evaluation du cours BD: TD 1 sur l'algèbre relationnelle et le calcul relationnel

(binome) TD 2 sur php Projet commun au cours GL Quizz individuel


Agenda

Cours/TD 24/9 : introduction,

– modèle relationnel, td noté

– rappels de sql – td noté

10/10 : Conception BD - ORM22/10: php-mysql • Début du projet -rédaction cahier des

charges – uses case5/11 : remise de l'interface du projet (maquette) 19/11:Analyse, modèle logique de

données, mise en oeuvre de la bd - 17/12 : démo du prototype

14/1 soutenance et remise du rapport final

Évaluation du projet côté BD Maquette Prototype Modèle logique de données

(ORM) Réalisation (technique

fonctionnalité)

Introduction “Davantage d’informations ont été produites ces 30 dernières années que durant les 5000 précédentes !”

Systèmes d ’information

Introduction aux bases de données


informations

EnvironnementEntreprise

SIDonnées métiers

Informations véhiculées par

messagespermettant la

prise de décision

Pertinence; Efficacité; Robustesse; Evolutivité; Automatisme

Systèmes d’information définition et critères de qualité

Programmeset

Bases de donnéesDonnées de l’Application

Données de l’environnement

Acteur envoyant des événements

acteur


Les composants du SI

O r g a n i s a t i o n e t a d m i n i s t r a t i o n

T e c h n o l o g i eI n d i v i d u s


Systèmes d'information technologie - outils

Données persistantes papier/crayon ordinateurs, réseaux

Système de fichiers (non corrélés) Limites : exemple gérer les étudiants de

Polytech Un étudiant par fichier ?

• Comment retrouver l’étudiant Dupont ? • Comment définir un groupe d’étudiant ? • Quel est l’impact d’un abandon ? …

Un fichier pour tous les étudiants ?• Comment travailler de manière

collaborative ? • Comment définir un groupe d’étudiants ? • Comment structurer le fichier des étudiants

? ...

Systèmes de Gestion de bases de données Fichiers corrélés Modèle logique Langage

d'interrogation Transparence de

l'implantation physique (1975 abstraction des données)


Systèmes d'informationFonctions?? exemples

Fournir l’information pertinente de manière transparente

mémoriser; retrouver ; déduire

mettre à jour ; gérer protéger l'intégrité

Refléter l’organisation (droit d’accès, . . . )

Supporter l’évolution du système (extensibilité)

Système de paye, reporting de stock, . . .=Systèmes de gestion

Applications bancaire, centrale d’achat, billetterie, . . .= Systèmes transactionnels

Bibliothèque, partage de code source, . . .= Système de documentation

Pages jaunes, Pages blanches, entreprise= Système d’annuaire


Systèmes d'information une petite histoire

SI Gestion : Depuis années 60-70 Années 80: modèle relationnel, répartition des données Début 90s: rationalisation de la gestion, mode client serveur : ERP Depuis 95: vers le e-business, interopérabilité Groupware (lotus notes); Gestion Electronique de Documents Supply chain (logistique) ; Gestion du workflow Gestion de la relation client (CRM)

SI Décision Depuis 95: tirer profit des données accumulées Analyser de grandes masses de données, agréger

• Datawarehouse, datamining : BD + analyse de données (stats)• Web sémantique – Big Data

Domotique , immotique : SI Temps réel Knowledge management : Bases de données +Intelligence Artificielle


Systèmes d'information une histoire de tiers

Modèle 1–Tiers (Mainframe) Approche centralisée Manipulation physique des systèmes

Modèle 2–Tiers (Client / Serveur) Le serveur gère la BD Le client doit traiter l’information cf.TP1

Modèle 3 ou n–Tiers (Serveur d’application) Un serveur gère la BD Un (autre ?) serveur gère le traitement Le client s’occupe de l’interaction cf.TP2


