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S2- cours merise - MLD et MPD

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Conception d’une base de
données
Merise (Méthode d’Etude et de Réalisation Informatique pour
les Systèmes d’Entreprise)
BD02: Bases de données avancées
1
Le Modèle Logique des données:
BD02: Bases de données avancées
MLD
2
1. Rappel : Étapes de la création
d’une base de données
Analyse des
besoins de
l’entreprise
Dictionnaire
de Données
Modèle Physique
de Données
BD02: Bases de données avancées
Modèle Conceptuel
de Données
Modèle Logique
de Données
3
Analyse des besoins  DD  MCD  MLD  MPD
A - Analyse des besoins de l’entreprise
• Cas pratique :
L’entreprise a besoin d’informatiser le suivi de ses
commandes clients. Un client est identifié par son numéro,
et caractérisé par son nom et son adresse. Le client est
intégré au système lors de sa première commande. Une
commande est identifiée par un numéro de commande, et
caractérisée par une date de commande et un montant.
• Réalisez le dictionnaire de données
BD02: Bases de données avancées
4
Analyse des besoins  DD  MCD  MLD  MPD
B. Le dictionnaire de données
Code
Désignation
Type
Taille
NumCli
Numéro du client
Entier
5
NomCli
Nom du client
AN
20
AdresseCli
Adresse du client
AN
50
CPCli
Code postal du client
Entier
6
VilleCli
Ville du client
AN
25
NumCde
Numéro de la
commande
Entier
5
DateCde
Date de la commande
Date
8
MontantCde
Montant de la
commande
Réel
6,2

Commentaires
Date au format
JJ/MM/AAAA
Réalisez le modèle conceptuel de données (MCD) correspondant.
BD02: Bases de données avancées
5
Analyse des besoins  DD  MCD  MLD  MPD
C. Le Modèle Conceptuel de Données
COMMANDE
CLIENT
NumCli
NomCli
AdresseCli
CpCli
VilleCli
1,n
PASSER
BD02: Bases de données avancées
1,1
NumCde
DateCde
MontantCde
6
Analyse des besoins  DD  MCD  MLD  MPD
D. Objectif : création de la base données
avec le Modèle Physique de Données
COMMANDE
CLIENT
NumCli
NomCli
AdresseCli
CpCli
VilleCli
1,n
PASSER
1,1
NumCde
DateCde
MontantCde
Le MLD :
CLIENT ( NumCli , NomCli, AdresseCli, CPCli, VilleCli )
COMMANDE ( NumCde , DateCde, MontantCde, #NumCli )
BD02: Bases de données avancées
7
Le modèle logique des données
Définition
formalisme des tables logiques
est toujours basé sur un MCD donné
Un MLD est essentiellement composé de tables
logiques reliées entre elles par des flèches.
8
BD02: Bases de données
avancées
Méthode de modélisation des données
Le modèle logique des données
Ex:
MCD
MLD
9
BD02: Bases de données
avancées
Méthode de modélisation des données
Règles de transformation du MCD au MLD
Transformation des entités
Toute entité est transformée en table. Les propriétés de
l'entité deviennent les attributs de la table. L'identifiant
de l'entité devient la clé primaire de la table.
Ex:
Entité "Entreprise"
Lettres
majuscules
BD02: Bases de10
données avancées
Table "Entreprise"
Méthode de modélisation des données
Règles de transformation du MCD au MLD
Transformation des relations binaires du type (x,n) – (x,1)
Afin de représenter la relation, on duplique la clé primaire
de la table basée sur l'entité à cardinalité (x,n) dans la table
basée sur l'entité à cardinalité (x,1).
Cet attribut est appelé clé étrangère.
Les deux tables sont liées par une flèche nommée selon la
relation, qui pointe de la table à clé étrangère vers la table
qui contient la clé primaire correspondante.
x peut prendre les valeurs 0 ou 1
BD02: Bases de 11
données avancées
Méthode de modélisation des données
Règles de transformation du MCD au MLD
Transformation des relations binaires du type (x,n) – (x,1)
Ex:
L'attribut No_Auteur qui est clé primaire de la table
Auteur, devient clé étrangère dans la table Livre.
BD02: Bases de12
données avancées
Méthode de modélisation des données
Règles de transformation du MCD au MLD
Transformation des relations binaires du type (x,1) – (x,1)
Nous devons distinguer plusieurs cas. Sachant qu'une relation
binaire du type (1,1)-(1,1) ne doit pas exister il nous reste les 2 cas
suivants:
Relation binaire (0,1)-(1,1)
Relation binaire (0,1)-(0,1)
BD02: Bases de13
données avancées
Méthode de modélisation des données
Règles de transformation du MCD au MLD
Relation binaire (0,1)-(1,1)
On duplique la clé de la table basée sur l'entité à cardinalité (0,1)
dans la table basée sur l'entité à cardinalité (1,1).
