Modèles relationnel et objet - serveur campus des écoles hes

IS-Net 15 Bases de données relationnelles objets
Peter.Dae[email protected]e.ch
[e-mail] / Novembre 2001
ISNet15_19.doc
Informatique de gestion et
systèmes d’information
Modèles relationnel et objet

IS-Net 15 Bases de données relationnelles objets
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TABLE DES MATIERES
1 Objectif ................................................................................................................3
2 Le modèle relationnel ..........................................................................................4
2.1 Données...........................................................................................................4
2.2 Concepts de base............................................................................................4
2.3 Implantation des concepts ...............................................................................5
2.4 Conception d'applications ................................................................................6
2.5 Forces du modèle relationnel...........................................................................7
2.6 Faiblesses du modèle relationnel.....................................................................8
3 Le modèle objet...................................................................................................9
3.1 Actions et données...........................................................................................9
3.2 Concepts de base............................................................................................9
3.3 Mise en œuvre...............................................................................................10
3.4 Persistance....................................................................................................10
3.5 Sérialisation ...................................................................................................11
3.6 SGBD orienté-objet........................................................................................11
3.7 SGBD relationnel ...........................................................................................12
3.8 Forces du modèle objet..................................................................................12
3.9 Faiblesses du modèle objet ...........................................................................13
4 Comparaison des deux paradigmes..................................................................14
4.1 Caractéristiques des deux modèles...............................................................14
4.1.1 Modèle relationnel...................................................................................14
4.1.2 Modèle objet ...........................................................................................14
4.2 Liens entre entités..........................................................................................15
4.2.1 Modèle relationnel...................................................................................15
4.2.2 Modèle objet ...........................................................................................15
4.3 Accès aux données........................................................................................15
4.3.1 Modèle relationnel...................................................................................15
4.3.2 Modèle objet ...........................................................................................16
5 Le modèle objet-relationnel ...............................................................................17
5.1 Liens entre entités..........................................................................................17
5.2 Accès aux données........................................................................................17
5.3 En conclusion.................................................................................................18
6 Observations finales..........................................................................................18
7 Bibliographie......................................................................................................19

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1 Objectif
L'objectif de ce document est de présenter les modèles relationnel et objet afin de
mettre en évidence, pour chacun d'eux, leurs forces et leurs faiblesses.
Pour ce faire, nous présenterons les principales caractéristiques et les concepts de
base des deux modèles, nous étudierons ensuite les conditions de leur mise en
œuvre et de leur implantation et nous examinerons enfin les problèmes spécifiques
qui pourraient se poser.
L'étude de ces deux modèles devrait servir de base à une réflexion sur la position du
modèle relationnel-objet dans le contexte actuel de la conception d'applications,
contexte principalement centré sur la technologie objet.

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2 Le modèle relationnel
2.1 Données
Les concepts mis en œuvre dans le modèle relationnel sont fondés sur une théorie
mathématique directement issue de l'algèbre relationnelle, de la théorie des
ensembles et de la logique formelle.
Cette technologie a vu le jour dans les années 70 avec les travaux de E. Codd
[COD 70].
La conception de logiciel mettant en œuvre le modèle relationnel repose sur le
principe de la séparation de l'analyse des données et de l'analyse des traitements,
comme par exemple, la méthodologie Merise [TAR 91]. Dans la phase d'analyse des
données, on s'applique à modéliser les informations du système indépendamment
des traitements que ces données vont éventuellement subir.
Comme le centre de préoccupation est principalement les données, les systèmes de
gestion de base de données (SGBD) se sont trouvés particulièrement bien adaptés à
l'implantation de ce concept.
2.2 Concepts de base
Bien que le modèle relationnel repose sur des principes simples, il permet
néanmoins de modéliser des données complexes.
Une relation est une structure de données tabulaire. Une relation est composée
d'attributs ; chaque attribut prend sa valeur dans un domaine. Une relation est donc
un sous-ensemble du produit cartésien des domaines des attributs.
Des opérateurs algébriques permettent d'effectuer des opérations entre les
relations ; les principales opérations envisageables sont :
• les opérations ensemblistes : union, différence, produit cartésien ;
• les opérations relationnelles : projection, restriction ;
• les opérations dérivées : intersection, division.
Les contraintes d'intégrité sont des assertions s'appliquant à une ou plusieurs
relations et qui doivent toujours être vérifiées.
Notons enfin qu'un processus de normalisation permet de construire des modèles
de données sans redondance d'information.

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2.3 Implantation des concepts
Un SGBD implantant ces concepts est appelé un système de gestion de base de
données relationnel (SGBDR).
Physiquement, le concept de relation est implanté par une table dont les colonnes
représentent les attributs et les lignes, les occurrences de la relation. Chaque ligne
de la table est identifiée par une clé primaire, formée de la valeur d'une (ou de la
concaténation des valeurs de plusieurs) colonne(s).
Les liens entre tables de la base de données sont réalisés à l'aide de clés
étrangères. Une clé étrangère est un attribut ou groupe d'attributs dont les valeurs
se retrouvent comme valeurs de clé primaire d'une table. Les clés étrangères sont
donc des pointeurs logiques ; le concept de pointeur physique n'existe pas. En raison
de cette caractéristique, le modèle relationnel est souvent qualifié de modèle à
valeurs.
Cette implantation des liens entre les tables crée de fait des chemins d'accès
bi-directionnels aux données ; ainsi, il sera en général possible de répondre à un
ensemble de problèmes qui sont en partie inconnus au moment de la création de la
base de données.
Le SGBDR est muni d'un langage de programmation unique, non procédural et
normalisé, le langage SQL, qui permet :
• de déclarer et de créer toutes les entités de la base de données (tables, index,
clés, contraintes, …) ;
• de manipuler les données mémorisées dans les tables (insertion, modification et
suppression de lignes) ;
• d'interroger la base de données et d'en extraire des informations en fonction d'un
certain nombre de critères exprimés à l'aide des opérateurs algébriques vus plus
haut ;
• de définir des transactions ;
• de contrôler l'accès aux données (vues) et d'affecter des privilèges à des
utilisateurs ;
• de poser des verrous sur des lignes et/ou des tables afin de gérer l'accès
concurrent aux même données par plusieurs utilisateurs.
Les informations mémorisées sont typées : à chaque attribut est associé un type. Les
types principaux offerts par les SGBDR du marché comprennent les valeurs
numériques, alphanumériques, date et logique. Avec l'avènement du multimédia, les
types CLOB (character large object) et BLOB (binary large object) ont été introduits ;
ils permettent la mémorisation de textes non structurés, d'images animées ou non et
de sons, sans toutefois être manipulables directement par le langage SQL.
La nature même de l'implantation du modèle relationnel règle de fait le problème de
la persistance des informations traitées.