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Chapitre 1
Introduction générale
Le monde de l’informatique a connu une évolution effervescente depuis l’apparition du
premier ordinateur l’EDVAC en 1945 jusqu’à aujourd’hui. Au début de l’ère informatique,
l’utilisation de l’ordinateur s’est limité à effectuer des calculs. Grâce à l’apparition des sup-
ports de stockage comme les bandes magnétiques (Figure 1.1) et les disques durs (Figure
1.2), les informaticiens se sont intéressés à la sauvegarde et à la gestion des données.
FIGURE 1.1 – Bande Magnétique FIGURE 1.2 – Disque dur
Historiquement les premières techniques de gestion des données se basent sur la notion
des fichiers. Un fichier est une collection d’informations numériques réunies sous le même
nom. On parle alors des systèmes de gestion de fichiers (SGF) qui ont été utilisés à partir
des années 50. Vers des années 70 on commence à parler des Systèmes de Gestion des
Bases de Données (SGBD), proposant une philosophie différente de celle des SGFs.
Dans ce chapitre vous allez découvrir les SGFs et leurs inconvénients, les bases de données
et leurs avantages, et les systèmes de gestion des bases de données.
1.1 Quelques concepts de base
Une donnée est une représentation de l’information. Une donnée possède un type et
une valeur. Le type de donnée définit la nature du codage et les opérations autorisées sur
une donnée. Une donnée peut être simple ou complexe. Elle est dite simple si elle est non
décomposable, alors qu’elle est dite complexe si elle est composée de données simples ou
complexes.
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1.2. L’APPROCHE FICHIER
Faiez CHARFI (ISET Sfax)
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EXEMPLE 1.1.
On pose NCC une donnée pour représenter la note de contrôle continu. NCC est de type
Réel (codée sur 4 octets), les opérations permises sur NCC sont : l’addition, la soustrac-
tion, la multiplication et la division. 12,75 est un exemple de valeur de l’attribut NCC.
EXEMPLE 1.2.
On pose Adr une donnée pour représenter l’adresse d’un étudiant. Adr est de type
chaine de caractères. Un exemple de valeur de l’attribut Adr est : Route Mahdia Km
2,5. Sfax. 3000. TUNISIE. Cette adresse peut être décomposée en un ensemble d’autres
attributs : Rue, Ville, Code postal, et Pays. Par conséquent Adr est une donnée
complexe.
Les données doivent être mémorisées pour pouvoir être exploitées ultérieurement. On dis-
tingue trois mémoires :
— La mémoire centrale est une mémoire volatile. Il s’agit de la RAM. Cette mémoire
sert à héberger les programmes en cours d’exécution et leurs données.
— La mémoire secondaire est une mémoire permanente. Il s’agit du disque dur. Elle
sert à stocker les données dans des fichiers ou des bases de données.
— La mémoire tertiaire est une mémoire permanente utilisée pour la sauvegarde. Il
s’agit de disque dur externe, disque optique (CD, DVD), clé USB, etc. Ce type de
mémoire sert généralement à transférer les données ou à les dupliquer pour des
raisons de sécurité.
1.2 L’approche fichier
L’approche fichier est l’approche traditionnelle. Dans cette approche les données des fi-
chiers sont décrites dans les programmes. Chaque application se base sur un ou plusieurs
fichiers.
EXEMPLE 1.3.
Soit deux applications : Paie et Facturation (Figure 1.3). La Facturation se base sur un
fichier Ventes afin de pouvoir générer les factures clients, et la Paie permet de cacluler
le salaire des employés en se basant sur leurs salaires de base (fichier Salaires) et sur le
pourcentage des ventes réalisées (fichier Ventes).
Dans l’exemple 1.3 précédent chacune des deux applications utilise un fichier Ventes. On
remarque que ces deux fichiers ont été utilisés au lieu d’un seul. Ceci nous renvoie à cer-
tains inconvénients de l’approche par fichier.

