SCI6306 Bases de données documentaires...Cours 1 - Introduction 7 septembre 2018 SCI6306 (A2018) / Christine Dufour (EBSI, UdeM) 2 SCI6306 4 / 31 Définition Un système de gestion

Cours 1 - Introduction 7 septembre 2018

SCI6306 (A2018) / Christine Dufour (EBSI, UdeM) 1

École de bibliothéconomie et des sciences de l’information

Faculté des arts et des sciences

© Christine Dufour, 2018 1 / 31

SCI6306 Bases de données documentaires

Cours 1Introduction

7 septembre 2018

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Au programme aujourd’huiPrésentation du plan de cours

Introduction

Principes généraux des systèmes de gestion de bases de données

(SGBD)

Historique et survol des principaux modèles de bases de données

Deux principaux modèles de SGBD - Ressemblances et différences

(Rappel SCI6052)

Modèle textuel

Modèle relationnel

Introduction aux SGBD relationnels

7 septembre 2018

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Plan de cours

Description du cours

Objectifs du cours

Méthodes pédagogiques

Calendrier des activités

Évaluation

Politiques

Ressources

Sites du cours : http://cours.ebsi.umontreal.ca/sci6306 et

https://studium.umontreal.ca/course/view.php?id=133227

Modes de communication

7 septembre 2018

http://cours.ebsi.umontreal.ca/planscours/diffusion/index.php?cours=sci6306

http://cours.ebsi.umontreal.ca/sci6306

https://studium.umontreal.ca/course/view.php?id=133227



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DéfinitionUn système de gestion des bases de données (SGBD) est la

composante logicielle la plus importante d’un système de base

de données

Système de base de données : système informatique servant

à maintenir des informations et à les rendre disponibles à la

demande; possède quatre composantes :

Les données

Le matériel

Le logiciel

Les utilisateurs

Le SGBD prend en charge les requêtes pour accéder à la base

de données, pour y faire des ajouts, des suppressions, des mises

à jour, etc.

7 septembre 2018

Systèmes de gestion de bases de données (SGBD)

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Objectifs

Offrir des mécanismes pour

S’assurer de la cohérence des données

Assurer la sécurité et le partage des données

Assurer l’indépendance des données (par rapport

au matériel et au logiciel)

Permettre d’exploiter les liens entre les données

Obtenir une bonne performance (vitesse et gestion

d’espace)

7 septembre 2018


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Classes d’utilisateursUtilisateurs finauxInteragissent avec la base de données principalement pour l’interroger et

imprimer des rapports. Tout dépendant leur niveau de connaissance du

langage d’interrogation, ils peuvent soit utiliser des requêtes prédéfinies

ou en formuler eux-mêmes.

Administrateurs de base de données (DBA)Assurent la gestion technique nécessaire pour implémenter les SGBD :

définition de la structure conceptuelle et physique, définitions des règles

de sécurité, interaction avec les utilisateurs finaux, supervision des

performances, etc.

Programmeurs d’applicationsProgramment des applications pour interagir avec la base de données

(par exemple des pages ASP ou PHP pour mettre une base de données

en ligne).

7 septembre 2018


Rôles principaux

du professionnel

de l’information

Possible pour un professionnel de

l’information pour système à petite échelle



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Architecture des syst. de base de données

Trois niveaux à prendre en considération dans la définition des données

Niveau interne (vue physique) : niveau où les données sont enregistrées

Niveau externe (vue d’un utilisateur particulier) : niveau où les utilisateurs voient les données

Niveau conceptuel (vue commune à tous les utilisateurs) : niveau intermédiaire où les données sont organisées dans le logiciel

7 septembre 2018


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Origine des SGBD

Intrinsèquement liés aux langages de programmation

Mise en commun des traitements liés à la gestion des données

Encapsulation dans des « blocs » (sous-routines, bibliothèques de fonctions, etc.)