Ex:
Le No_Client, qui est clé primaire de la table Client, devient clé étrangère dans la table
Carte_Membre
BD02: Bases de données avancées
Méthode de modélisation des données
14
Règles de transformation du MCD au MLD
Relation binaire (0,1)-(0,1)
On duplique la clé d'une des tables dans
l'autre. Lorsque la relation contient ellemême des propriétés, celles-ci deviennent
également attributs de la table dans laquelle
a été ajoutée la clé étrangère.
BD02: Bases de données avancées
Méthode de modélisation des données
15
Règles de transformation du MCD au MLD
Relation binaire (0,1)-(0,1)
Ex:
ou
Soit on migre la clé primaire de
la table Entreprise dans la table
Salarié, soit on fait l'inverse
BD02: Bases de données avancées
Méthode de modélisation des données
16
Règles de transformation du MCD au MLD
Transformation des relations binaires du type (x,n) – (x,n)
On crée une table supplémentaire ayant comme clé primaire une
clé composée des clés primaires des 2 tables. Lorsque la
relation contient elle-même des propriétés, celles-ci deviennent
attributs de la table supplémentaire. Une propriété de la
relation qui est soulignée devra appartenir à la clé primaire
composée de la table supplémentaire.
BD02: Bases de17
données avancées
Méthode de modélisation des données
Règles de transformation du MCD au MLD
Transformation des relations binaires du type (x,n) – (x,n)
Ex:
On crée une table Porter, qui contient comme clé primaire une clé
composée de No-Commande et Code_Article. Elle contient
également la propriété Quantité issue de la relation Porter
BD02: Bases de18
données avancées
Méthode de modélisation des données
Règles de transformation du MCD au MLD
Transformation des relations ternaires
On crée une table supplémentaire ayant comme clé primaire une
clé composée des clés primaires de toutes les tables reliées.
Cette règle s'applique de façon indépendante des différentes
cardinalités. Lorsque la relation contient elle-même des
propriétés, celles-ci deviennent attributs de la table
supplémentaire. Une propriété de la relation qui est soulignée
devra appartenir à la clé primaire composée de la table
supplémentaire.
BD02: Bases de19
données avancées
Méthode de modélisation des données
Règles de transformation du MCD au MLD
Transformation des relations ternaires (associations entre pls entités)
Ex:
La table Enseigner contient une clé composée de No_Enseignant,
Code_Matière et Nom_Classe.
BD02: Bases de20
données avancées
Méthode de modélisation des données
Règles de transformation du MCD au MLD
Transformation de plusieurs relations entre 2 entités
Les règles générales s’appliquent
Ex:
BD02: Bases de données avancées
Méthode de modélisation des données
21
Règles de transformation du MCD au MLD
Transformation des relations réflexives (association d’une entité avec elle-même)
Ex 1:
Nous appliquons les règles générales avec la seule
différence que la relation est 2 fois reliée à la même entité
BD02: Bases de données avancées
Méthode de modélisation des données
22
Règles de transformation du MCD au MLD
Transformation des relations réflexives
Ex 1:
Nous appliquons les règles générales avec la seule
différence que la relation est 2 fois reliée à la même entité
BD02: Bases de données avancées
Méthode de modélisation des données
23
Les règles de normalisation
BD02: Bases de données avancées
24
La normalisation
• La conception d’un MCD représente la vision de la réalité de l’analyste. Le
formalisme obtenu, établi avec une méthode, ne garantit pas justesse et
optimisation.
• La justesse dépend de la compétence et de l’expérience de l’analyste.
• L’optimisation est obtenue par les mécanismes de la normalisation.
BD02: Bases de données avancées
25
Normalisation
Définition:
Le processus de restructurer le modèle de données logiques pour :
• Eliminer les redondances,
• Organiser les données efficacement,
• Réduire le potentiel d'anomalies pendant les opérations sur les données.
• C’est vérifier que la structure devant recevoir des données est organisée
pour éviter:
• des redondances d’informations et
• des anomalies de conception.
