MCD(Partie une)

Université Abdelmalek Essaâdi
Faculté des Sciences et Techniques d’Al-Hoceima
Département de Physique
Année universitaire : 2018 - 2019
MST : Systèmes Embarqués et Robotique (MST-SER) – S2
Cours du Module M44 : « Bases de données avancées »
Chapitre 2 : Modèle Entité-Association (ou MCD)
Pr. A. El Mahouti
FSTH
Plan du chapitre 2 : Le modèle EA (ou MCD)


Modèle Entité-Association (EA)

Présentation

Concepts manipulés

Règles de gestion

Dictionnaire de données
Normalisation

Règles générales relative au MCD

Dépendances Fonctionnelles (DF)

Formes Normales (FN)
Pr. A. El Mhouti
2
FSTH
Rappel : méthodologie de conception d'une BD
3 niveaux de conception



Niveau Conceptuel :

Modèle conceptuel graphique : MCD

Exemples de formalismes : EA, UML
Niveau Logique :

Schéma logique indépendant d'un SGBD : MLD

Exemples : Relationnel, Objet, Relationnel-Objet, …
Niveau informatique :

Implémentation pour un SGBD particulier

Exemples : Oracle, MySQL, PostgreSQL, Access, ….
Conception en quatre étapes
Pr. A. El Mhouti
3
FSTH
Modèle Entité-Association (EA)
Pr. A. El Mhouti
4
FSTH
Modèle EA
Présentation

Le modèle EA est un modèle conceptuel conçu par Chen en 1976.

Le but de ce modèle est de permettre la description conceptuelle des
structures de données d’une application.

L’objectif du modèle EA est la création d’un Modèle Conceptuel de Données
(MCD).

Le modèle EA décrit les objets, les événements, les concepts d’une manière
abstraite, sans réfléchir, à ce stade, aux traitement à effectuer par l’ordinateur.

Les concepts de base qui correspondent aux concepts d’abstraction de la réalité
sont :
 Objet  entité
 Lien association
 Propriété  attribut
Pr. A. El Mhouti
5
FSTH
Modèle EA
Entité



Définition :
 Une entité ou individu est la représentation dans la BD d’un objet concret ou
abstrait (matériel ou immatériel) du monde réel.
Exemples :
 Dans la BD d’une société, on peut identifier les entités suivantes :
 client
 commande
 facture
 Produit
 ….
Remarque :
 Une entité a une existence propre, sans référence à une autre entité.
 On parle Type d‘Entités (TE) une représentation d'un ensemble d'entités perçues
comme similaires et ayant les mêmes caractéristiques.
Pr. A. El Mhouti
6
FSTH
Modèle EA
Association

Définition :
 Une association est une représentation d'un lien sémantique non orienté
entre plusieurs entités (qui jouent un rôle déterminé).
 Il est souhaitable de limiter la dimension des relations à deux (relations
binaire).
 Plus la dimension d’une relation est grande, plus la relation devient
complexe et difficile à gérer.

Exemple :
 Association “commander” entre les entités : “Clients” et “Produits” :
commander est une association entre un Client et un Produits.
Pr. A. El Mhouti
7
FSTH
Modèle EA
Association

Remarques :
 On parle d’un Type d’associations (TA) une représentation d'un ensemble
d'associations ayant la même sémantique et décrites par les mêmes
caractéristiques.
 Un TA est une association entre plusieurs Type d’Entités.

Rôles d’une association :
 Dans une association, chaque entité joue un rôle déterminé.
 Association binaire  deux rôles :
Pr. A. El Mhouti
8
FSTH
Modèle EA
Association

Dimension d’une association :

La dimension d’une association est le nombre d’entités qu’elle relie :

Association binaire : reliant deux entités.

Association n-aires : reliant plusieurs entités (avec n > 2)

Association cyclique (réflexive) : qui associe les occurrences d’une
même entité.

Association plurielle : deux mêmes entités peuvent être plusieurs fois
en association.
Pr. A. El Mhouti
9
FSTH
Modèle EA
Association

Association cyclique (réflexive) :
 C’est une association branchée plusieurs fois (plusieurs rôles) à la même
entité.