Mise à disposition comme primitives (c’est-à-dire comme commandes de base)

Mais les BD évoluent comme entités indépendantes des langages

Tout SGBD est basé sur un modèle de données, constitué de

Une façon de structurer les données

Des opérations pour agir sur les données

7 septembre 2018


© Yves Marcoux 2007

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Modèle textuel (fichier plat)

Données organisées en une seule table, chaque ligne

représente un enregistrement; chaque colonne, un champ

Aucune relation entre les enregistrements

Particulièrement bien adapté aux données textuelles, c’est-

à-dire composées surtout de phrases ou de mots

Ex. Inmagic DB/TextWorks et CDS/ISIS

La plupart des bases de données commerciales

accessibles en ligne sur des serveurs sont gérées par des

SGBD textuels

7 septembre 2018

SGBD / Modèles & historique

© Yves Marcoux 2007

https://lucidea.com/inmagic/dbtextworks/

http://www.unesco.org/new/en/communication-and-information/information-society/open-source-and-low-cost-technologies/information-processing-tools/cdsisis-database-software/



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Modèles hiérarchique & réseau [obsolètes]


Adaptation de © Yves Marcoux 2007

Modèle hiérarchique Modèle réseau

• Modèle défini par des produits et non sur

un modèle abstrait

• Produit le plus connu : Information

management system (IMS) de IBM (1968)

• Utilise des pointeurs unidirectionnels (un

élément mène uniquement à un autre)

• Amène à des requêtes à saveur

procédurale plutôt que déclarative

(comment aller chercher les données

plutôt que quoi aller chercher)

• Modèle défini dans un rapport du Data

Base Task Group de CODASYL (1971)

• Langage de programmation COBOL

• Défini en 1960 par CODASYL

(Conference on DAta SYstems and

Languages)

• Produit le plus connu : Integrated

Database Management System (IDMS) de

Computer Associates

• Pointeurs bidirectionnels (un élément peut

pointer et être pointé par plus d’un

élément)

• Indépendance limitée des données par rapport aux applications et aux technologies

• Dépassés par le relationnel à partir des années 1980 (plus de développement de

nouvelles applications selon ces modèles)

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Modèle relationnel [1/8]

Défini formellement (mathématiquement) avant

toute implantation

Codd † 2003 (1970)

Encore le plus utilisé actuellement

Beaucoup de SIGB et autres applications documentaires

sont construites sur des SGBD relationnels

Très présent aussi au niveau des systèmes d’information

Web, quoiqu’il ne soit plus le seul!

Ses limites pour les systèmes distribués à grande échelle sur le

Web comme Twitter et Facebook ont conduit à l’apparition des

familles de bases de données NoSQL (Not Only SQL)

7 septembre 2018



Rappel

SCI6052

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Petite pointure =

SGBDR personnels

Des BD relativement petites,

pour une personne ou un

groupe restreint

Un volume des données et/ou

d’accès réduit

Des situations où la

performance n’est pas un

facteur critique

Ex. : Access, FileMaker Pro,

MySQL

Grande pointure =

SGBDR corporatifs

Haute performance

Habituellement sur un serveur

dédié

Permet l’intégration de toutes

les BD d’une organisation

Rôle du DBA très important

Ex. : Oracle, SQL Server

7 septembre 2018



Rappel

SCI6052



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Rappel

SCI6052


7 septembre 2018


Colonnes :

champs

Cellules :

données

Unité de base : Table(s) de donnéesLignes : fiches

(ou enregistrements)

SGBD textuel SGBD relationnel

Par ex. DB/TextWorks Par ex. Access et MySQL

Type de « contenants »

d’information

BD créée avec le logiciel BD créée avec le logiciel

Recherche de fichiers non non

Recherche de fiches toujours toujours

Structuration en champs toujours toujours

Modèles relationnel et textuel : Principales ressemblances

Différence….

