Le relationnel-objet - Cours (Stéphane Crozat)

Conception de bases
de données III
Stéphane Crozat
NF17
Cours (Approfondissements)
Publiée le 11 février 2015
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Table des
matières
I - Le relationnel-objet 5
1. Introduction : R, OO, RO ............................................................................................................ 5
1.1. Les atouts du modèle relationnel .............................................................................................................. 5
1.2. Les inconvénients du modèle relationnel .................................................................................................... 5
1.3. Les SGBDOO ......................................................................................................................................... 6
1.4. Les SGBDRO ......................................................................................................................................... 7
1.5. Exercice .................................................................................................................................................. 7
2. Le passage conceptuel vers relationnel-objet ................................................................................ 8
2.1. Classe .................................................................................................................................................... 8
2.2. Exercice : Un film classe .......................................................................................................................... 8
2.3. Attributs et méthodes .............................................................................................................................. 9
2.4. Exercice : Un film avec des attributs .......................................................................................................... 9
2.5. Exercice : Un film méthodique ................................................................................................................... 9
2.6. Exercice : Un film vraiment méthodique ................................................................................................... 10
2.7. Association 1:N et 1 :1 .......................................................................................................................... 10
2.8. Exercice : Un film associatif .................................................................................................................... 10
2.9. Association N:M ................................................................................................................................... 10
2.10. Exercice : Un film très associatif ............................................................................................................ 11
2.11. Exercice : Un film très associatif, le retour ............................................................................................. 11
2.12. Composition ........................................................................................................................................ 12
2.13. Exercice : Un film bien composé ............................................................................................................ 12
2.14. Héritage .............................................................................................................................................. 12
2.15. Exercice : RO sans fil ........................................................................................................................... 12
3. Introduction au SQL3 et aux types utilisateurs ......................................................................... 13
3.1. Types utilisateurs .................................................................................................................................. 13
3.2. Déclaration des types utilisateurs en SQL3 (extension au LDD) ................................................................ 13
3.3. Exercice ................................................................................................................................................ 14
4. Exemples RO .............................................................................................................................. 14
4.1. Exemple RO : Gestion de cours .............................................................................................................. 15
4.2. Exemple : Gestion de cours simplifiée (version avec OID) ......................................................................... 17
5. Synthèse: Le relationnel-objet ................................................................................................... 19
6. Bibliographie commentée sur le relationnel-objet ....................................................................... 20
II - La gestion des transactions 21
1. Principes des transactions .......................................................................................................... 21
1.1. Problématique des pannes et de la concurrence ........................................................................................ 21
1.2. Notion de transaction ............................................................................................................................ 22
1.3. Déroulement d'une transaction ............................................................................................................... 22
1.4. Propriétés ACID d'une transaction ......................................................................................................... 22
1.5. Journal des transactions ........................................................................................................................ 23
2. Fiabilité et transactions .............................................................................................................. 23
2.1. Les pannes ........................................................................................................................................... 23
2.2. Point de contrôle ................................................................................................................................... 24
2.3. Ecriture en avant du journal .................................................................................................................. 24
2.4. Reprise après panne .............................................................................................................................. 24
2.5. Exercice : Mini-TP : Simulation d'une panne sous PostgreSQL .................................................................. 25
2.6. Exemple : Transfert protégé entre deux comptes ....................................................................................... 26
2.7. Exercice ................................................................................................................................................ 26
2.8. Exercice : Super-héros sans tête ............................................................................................................... 27
2.9. Complément : Algorithme de reprise UNDO-REDO .................................................................................. 28
3. Concurrence et transactions ....................................................................................................... 29