Exemple :
Tout employé est dirigé par un autre employé
(sauf le directeur général)
Diriger est une association entre un Employé et
un autre Employé


Remarque : pour faciliter la lecture, on doit spécifier le rôle de chaque entité.
Exemple : association cyclique avec rôles nommés :
marié à est une association entre une personne (femme) et une autre personne (mari).
Pr. A. El Mhouti
10
FSTH
Modèle EA
Association

Association n-aire :
 Exemple 1: une association ternaire (lie 3 entités):
Assurer est une association (ternaire) entre un Enseignant, une Matière et un Groupe

Exemple 2: Association ternaire cyclique :
Pr. A. El Mhouti
11
FSTH
Modèle EA
Association

Association plurielle :
 Elle permet de relier deux mêmes entités plusieurs fois en association.
 Exemple :
Pr. A. El Mhouti
12
FSTH
Modèle EA
Association

Il est utile parfois d’ajouter des rôles pour faciliter la lecture de l’association
dans un sens et dans l’autre comme le montre l’exemple suivant :
Pr. A. El Mhouti
13
FSTH
Modèle EA
Propriétés


Définition :

La propriété (ou attribut) représente la plus petite quantité d’informations
caractérisant une entité ou une association.

La propriété peut être utilisée d’une manière autonome et présente un intérêt pour
le domaine à étudier.
Exemples :



l’entité Clients est caractérisée par les propriétés : N° client, nom, prénom, adresse.
L’association Commander est caractérisé par les propriétés : Quantité, Date.
Une propriété se décrit par son nom, une description, son type, sa longueur.
Pr. A. El Mhouti
14
FSTH
Modèle EA
Propriétés

Une propriété peut être :

simple (atomique) : non décomposable
Exemples : jour, prénom


complexe : décomposé en d'autres attributs
 Exemple : date peut être décomposée en jour, mois, année

Obligatoire : une valeur au moins par occurrence.
 Exemples : nom, prénoms

Facultative : peut ne pas prendre de valeur.
 Exemples : salaire, téléphones

monovaluée : une seule valeur par occurrence.


Exemples: date de naissance, numéro sécurité
multivaluée : plusieurs valeurs par occurrence.

Exemples: prénoms, téléphones
Pr. A. El Mhouti
15
FSTH
Modèle EA
Identifiant

Un identifiant est une Propriété spéciale (d’une entité ou d’une association) permettant
d’identifier de manière unique chaque occurrence d’une classe d’entités (d’associations).

Un identifiant est constitué d’un ensemble minimal de propriétés permettant de
distinguer sans ambiguïté une occurrence de l’entité.

Toute entité doit avoir un identifiant.

MERISE propose de souligner l’identifiant ou de le précéder par le caractère #.

Exemple :

L’identifiant de l’entité Clients est N° Client car 2 clients ne peuvent pas avoir le même N°.

L’identifiant de l’entité Articles est N° Article car 2 articles ne peuvent pas avoir le même
N°.
Pr. A. El Mhouti
16
FSTH
Modèle EA
Identifiant


Un identifiant peut être :

simple : quand il est constitué d’une seule propriété.

composé : quand il est constitué de plusieurs propriétés.
Exemple : soit l’entité Clients suivante :


Dans cet entité, deux identifiants possible :
 N°client : identifiant simple
 nom+prénoms : identifiant composé
Remarque : Si une entité est identifiable par plusieurs identifiants, l’un d’eux est choisi
comme clé primaire.
Pr. A. El Mhouti
17
FSTH
Modèle EA
Identifiant d’une Association

L’identifiant d’une association peut être construit selon les possibilités suivantes :

1ère possibilité : attribut(s) propre(s) :
L’identifiant de l’association commande est : N°commande

2ème possibilité : identifiant construit des identifiants des entités liées :
L’identifiant de l’association Inscrit est : Etudiant.N°carte + Cours.N°cours
Pr. A. El Mhouti
18
FSTH
Modèle EA
Identifiant d’une Association

3ème possibilité : identifiant construit des identifiants des entités liés + attribut(s)
propre(s) :
(Un client peut commander le même produit plusieurs fois à des dates différentes)
L’identifiant de l’association Commande est : Client.N°client + Produit.N°produit +date

4ème possibilité : Tout rôle mono-valué induit un identifiant de l’association
(l’identifiant de l’entité liée est aussi identifiant de l’association)
l’identifiant de l’association Assure est :
Voiture.N°imm
Pr. A. El Mhouti
19
FSTH
Modèle EA
Cardinalités

La cardinalité d'une association indique le nombre d'occurrences (minimales et
maximales) de chaque entité qui peuvent être impliquées dans une même
association.

Elle est notée sous la forme (min,max), où :
 min est le nombre minimum d’occurrences de l’entité1 relié à l’entité2.
 max est le nombre maximum d’occurrences de l’entité1 relié à l’entité2.
(min,max)
(min,max)

Les valeurs possibles d'une cardinalité minimale sont 0 ou 1.