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Modèle relationnel


7 septembre 2018


Table ARTISTE

no_cours*local titreno nom genre musical

Table ARTISTE

no_cours*local titreno nom genre musical

Table PIECE

no_cours*local titreno titre durée

Table ALBUM

no_cours*local titreno titre annee

Modèle textuel

Une seule table de

données

Plusieurs tables de

données possibles

reliées entre ellesPermet de représenter

plus efficacement des

réalités complexes

Modèles textuel et relationnel : Différences au niveau de la structure [1/2]

Rappel

SCI6052

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Modèle relationnelModèle textuel


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Occurrences multiples

dans un champ possibles : 0, 1 ou

plusieurs valeurs pour

un champ dans un

enregistrement

Occurrences

multiples dans un champ impossibles :

une et une seule

valeur par champ

pour un enregistrement

•Pop

•Rock

GENRE MUSICAL

Robert

Charlebois

NOM

1

NO_ART

Robert Charlebois

NOM

Pop

GENRE MUSICAL

Rock

1

NO_ART

1

Occurrences

multiples recrééespar des requêtes

reliant deux tables

Modèles textuel et relationnel : Différences au niveau de la structure [2/2]

Rappel

SCI6052



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7 septembre 2018


Textuel : Db/TextWorks Relationnel : MySQL

Recherche indexée toujours facultatif (sauf pour

recherche « avancée »

plein texte)

Visualisation de l’index oui non

Antidictionnaire un par base, modifiable

(applicabilité par champ)

non (sauf pour la recherche

avancée en plein texte)

Autres critères sur métadonnées non non

Signes diacritiques ignorés facultatif facultatif

Opérateurs booléens oui oui

Troncature oui oui

Opérateurs de distance oui (dans l’ordre ou non) oui, mais seulement avec la

recherche plus avancée

(pas de manière simple)

Autres opérateurs (par ex.

mathématiques)

limités oui

Rappel

SCI6052

Modèles textuel et relationnel : Différences au niveau de la recherche

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SGBD textuel SGBD relationnel

Par ex. DB/TextWorks Par ex. MySQL

Nombre de table de

données

une une ou plus

Occurrences

multiples

oui nonLes occurrences multiples sont

recréées, à la demande, par des

requêtes reliant des tables

Possibilité d’avoir 0

occurrence dans un

champ

oui nonLa valeur NULL est utilisée pour

« simuler » l’absence

d’occurrence

Types de données plus limités plus riches et plus forts

Langage

d’interrogation

plus limité globalement

Mais présente plus d’opérateurs

pour les données textuelles

plus riche (SQL) Sauf pour certains aspects du

traitement des données textuelles

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Rappel

SCI6052

Modèles textuel et relationnel : En résumé

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Montre des limites eu égard à l’évolution

du matériel informatique (surtout réseau)

des exigences des interfaces-utilisateurs

des applications

conception par ordinateur (CAO)

multimédia

des langages de programmation

de la réseautique (systèmes distribués à grande échelle)

7 septembre 2018





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Modèle hypertextuel [1/3]

Vannevar Bush, à l’origine de l’idée de

l’hypertexte ("As We May Think", 1945)Pour résoudre les problèmes liés à l’explosion

documentaire

Machine (MEMEX) pouvant ranger et rendre accessible

tous les documents

Collection de documents sur microfilm pouvant être

projetés sur écran et pouvant être additionnés d’images

Possibilité de localiser les documents

Capacité d’inclure des pistes associatives entre les

documents

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Theodore Nelson, à l’origine du néologisme « hypertexte » (1965)

Projet Xanadu permettant de regrouper tous les documents de

l’humanité

Accessible à tous, possibilité d’y ajouter des documents et d’y établir

des liens

Au départ, uniquement une idée sans implémentation

Des démonstrations ont vu le jour après bien des années dont

OpenXanadu en 2014 (Hern, Alex. World’s most delayed software

released after 54 years of development. The Guardian, 6 juin 2014,

https://www.theguardian.com/technology/2014/jun/06/vapourware-

software-54-years-xanadu-ted-nelson-chapman)