Architecture client serveur,

Serveur de données, Linux

Application Client , windows

Ethernet, wifi


Architecture à étages (tier)3 tier, multi tier,

Serveur de

données

Serveur d ’applications

Client windows

TCP/IP

V 1.0 -- 27/09/2011 © BD Relationnelles

Systèmes d'informationCloud computing

Les SI perçus comme un service les utilisateurs n'ont plus

besoin de savoir comment ça marche

Agilité, fiabilité, Performance garantie APIs Indépendant de la

localisation (web) Coûts en baisse, partage Scalabilité Maintenance facilitée

Bases de données

Introduction aux SGBD

Introduction au modèle relationnel


Vue externe

Modèle logique

Implantation

physique

Abstraction des données ANSI- SPARC 75

Totalement déclaratif (spécification abstraite )

Aussi "riche" que possible

Indépendant d'un langage de programmation de l ’architecture

Facilitant la conception des applications l'expression de contraintes la gestion de l'intégrité de la

base

Vue externeVue externe

Base de données = Structure +données

Système de Gestion de Bases de Données :Logiciel permettant la mise en œuvre des BDs : Stocke les données de manière efficace


Fonctionnalités et architecture d ’un SGBD

Niveau externe : langages interfaces d ’accès

Niveau logique : traduction compilation des requêtes optimisation : facteur temps

Niveau physique : interaction avec le système gestion

• des index, • des fichiers , • de la sécurité• de la concurrence

1 Permettre la description des données -

2 Fournir des mécanismes d’interrogation

3 Assurer un accès fiable -

4 Maintenir la cohérence du système


Retour sur le modèle logique

Description des données : Objectifs : Modéliser les concepts manipulés par l’application Langage de description des données (DDL)

Exemple : Conceptualisation des transports urbainsUn bus est affecté à une ligne et suit un itinéraire entre différents arrêts. Les arrêts ont un nom et peuvent servir à différentes lignes. Chaque ligne respecte un ensemble d’horaires de passage. Les chauffeurs sont tenus de conduire leur bus conformément à l’horaire qui leur est affecté”


Retour sur la vue externe

Interroger les données

Modéliser l’accès aux données stockées dans les bases

Langage d’interrogation des données

Quelques exemples de requêtesQuels sont les bus passant à l’arrêt “Templiers” ? A quelle heure est le prochain départ de la ligne 100 ? Quel chauffeur conduira le prochain bus de la 100 ? Combien de passagers sont montés aux “Templiers” ? Combien de billets demi–tarifs ont été vendus en 2004 ? Quelle est la durée d’un trajet Gare SNCF → Templiers ?


Fiabilité et cohérence

Fiabilité des bases de données . . . Minimiser l’impact d’une défaillance matérielle

Défaillance du système de climatisation, . . .

Gérer la concurrence d’accès aux données Modification du planning chauffeur durant l’extraction

Cohérence dans les bases de données . . . Vérification de contraintes sur les données

• Affection de 2 chauffeurs à une même rotation

Langage d’expressions de contraintes de cohérence Unicité des données, .


PROGRAMMEen Langage Évolué: code source.

COMPILATEUR

INTERPRETEUR

PROGRAMME En Langage Machine

code objet

ELECTRONIQUE DE L'ORDINATEUR

(a) (b)

Les modes d'exécution des langages de programmation

mode compilé optimisation langages

complexes

mode interprété mise au point

(diagnostics)


BD : Complexité du problème

Plusieurs modèles logiques modèle hiérarchique (IMS, DL1) modèles en réseaux

(DBTG, IDS II) modèle relationnel modèle orienté objet modèle relationnel étendu

( déductif dérivé de Prolog)

Plusieurs implantations physiques séquentiel indexé (ISAM) accès directs (hash tables) listes et pointeurs

• arbres (B-tree...)

Plusieurs types d’utilisateurs utilisateurs non spécialistes programmeurs d ’applications gestionnaires de la base de données

Plusieurs localisations : BD réparties ; SI multi-sites; BD accessibles via Internet Problèmes

de répartition des données de performance de gestion de l'intégrité


Accès aux fonctions clientes d’interrogation et/ou de modification des données du serveur

à travers un interprète situé sur le poste client disposant de la couche réseau propriétaire nécessaire

(sqlplus et SQLNet pour Oracle, ….)