Les valeurs possibles d'une cardinalité maximale sont 1 ou n.
Pr. A. El Mhouti
20
FSTH
Modèle EA
Cardinalités

Exemple : Dans la relation « Commander » suivante :
 Combien d’articles minimum un Client peut-il commander ?
 Combien d’articles maxmum un Client peut-il commander ?

 un client peut commander 1 ou plusieurs Articles
 un article peut être commandé par 0 ou plusieurs clients
Pr. A. El Mhouti
21
FSTH
Modèle EA
Cardinalités

Dans la pratique on gère les cardinalités suivantes :

0,1 : Chaque occurrence de l’entité est relié à au plus une occurrence de
l’association.
 Exemple : Un employé est responsable d’au plus un service.

1,1 : Chaque occurrence de l’entité est relié exactement à une occurrence de
l’association.
 Exemple : Un compte bancaire appartient à un client et un seul.

0,N : Chaque occurrence de l’entité est relié à un nombre quelconque d’occurrence
de l’association.
 Exemple : Une personne possède 0 ou N voitures.

1,N : Chaque occurrence de l’entité est relié à au moins une occurrence de
l’association.
 Exemple : Un enseignant assure au moins un cours.
Exemple :
cours.
Pr. A. El Mhouti  Un enseignant assure un ou plusieurs
22

FSTH
Modèle EA
Cardinalités

Dans le cas des relations binaires, ce qui est fréquent est résumé dans le
tableau suivant :
Entité1/Entité2


0-1
1-1
0-N
1-N
0-1
?
?
1-1
?
*
0-N


1-N










? : il faut se demander si l’une des entités n’est pas propriété d’une autre.
• : à éviter car il traduit souvent une erreur de conception.
Pr. A. El Mhouti
23
FSTH
Modèle EA
Cardinalités et associations

Lorsque autour d’une entité, toutes les associations ont pour cardinalités maximales 1
au centre et n à l’extérieur, cette entité est candidate pour être remplacée par une
association branchée à toutes les entités voisines avec des cardinalités identiques 0,n.

Exemple : soit la BD de gestion d’un cinéma suivante :
Pr. A. El Mhouti
24
FSTH
Modèle EA
Cardinalités et associations


Remarques :

La difficulté de concevoir une association n-aire directement est d’établir les bonnes
cardinalités.

Il est donc conseillé d’en passer par un schéma EA dans lequel on ne trouve que des
associations binaires, puis de repérer les entités remplaçables par des associations.

Cette règle permet d’éviter d’introduire une association ternaire abusive.
Contre exemple :
Pr. A. El Mhouti
25
FSTH
Modèle EA
Occurrence : Occurrence d’une propriété

Toute valeur prise par la propriété définit une occurrence de la propriété.

Exemple :

Considérons l’entité Etudiant caractérisée par les propriétés suivantes :
Numéro
Nom
Prénom
Date_naiss
Note_Arabe
Note_Anglais
001
SLAOUI
Amine
28/10/93
12,05
10,46
002
BENMOUSSA
Latifa
08/10/92
8,81
10,44
003
HAJAMA
Mohamed
23/01/94
10,31
11,09
004
FARAH
Adil
02/09/92
9,30
13,09
005
KABAJ
Ilham
26/07/91
0,00
0,00

Dans ce tableau, on trouve les valeurs prises par les différentes propriétés.

La propriété Prénom prend les valeurs (donc les occurrences !) : Amine, Latifa,
Mohamed, Adil, Ilham.
Pr. A. El Mhouti
26
FSTH
Modèle EA
Occurrence : Occurrence d’une entité


L’ensemble de valeurs prises par les propriétés d’une entité définit l’occurrence de
l’entité.
Etudiant
Exemple : soit l’entité Etudiant suivante :
Numéro
Nom
Prénom
Date_naiss
Note_Arabe
Note_Anglais
Dans le tableau suivant, l’entité étudiant a 5 occurrences.
(Chaque ligne du tableau est une occurrence de l’entité).
Numéro
Nom
Prénom
Date_naiss
Note_Arabe
Note_Anglais
001
SLAOUI
Amine
28/10/93
12,05
10,46
002
BENMOUSSA
Latifa
08/10/92
8,81
10,44
003
HAJAMA
Mohamed
23/01/94
10,31
11,09
004
FARAH
Adil
02/09/92
9,30
13,09
005
KABAJ
Ilham
26/07/91
0,00
0,00
Pr. A. El Mhouti
27
FSTH
Modèle EA
Occurrence : Occurrence d’une association

Une occurrence d’une association est l’ensemble de valeurs prises par les propriétés de
l’association générée par des occurrences des entités impliquées dans l’association.

Exemple : soit l’association « commander » suivante :
Occurrence
Pr. A. El Mhouti
28
FSTH
Modèle EA
Formalisme de représentation graphique


La méthode Merise propose des représentations graphiques pour la plupart de notions
qu’elle utilise.