Réflexion qui a eu une influence certaine sur le développement

des systèmes hypertextes

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HyperCard (Apple), 1987-1998

Créé par Bill Atkinson

Premier logiciel hypertexte grand public

Utilisation de cartes présentant des contenus et pouvant inclure des liens

entre elles sous forme de boutons

Pour les curieux (ou les nostalgiques!), Internet Archive a mis en ligne en

2017 pour fêter les 30 ans d’HyperCard une collection de projets

HyperCard https://archive.org/details/hypercardstacks&tab=about

Web, 1989

Créé au CERN par l’équipe de Tim Berners-Lee

Version « allégée » des visions initialement proposées pour l’hypertexte

Pas de gestion des droits d’auteur

Liens unidirectionnels se cassant lorsque la ressource disparaît

Pas d’aperçu des ressources liées

Pas de système d’annotation ni de gestion de versions

7 septembre 2018


https://www.theatlantic.com/magazine/archive/1945/07/as-we-may-think/303881/

http://xanadu.com/xanademos/MoeJusteOrigins.html

https://www.theguardian.com/technology/2014/jun/06/vapourware-software-54-years-xanadu-ted-nelson-chapman

https://archive.org/details/hypercardstacks&tab=about



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Familles NoSQL [1/3]

Appellation « NoSQL » date de 2009 (phénomène assez récent)

NoSQL = Not only SQL

Nées des besoins de certains environnements Web distribués à grande échelle et possédant de grands volumes de données

Manière de représenter et de manipuler les données du modèle relationnel n’est pas efficace pour ce contexte

Par exemple : Twitter, Facebook, eBay

7 septembre 2018


Source : Habert, Benoît (2016). MOOC Architecture de l’information – S4.4.1 : Bases de données relationnelles et

réseaux sociaux massifs. https://archinfo00.hypotheses.org/237

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Délaissent les propriétés ACID des transactions relationnelles

permettant de garantir et de maintenir la cohérence des données

au profit des contraintes BASE qui priorisent la disponibilité

Plusieurs familles NoSQL

7 septembre 2018


Source : Habert, Benoît (2016). MOOC Architecture de l’information – S4.4.3 : Familles de bases de données

NoSQL. https://archinfo00.hypotheses.org/237

Familles Exemples d’utilisation

Orientées graphes pour traiter les réseaux massifs Recommandations Twitter

Orientées colonnes pour faciliter les traitements

privilégiant les colonnes

Calcul de l’âge moyen des

utilisateurs

Orientées clé/valeur pour gagner en efficacité en

lecture/écriture et pour le changement d’échelle

Système de sauvegarde de type

Dropbox

Orientées « document » pour supporter des

structures variables

Gestion des métadonnées des

produits vendus chez eBay

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Avantages Désavantages

• Faible coût relatif

• Fortes performances

• Résistance au changement

d’échelle

• Capacité à faire évoluer la

représentation des données

• « Jeunesse »

• Pas de langage de requête

abstrait partagé

• Travail de programmation

spécifique plus important

• Cohérence des données

moins aisée à garantir

Source : Habert, Benoît (2016). MOOC Architecture de l’information – S4.4.3 : Familles de bases de données

NoSQL. https://archinfo00.hypotheses.org/237

https://archinfo00.hypotheses.org/237





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Introduction

Principes de base

Tables (--> données structurées en champs)

Relations (--> liens entre les tables)

Requêtes (--> pour chercher dans les tables,

manipuler les données dans les tables, etc.)