BD02: Bases de données avancées
26
ARTICLE
refart
designart
descriart
marqueart
1,n
Commandes
qute
1,n
Fournisseur
Fno
nom
adresse
La normalisation
 Les besoins de normalisation :

3 problèmes de cohérence lors de mises à jours de la
BD:



anomalie d'insertion (si on rajoute une commande il faut que
l'article existe)
anomalie de suppression (si on enlève un fournisseur il faut
enlever toutes les commandes de ce fournisseur)
anomalie de modification (si on modifie le numéro d'un
article il faut modifier toutes les commandes avec ce numéro
d'article
Fournissuer
Article
Commandes
Refart
Designart
Refart
Fno
Descriart
qute
Fno
Nom
adresse
marqueart
BD02: Bases de données avancées
27
La normalisation
• La théorie de la normalisation repose sur l'analyse de dépendances
entre attributs qui sont à l'origine de phénomènes de redondance.
• La normalisation consiste en des méthodes de décomposition des
relations.
• Les classifications formelles utilisées pour décrire le niveau de
normalisation d'une base de données relationnelle sont appelées
les formes normales (FN)
• Il existe huit formes normales. Les trois premières sont les plus
pratiques et sont à connaître.
BD02: Bases de données avancées
28
Normalisation
• Chaque nouvelle forme normale marque une étape supplémentaire
de progression vers des relations présentant de moins en moins de
redondance
• Le but..
est d'obtenir une représentation des données présentant un
minimum de redondance à l'intérieur de chaque relation et un
maximum d'indépendance entre les différentes relations
BD02: Bases de données avancées
29
Les règles de Normalisation -1-
Un bon schéma entités-associations doit répondre à
9 règles de normalisation, que le concepteur doit
connaître par cœur.
BD02: Bases de données avancées
30
Les règles de Normalisation -21. Normalisation des entités (importante) : toutes les entités qui sont
remplaçables par une association doivent être remplacées.
2. Normalisation des noms : le nom d’une entité, d’une association ou d’un
attribut doit être unique.
3. Normalisation des identifiants : chaque entité doit posséder un identifiant.
4. Normalisation des attributs (importante) : remplacer les attributs en
plusieurs exemplaires en une association supplémentaire de cardinalités
maximales n et ne pas ajouter d’ attribut calculable à partir d’autres
attributs.
5. Normalisation des associations (importante) : il faut éliminer les
associations fantômes redondantes ou en plusieurs exemplaires .
6. Normalisation des cardinalités : une cardinalité minimale est toujours 0 ou
1 (et pas 2, 3 ou n) et une cardinalité maximale est toujours 1 ou n (et pas 2,
3, ...).
BD02: Bases de données avancées
31
Les règles de Normalisation -3A ces 6 règles de normalisation, il convient d’ajouter les 3
premières formes normales traditionnellement énoncées
pour les schémas relationnels, mais qui trouvent tout aussi
bien leur place en ce qui concerne les schémas entitésassociations.
Rappel : Chaque nouvelle forme normale marque une
étape supplémentaire de progression vers des relations
présentant de moins en moins de redondance
BD02: Bases de données avancées
32
Première forme normale 1NF
(First Normal Form)
•
Une relation est dite normalisée ou en première forme normale si :
•
aucun attribut qui la compose n'est lui-même une relation, c'est-à-dire si tout
attribut est atomique (non décomposable). Qui ne peut avoir qu'une seule valeur.
•
Cette forme n'utilise que les structures de base d'une relation, elle ne résout pas le
problème de la redondance.
Exemple :
• La relation suivante n'est pas en 1NF :
• Personne(noPers, nom, prénoms)
• Il faut faire :
• Personne(noPers, nom, prénom1, prénom2, prénom3)
BD02: Bases de données avancées
33
Deuxième forme normale 2NF
•
Une relation est dite en deuxième forme normale si et seulement si :
•
Elle est en première forme normale ;
• les attributs non clé dépendent de toute la clé et non d'une partie de la clé.
• Exemple :
La relation suivante n'est pas en 2FN :
Commande(noFournisseur, refArticle, raisonSocialeFou, adresseFou,
quantité, prix)
Décomposer la relation :
Fournisseur(noFournisseur, raisonSociale, adresse)
Commande(noFournisseur#, refArticle#, quantité, prix)
BD02: Bases de données avancées
34
Troisième forme normale 3NF
•
Une relation est en troisième forme normale si et seulement si :
• elle est en 2NF;
• Tout attribut n’appartenant pas à une clé dépend de façon direct d’une clé
Exemple :
La relation suivante n'est pas en 3FN :
VéhiculeLoué(numVéhicule, numClient, codeCat, catégorie,
kilométrage)
Décomposer la relation en :
VéhiculeLoué(numVéhicule, numClient, codeCat#, kilométrage)
TypeCatégorie(codeCat, catégorie)
BD02: Bases de données avancées
35
Exemple
• Fournisseur(Nom, Pays, Ville)
• NomVille, Pays
• VillePays (pas de ville homonyme dans des pays différents)
• 2NF ?