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FIGURE 1.3 – Exemple de l’approche par fichier
1.2.1 Inconvénients de l’approche par fichier
Les principaux inconvénients de l’approche par fichier sont :
—Redondance des données : Cette redondance génère certains problèmes, à sa-
voir, la multiplication des tâches de saisies et des mises à jour, la multiplication des
programmes de contrôles, l’augmentation du volume des données sur le support de
stockage physique et l’incohérence des données.
—Impossibilité de partager les données entre les applications car elles ne peuvent
pas accéder simultanément aux fichiers.
—Difficultés d’accès à l’information : Il n’existe pas une seule technique pour ac-
céder aux informations dans un fichier. De plus, les fichiers ne se trouvent pas for-
cément sur le même support logique ou physique. Il est à noter que le programme
permettant d’extraire une information à partir d’un fichier volumineux peut consom-
mer beaucoup de temps pour réaliser cette tâche.
1.2.2 Système de Gestion de fichiers
Cette section présente sommairement la notion de gestion de fichiers. Tout d’abord, rap-
pelez vous qu’un fichier est un ensemble de données semblables physiquement regroupées
sur un support. Un fichier est composé d’un ensemble d’articles. Un article est une unité
d’information associée à une instance d’un fichier. Par exemple, les informations d’un seul
livre du fichier Livre. Un article est composé par un ensemble de rubriques ou de champs.
Par exemple, les articles du fichier Livre sont composés des champs :
Code Titre Auteur Editeur Date
La figure 1.4 montre un exemple qui illustre le contenu du fichier Livre. Ce fichier
comporte trois lignes de données ou encore trois articles.
Le champ CodeLivre permet d’identifier un article du fichier Livre. Par conséquent, ce
champ est appelé Clé.
Un système de gestion des fichiers doit assurer les opérations suivantes :
— Création et destruction d’un fichier.
— Ouverture et fermeture d’un fichier.
— Insertion, modification et suppression d’un article.
— Rechercher un article dans un fichier.

1.3. L’APPROCHE BASE DE DONNÉES
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FIGURE 1.4 – Un exemple de fichier de données : Livre.dat
1.3 L’approche base de données
1.3.1 Définitions
DÉFINITION 1.1.
Une base de données est un ensemble de données qui sont fortement structurées,
persistantes, et dont la structure est définie dans un schéma. Les données d’une base de
données sont gérées par un système de gestion de base de données.
DÉFINITION 1.2.
Un système de gestion des bases de données est un logiciel spécialisé pour la gestion
automatisée des bases de données.
1.3.2 Les bases de données
L’approche Base de données a été proposée pour résoudre les problèmes de l’approche
par fichier, notamment la redondance, l’incohérence, le partage de données et l’accès à l’in-
formation. Une base de données est une collection de données qui peuvent être reliées entre
elles, et qui sont stockées sans redondance inutile. Une base de données peut être utilisée
par plusieurs applications.
Les données doivent être bien structurées pour permettre un développement cohérent des
applications futures, sachant que la structure de stockage des données doit être indépen-
dante des applications. Autrement il y a une séparation entre les données et les traite-
ments. Un utilisateur peut manipuler directement ou via des applications les données sto-
ckées. Cette manipulation consiste à réaliser quatre opérations possibles :
— Insertion
— Modification
— Suppression
— Extraction
La figure 1.5 illustre l’approche par base de données. Selon cette figure vous pouvez remar-
quer que les données sont centralisées, elles sont partagés entre plusieurs applications, et
qu’il n’y a plus redondance.

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FIGURE 1.5 – Approche Base de données
1.3.3 Les Systèmes de Gestion des Bases de Données
Un Système de Gestion de Bases de Données (SGBD) est un ensemble de programmes
permettant d’assurer la gestion et le contrôle automatique des Bases de données. Les prin-
cipales fonctions que doit assurer un SGBD sont :
Description : A partir d’une représentation abstraite des données, le SGBD doit assurer
la description de la structure physique des données. Pour effectuer cette description
un SGBD offre un langage de définition de données (LDD)
Manipulation : La manipulation de données consiste à ajouter,modifier,supprimer et
extraire des données. Un SGBD permet de manipuler les données via un langage
de manipulation de données (LMD). L’interrogation de données peut être effec-
tuée d’une manière interactive via le LMD ou bien avec des programmes. Lors de la
manipulation des données le SGBD doit garantir le contrôle d’intégrité des données.
Extraction : Un SGBD permet l’interrogation de la base de données, d’une manière in-
teractive ou via des programmes.
De même un SGBD doit garantir la confidentialité des données de la base, et ceci via
le contrôle des autorisations et des droits d’accès des utilisateurs. Il doit assurer qu’une
base de données soit partagée entre plusieurs utilisateurs en même temps et ceci via des
mécanismes de contrôle d’accès concurrents. L’accès concurrent consiste à gérer des
transactions simultanées sur les même lignes de données toute en préservant la cohé-
rence de la base de données.
Les utilisateurs exigent que leurs bases de données soient sécurisées, autrement pas de
risque de perte de données. Pour garantir cette sécurité un SGBD possède des méca-
nismes de reprise après panne et de journalisation permettant d’assurer la continuité
et la restauration l’état des données suite à des pannes éventuelles.
Extraire une information à partir d’une base de données volumineuse est une tâche qui
peut consommer du temps. Pour garantir un accès rapide et performant aux données, un
SGBD utilise des techniques tel que l’indexation, le hashage, les arbre balancés, etc.