Autres fonctionnalités vues au fur et à mesure

du déroulement de la session

7 septembre 2018

SGBD relationnels

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Schématisation des principaux processus

7 septembre 2018

SGBD relationnels

Manipulation des données

ajout, mise à jour, suppression. Directement dans les tables. À l’aide d’un formulaire

. Importation d’une source

externe

. À l’aide de requêtes SQL

Création de la structure

tables, champs, relations entre tables. Via l’interface du SGBD. À partir de requêtes SQL par exemple pour les tables

Extraction de données

valeurs uniques, tables de données. Via l’interface du SGBD (par ex. filtre

dans une table)

. À partir de requêtes SQL

. À l’aide de rapports

Base de données

Données persistantes

structurées en champs et en tables

ENTRÉE SORTIE

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Exemples d’implantation [1/3]

Contexte pour l’exemple

Base de données relationnelle servant à gérer une collection de

pièces musicales

Quatre éléments représentés

Pièces musicales

• table PIECE; champs no_piece, titre, duree, no_album,

no_piste

Artistes ayant enregistré des pièces

• table ARTISTE; champs no_artiste, nom, genre

Albums contenant des pièces

• table ALBUM; champs no_album, titre, annee

Lien entre des pièces et des artistes

• table ENREGISTRE; champs no_piece, no_artiste

7 septembre 2018

SGBD relationnels

Champs en gras : identifiants uniques des tables (clé primaire)

Champs en italique : servent à faire le pont vers d’autres tables (clé externe)



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Scénario 1 : Base de données relationnelle sur un

ordinateur personnel

Contexte : volume de données restreint, un seul utilisateur à la

fois

Ex. SGBD : Microsoft Access (Windows) / LibreOffice Base

(Windows, Mac, Linux) / FileMaker Pro (Windows, Mac)

Entrée : formulaires préparés dans le SGBD pour la saisie

Sortie :

États pour imprimer le contenu de la base de données

Requêtes SQL prédéfinies pour des besoins « type »

7 septembre 2018

SGBD relationnels

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Scénario 2 : Base de données relationnelle sur le Web

Contexte : accès distribué par de multiples utilisateurs sur des plateformes variées

Ex. SGBD : MySQL sur un serveur Web / Microsoft Access (Windows)

Entrée : formulaires Web pour la saisie (par ex. en PHP ou ASP)

Sortie :

Interface de recherche Web (par ex. en PHP ou ASP)

Pages Web dynamiques (par ex. en PHP ou ASP) présentant les résultats pour des besoins « type »

7 septembre 2018

SGBD relationnels

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Formule retenue pour le cours [1/2]

Base de données relationnelle sur le Web (scénario 2)

SGBD : MySQL

phpMyAdmin comme interface de gestion

Langage de programmation Web : PHP

Serveur : serveur de l’EBSI

Espaces individuels et d’équipe

Chaque étudiant aura une base de données personnelle sur le serveur

MySQL pour le travail individuel

Chaque équipe aura une base de données partagée sur le serveur

MySQL pour le travail d’équipe

Chaque équipe aura un espace partagé sur le serveur GIN-EBSI pour

le travail d’équipe pour héberger les pages Web dynamiques

développées en PHP

7 septembre 2018

SGBD relationnels



SCI6306 31 / 31

Formule retenue pour le cours [2/2]

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SGBD relationnels

Serveur

MySQL(pour les bases de données)

GIN-EBSI(pour les pages Web)

Poste de travail(maison ou labos EBSI)

BD individuelle

Utilisateur : p0123456

Mot de passe : à venir

BD équipe

Utilisateur : sci6306a17-eqnn

Mot de passe : à venir

Navigateur Webhttps://www.gin-ebsi.umontreal.ca/phpmyadmin/

Lecteur réseauhttp://www.gin-ebsi.umontreal.ca/

pour info

Espace équipe

Dossier : sci6306a17-eqnn

Nom d’utilisateur et mot de passe SIM

Navigateur

Web(pour visualiser le

résultat)http://www.gin-

ebsi.umontreal.ca/

sci6306a17-eqnn/

https://www.gin-ebsi.umontreal.ca/phpmyadmin/

http://www.gin-ebsi.umontreal.ca/

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