3.1. Trois problèmes soulevés par la concurrence. ........................................................................................... 30
3.2. Le verrouillage ...................................................................................................................................... 32
3.3. Le déverrouillage ................................................................................................................................... 33
3.4. Inter-blocage ......................................................................................................................................... 33
3.5. Exercice : Mini-TP : Simulation d'accès concurrents sous PostgreSQL ....................................................... 34
3.6. Solution aux trois problèmes soulevés par la concurrence. ......................................................................... 35
3.7. Exercice ............................................................................................................................................... 36
3.8. Exercice : Films en concurrence .............................................................................................................. 37
3.9. Complément : Protocole d'accès aux données. .......................................................................................... 38
4. Synthèse: Les transactions ........................................................................................................ 39
5. Bibliographie commentée sur les transactions ............................................................................ 39
III - L'optimisation 40
1. Introduction à l'optimisation du schéma interne ........................................................................ 40
1.1. Schéma interne et performances des applications ..................................................................................... 40
1.2. Évaluation des besoins de performance .................................................................................................... 41
1.3. Indexation ............................................................................................................................................ 42
1.4. Exercice ................................................................................................................................................ 43
1.5. Dénormalisation .................................................................................................................................... 43
1.6. Les trois principes à respecter pour introduire de la redondance dans une base de données .......................... 44
1.7. Exercice ................................................................................................................................................ 44
1.8. Partitionnement de table ........................................................................................................................ 45
1.9. Exercice ................................................................................................................................................ 46
1.10. Vues concrètes .................................................................................................................................... 46
1.11. Exercice : Film concret ......................................................................................................................... 47
1.12. Exercice : Super-lents ........................................................................................................................... 47
1.13. Complément : Groupement de tables ...................................................................................................... 48
2. Mécanismes d'optimisation des moteurs de requêtes .................................................................. 49
2.1. Exercice : Calcul du coût d'une requête .................................................................................................... 49
2.2. Principe de l'optimisation de requêtes ..................................................................................................... 49
2.3. Techniques pour l'optimisation de requêtes .............................................................................................. 50
2.4. Collecte de statistiques pour le moteur d'optimisation ............................................................................... 50
2.5. Jointures et optimisation de requêtes ...................................................................................................... 51
3. Synthèse: L'optimisation ........................................................................................................... 51
4. Bibliographie commentée sur l'optimisation ............................................................................... 51
IV - Au delà des bases de données relationnelles 52
1. Introduction aux datawarhouses ................................................................................................ 52
1.1. Présentation du décisionnel .................................................................................................................... 52
1.2. Présentation du data warehousing ........................................................................................................... 53
1.3. Différence entre un DW et un système transactionnel ............................................................................... 53
1.4. Implémentation du DW avec un SGBDR ................................................................................................. 54
1.5. Présentation de la modélisation en étoile ................................................................................................. 54
1.6. L'ETL .................................................................................................................................................. 55
1.7. SGBD orientés décisionnel ..................................................................................................................... 55
2. Introduction à XML ................................................................................................................... 56
2.1. Définition du XML ................................................................................................................................ 56
2.2. Exemple : Un document XML ................................................................................................................ 57
2.3. Document bien formé ............................................................................................................................ 57
2.4. Balise ................................................................................................................................................... 57
2.5. Notion de document valide ..................................................................................................................... 58
2.6. Document Type Definition ..................................................................................................................... 58
3. Introduction aux bases de données XML ................................................................................... 59
3.1. XML comme format d'échange ............................................................................................................... 59
3.2. Stocker du XML en BD ......................................................................................................................... 59
3.3. Introduction à XPath ............................................................................................................................. 62
4. Brève introduction aux bases de données NoSQL ...................................................................... 62
V - Ouvrage de référence conseillé 64

Contenus annexes 65
Glossaire 77
Abréviations 78
Bibliographie 79
Webographie 80

Le relationnel-objet
5
Stéphane Crozat - UTC
Introduction : R, OO, RO 5
Le passage conceptuel vers relationnel-objet 8
Introduction au SQL3 et aux types utilisateurs 13
Exemples RO 14
Synthèse: Le relationnel-objet 19
Bibliographie commentée sur le relationnel-objet 20
Si le modèle logique relationnel a prouvé sa puissance et sa fiabilité au cours des 20 dernières années,
les nouveaux besoins de l'informatique industrielle ont vu l'émergence de structures de données
complexes mal adaptées à une gestion relationnelle. La naissance du courant "orienté objet" et des
langages associées (Java et C++ par exemple) ont donc également investi le champ des SGBDSGBD
afin de proposer des solutions pour étendre les concepts du relationnel et ainsi mieux
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répondre aux nouveaux besoins de modélisation.
1. Introduction : R, OO, RO
Objectifs
Comprendre les limites du modèle relationnel
Comprendre pourquoi et comment le modèle relationnel peut être étendu
1.1. Les atouts du modèle relationnel
Fondé sur une théorie rigoureuse et des principes simples
Mature, fiable, performant
Indépendance programme et données
: les plus utilisés, connus, maîtrisésSGBDRSGBDR
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une implémentation standard du modèle relationnel, avec des SQLSQL
- p.78 *>APIAPI - p.78 *>
pour la plupart des langages de programmation
Les SGBDR incluent des outils performants de gestion de requêtes, de générateurs
d'applications, d'administration, d'optimisation, etc.
1.2. Les inconvénients du modèle relationnel
La structure de donnée en tables est pauvre d'un point de vue de la modélisation logique
Le vers entraîne une perte de sémantiquemapping MCDMCD
- p.78 *>MLDMLD - p.78 *>
La manipulation de structures relationnelles par des langages objets entraîne une
, c'est à dire un décalage entre les structures de données pour leimpedance mismatch
stockage et les structures de données pour le traitement (ce qui implique des conversions
Le relationnel-objet I