• Oui car l’attribut Nom est la seule clé
• 3NF ?
• Non car NomPays n’est pas direct (on peut passer par Ville).
Il y a donc des répétitions de noms de pays.
• Décomposition
• Fournisseur(Nom, Ville)
• Géographie(Ville, Pays)
BD02: Bases de données avancées
36
Exercice
• Normaliser la relation suivante
COMMANDE(N°Commande, date, N°Client, nom, N°Article,
désignation, quantité)
BD02: Bases de données avancées
37
Corrigé
COMMANDE(N°Commande, date, N°Client, nom, N°Article,
désignation, quantité)
BD02: Bases de données avancées
38
Le Modèle Physique des données:
BD02: Bases de données avancées
MPD
39
Le modèle physique des données
Définition
Le modèle physique des données (MPD) est la traduction du
modèle logique des données (MLD) dans une structure de
données spécifique au système de gestion de bases de
données (SGBD) utilisé.
BD02: Bases de40
données avancées
Méthode de modélisation des données
Passage du MLD au MPD
Le passage MLD à MPD se fait par les étapes suivantes:
Implémentation physique de chaque table du MLD dans le SGBD
utilisé.
Pour chaque table, indiquer au SGBD quel(s) champ(s) constitue(nt) la
clé primaire.
Pour chaque table, indiquer au SGBD la (les) clé(s) étrangère(s), et la
(les) clé(s) primaire(s) correspondante(s).
BD02: Bases de données avancées
Méthode de modélisation des données
41
Passage du MLD au MPD
Ex 1:
Implémentation du modèle logique suivant
BD02: Bases de42
données avancées
Méthode de modélisation des données
3. Récapitulatif du vocabulaire
MCD
MLD
MPD
Entité
Table
Table
Association N,N
Relation
Table
Association 1,N
Clé étrangère
Clé étrangère
Identifiants
Clé primaire
Clé primaire
Propriété
Attributs
Champs
BD02: Bases de données avancées
43
Exercices : Retrouvez le MLD correspondant
TYPE_APPAREIL
CodeType
NomType
X
OPERATION
1,N
PREVOIR
Nbhvol
0,N CodeOpe
X
LibelleOpé
1,N
0,N
AVOIR POUR
COMPORTER
1,1
APPAREIL
Matricule
DateMiseService
X
1,N
0,N
X
X
1,1
CONCERNER
REVISION
NumRevision
DateRevision
X
Observation
TYPE_APPAREIL ( CodeType , NomType )
OPERATION ( CodeOpé , LibelléOpé )
REVISION ( NumRevision , DateRevision , Observation , #Matricule
APPAREIL ( Matricule , DateMiseService , #CodeType )
PREVOIR (#CodeType , #CodeOpé , Nbhvol )
COMPORTER (#CodeOpé , #NumRevision )
BD02: Bases de données avancées
)
44
NATIONALITE
GENRE
CodeGenre
LibelléGenre
CodeNationalité
LibelléNationalité
1,n
0,n
Etre
Appartenir
1,1
AUTEUR
N° Auteur
NomAuteur
Prénom Auteur
Date_nais s ance
Date_décès
1,1
LIVRE
1,n
Ecrire
N° Livre
1,1 TitreLivre
AnnéeLivre
Nombre_exemplaires
0,n
Corres pondre
1,n
Propos er
Prix_vente
ABONNE
N° Abonné
NomAbonné
Prénom Abonné
RueAbonné
CPAbonné
VilleAbonné
1,n
0,n
Faire
EMPRUNT
1,1
N° Em prunt
Date_Emprunt
Date_retour_prévue
1,n
EDITEUR
N° Editeur
NomEditeur
RueEditeur
CPEditeur
VilleEditeur
Retrouvez le MLD correspondant.
BD02: Bases de données avancées
45
TAF 3 : Rétro conception
Soit le Mld suivant :
ADHERENT ( NumAdh, NomAdh, AdrsAdh, NbLocEff, DateDernLoc)
BATEAU ( NumBat, NomBat, AnHa, NumPlace, #NumQuai,
#NumTypeBat)
LOUER ( #NumAdh, #NumBat, DateDebLoc, NbJLoc)
QUAI (NumQuai, NomQuai, NbPlaces)
TYPEBATEAU ( NumTypeBat, LibTypeBat, CapaTypeBat, PxLocJ,
#NumCons)
CONSTRUCTEUR ( NumCons, NomCons)
Retrouvez le Mcd correspondant.
BD02: Bases de données avancées
46
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