Une entité est représentée par un rectangle dans lequel apparaissent son nom et ses
propriétés. L’identifiant est soulignée.

Une association par une ellipse dans lequel apparaissent son nom et ses propriétés
éventuelles.
Exemple :
Pr. A. El Mhouti
29
FSTH
Contraintes d’Intégrité (CI)
(ou règles de gestion)
Pr. A. El Mhouti
30
FSTH
Contraintes d’intégrité
Présentation

Les règles de gestion du MCD précisent les contraintes qui doivent être respectées par la
base de données.

Ce règles expriment les Contraintes d’Intégrité.

Exemple : Dans le MCD d‘une école, les règles de gestion peuvent être les suivantes :
 RG1 : tout professeur enseigne en principe au moins une matière.
 RG2 : certains professeurs peuvent être dispensés d‘enseignement en raison de
leurs travaux de recherche.
 RG3 : toute matière est enseignée dans au moins une classe.
 RG4 : toute classe a au moins trois enseignants.
 …
Pr. A. El Mhouti
31
FSTH
Contraintes d’intégrité
Présentation

Le MCD décrit les données ainsi que les CI.

Les CI sont des règles définissant les états (CI statiques) et les transitions d'état (CI
dynamiques) possibles de la BD.

Une BD est cohérente si toutes les CI définies sont respectées par les valeurs de la BD.

A chaque insertion, modification ou suppression, les CI sont vérifiées automatiquement.

Les CI doivent être décrites explicitement (avec un langage approprié) si elles ne
peuvent pas être décrites avec les concepts du modèle de données (MCD, MLD, …).
Pr. A. El Mhouti
32
FSTH
Contraintes d’intégrité
CI statiques
Il existe différents types de CI statiques :

CI sur une propriété :
 type, liste des valeurs possibles, valeur par défaut …

CI sur les propriétés d’une même entité :
 heure d’arrivée doit être supérieure à heure de départ

CI sur les propriétés d’occurrences distinctes d’une entité :
 La somme des montants des opérations de Débit
doit être égale à celle des opérations de Crédit.

CI sur des propriétés d’entités différentes :
 date-achat doit être inférieure à la date-emprunt.

…
Pr. A. El Mhouti
33
Opération
N° opération
Libellé
Montant
Débit
Crédit
FSTH
Contraintes d’intégrité
CI dynamiques

CI dynamiques :
 Permettent d’exprimer le fait que les valeurs des données d’un état
dépendent d’un des états précédents.
 Exemples :
 Le salaire d’un employé ne peut pas diminuer.
 Le nouvel âge d’un employé doit être supérieur à l’ancien.
Employé
N° employé
Salaire
Age
Pr. A. El Mhouti
34
FSTH
Dictionnaire de données
(DD)
Pr. A. El Mhouti
35
FSTH
Dictionnaire de données
Présentation

Le Dictionnaire de Données (DD) a pour but de recenser toutes les informations
utiles à la base de données.

Le DD distingue :
 Les données paramétrées: cette information prendra toujours la même
valeur.
 Les données calculées: cette information pourra être retrouvée par le biais
d’un calcul, à l’aide d’une requête, grâce aux données élémentaires et
paramétrées.
 Les données élémentaires: cette information pourra prendre plusieurs
valeurs.

Dans la conception de la Base de Données, on ne retiendra que les données
élémentaires.
Pr. A. El Mhouti
36
FSTH
Dictionnaire de données
Objectif

Le DD à pour but de définir la liste de toutes les propriétés.

Le DD contient pour chaque propriété tout ou partie des éléments suivants : son nom,
son type et sa longueur, sa nature, sa description et contrainte ou remarques, ….

Exemple : DD d’une base de données décrivant l’entité « Client » :
Nom
Type
Nature
NumCli
Num(15)
Elémentaire
Numéro
client
NomCli
Char(15)
Elémentaire
Nom client
PrenomCli
Char(15)
Elémentaire
Prénom client
…
…
…
…
Pr. A. El Mhouti
Description
Remarque
Identifiant, ne
peut être modifié
…
37
Contrainte
…
FSTH
Dictionnaire de données
Principe

Une propriété définie dans le DD doit être :
 Pertinente : présente un intérêt pour le domaine étudié.
 Unique : deux ou plusieurs entités ne peuvent jamais avoir une même
propriété.
 Brut : non calculée.
 Atomique: nom décomposable.
 A une seule signification :

Pr. A. El Mhouti
Exemple :
 Date est une propriété qui peut représenter la date de la commande
client et la date de livraison.
 Dans cet exemple, il faut utiliser deux propriétés pour représenter
chacune des deux dates : DateCom pour la date de la commande et
DateLiv pour la date de livraison.
38
FSTH