à travers un ensemble d' APIs accessibles

• depuis un langage standard (C, C++, Java, …) • ou même un outil bureautique (Excel, Word, …).

Ces APIs peuvent être • propriétaires, • standardisées à travers une passerelle (ODBC pour Windows, JDBC pour

Java, …. ). • Bien entendu pour attaquer une base de données X il faut disposer alors du pilote ODBC-X

correspondant.


Procédures et Fonctions du serveur de données : caractéristiques

interprétées dans un langage procédural :

• normalisé (procédures SQL ANSI2)…..très pauvre• propriétaire (ex : PL/SQL de Oracle.)...un peu mieux.

Téléchargeables compilées une fois pour toutes

(C, C++, ….) • procédures non modifiables simplement, ni téléchargeables

en Java (dans Oracle V8)• procédures non modifiables ni téléchargeables


Le Modèle relationnel : grandes lignes

schémas relationnels ; tables (titres des colonnes) instances de relations; ensembles de tuples (lignes ) schéma de base de données

liens sémantiques implicites entre tuples dépendances fonctionnelles

langages : contraintes sur les tuples déclaratifs , algèbre relationnelle , calcul sur les tuples SQL Structured Query Language

le modèle relationnel est statique (inerte) concurrence (multi -utilisateurs) et sécurité


Éléments principaux de SQL Langage de commandes non procédural; normalisé

Langage d'interrogation de données et de définition de vues (Queries)• select colonnes from table where condition ;

Langage de définition de données (DDL)• créer/détruire les objets (tables, vues, procédures, démons, ...) create table tableau drop table; alter table...

• définir des contraintes sur les tables : clés, index ,typage, etc... create index...

Langage de modification de données (DML)• insert ligne into table ; • delete ... ; update ...


Eléments principaux de SQL Gestion de la concurrence et de la sécurité

Primitives pour la gestion des transactions (accès simultanés à la base de données)

• verrouillages, • validation • retour en arrière,

Primitives pour gestion de la sécurité• droits d'accès, privilèges, rôles• gestion des comptes


Eléments principaux de SQL Algorithmique , dynamique

Le modèle relationnel est statique nombreux modèles dynamiques au stade de la recherche

• flux de données, réseaux de Petri …, peu de modèles vraiment déclaratifs

• programmation procédurale, événementielle Expression des Procédures et Fonctions

langage procédural ; fonctions centralisées• langage propriétaire (ex : PL/SQL de Oracle) source+code

stockés sur le serveur de données• langage de script


Eléments principaux de SQL Gestion de l'intégrité ; Efficacité

Gestion de l'intégrité : Déclencheurs (triggers)• code exprimé dans le même langage procédural que pour les

procédures (SQL2, PL/SQL, ...)

source+code stockés sur le serveur déclenchements opérés lors de modifications de la base

Efficacité : Relations calculées (views)• sources stockées sur le serveur • permettent de nommer et mémoriser sur le serveur des requêtes

prédéfinies


Résumé du chapitre

les SI et les BD dans l ’entreprise mémoire avenir (datawarehouse, data mining)

SGBD stocker et gérer les données efficacité; sécurité, transactions

le modèle relationnel tables : lignes (tuples) et colonnes (attributs) langages bases théoriques

Construction d'un système d'information

Importance du génie logiciel


De l'importance de l'analyse des besoins

Et de l'intérêt des modèles


Construction du SILes phases du cycle de vie

Conception

Production CodageChoix des supports physiques, algorithmes d'indexation (SGBD)Définition des droits d'accèsValidationAlimentation du SI

description conceptuelleModèle de données(UML , ORM , entités relations)Architecture logiciellePersistance?Interfaces

Construction itérativeConception réfléchie;

viser la qualité

ExploitationQualificationDéploiement, diffusionGestion réseauxSupport, évolutions

DéfinitionRecueil des besoins : Extrait les concepts à représenter dans la base(cahier des charges,Use Cases, scénarios)