Les bases de données

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Les bases de données
Aujourd’hui indispensables dans tous les systèmes de gestion de l’information, les
bases de données sont une évolution logique de l’augmentation de la demande de
stockage de données.
Historique
Dès les débuts de l’informatique, l’un des soucis majeurs de l’utilisateur fut de
pouvoir stocker massivement des données et de pouvoir en disposer régulièrement
afin d’en extraire de nouvelles informations, de les consulter et de les modifier.
De 1950 à 1960, seul existait le fichier pour satisfaire à cette demande. Les appli-
cations devaient donc être complétées par une programmation qui se faisait souvent
en langage machine (assembleur). RCA ( Radio Corporation of America ) proposa
une machine spécialisée pour répondre à ce besoin, le BIZMAC, commercialisé en
1958.
Au début des années 60, l’arrivée de COBOL ( COmmon Business Oriented Lan-
guage ) permit de créer des structures de données hiérarchisées. C’est à ce moment
que le concept de base de données prit son essor et qu’apparurent les premiers systèmes
de gestion de bases de données. Comme ils fonctionnaient en relation étroite avec
COBOL, le modèle de représentation des données était calqué sur les structures de
données de COBOL. Les bases de données hiérarchiques étaient nées.
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SQL
L’un des premiers systèmes de gestion de bases de données hiérarchiques commercia-
lisés fut IMS ( Information Management System ) d’IBM, puis DL1 et Système 2000.
Grâce aux langages plus modernes, permettant de manipuler les données de manière
plus dynamique, avec, notamment, des pointeurs d’adresse, les informaticiens mirent
au point les bases de données dites "en réseau". Ce terme indique plus précisément
un modèle de données organisées en mailles, c’est-à-dire de structures de données
représentées par des nœuds rejoints par des arcs orientés. Le terme "réseau", assez
impropre aujourd’hui, aurait dû être remplacé par graphe, mais on ne refait pas
l’histoire...
Ce modèle est issu des travaux du CODASYL ( Conference On DAta SYstem and
Language ) qui débutèrent en 1968. Les systèmes commercialisés furent IDMS
( Integrated Data Management System ) d’IBM, IDS ( Integrated Data Store )
d’Honeywell, DBMS 10 de DEC ou encore SOCRATE de CII-Bull.
C’est une base de données IDS qui a été utilisée pour la conquête spatiale américaine
dans le cadre du programme Apollo.
La quatrième évolution est née des remarquables travaux mathématiques d’un cher-
cheur de la société IBM : Edgar F. CODD. Celui-ci partit du principe que l’on
pouvait établir entre les données des relations logiques de type "équivalence", "néga-
tion", "infériorité" et même des opérations comme la "jointure". Ce modèle théori-
que, dit "modèle relationnel", fit l’objet d’une communication en juin 1970 dans le
journal ACM et dans le cadre du projet System/R. Les premières réalisations de
systèmes de gestion de bases de données relationnels quant à elles ne furent entrepri-
ses qu’en 1974, à titre expérimental (XRM d’IBM), et dotées d’un langage d’inter-
rogation des données épousant les concepts de la théorie relationnelle (SEQUEL,
Structured English QUEry Language — Dr Donald Chamberlin).
L’avantage de cette conception est la simplicité : les données stockées sont orga-
nisées en tables (tableaux dont les colonnes sont hétérogènes et les lignes en accès
direct grâce à un index ou "clef"). Cette organisation logique des données permet de
s’affranchir d’une grande partie des problèmes physiques liés au stockage.
NOTE
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Chapitre 1 Les bases de données
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Toute l’attention se reportait alors sur l’étude du langage d’interrogation de la base
de données. SEQUEL devint, dans une seconde version améliorée, SEQUEL 2 et fut
annoncé par IBM sous le nom commercial de Sytem R. Le nom SEQUEL donné à
l’origine au langage d’interrogation fut en partie conservé, mais transformé en SQL
( Structured Query Langage ) en 1976 parce que l’acronyme SEQUEL constituait
déjà une marque.
System R, premier système de gestion de bases de données relationnel, introduit à
titre expérimental chez certains clients d’IBM, permit d’affiner le langage d’inter-
rogation des données et aboutit au produit SQL/DS.
Hélas, IBM arrivait un peu tard, car déjà, une petite société du nom de "Relationnel
Software Inc" avait doublé "big blue" en commercialisant un SGBDR doté du
langage d’interrogation SQL. En l’occurrence il s’agissait du produit ORACLE.
Finalement le SGBDR d’IBM sortit en 1981 et une version différente, mais néan-
moins prétendument compatible, vit le jour en 1983 avec, comme nom de code,
DB2.
En parallèle, des universitaires de Californie, Michael STONEBRAKER et Eugene
WONG, commencèrent à réaliser à titre expérimental un nouveau prototype au sein
de la prestigieuse Berkeley University. Leur projet, adoptant des concepts un peu
différents, fut baptisé Ingres et le langage d’accès QUEL. Avec quelques autres
professeurs, ils formèrent alors une société Relational Technology Inc. et annon-
cèrent, en 1981, la première version commerciale de leur SGBDR.
Une kyrielle de produits SQL firent ensuite leur apparition : DG/SQL (1984),
SYBASE (1986), INFORMIX, RDB, UNIFY, etc.
Lors de l’avènement du micro-ordinateur, différents éditeurs se penchèrent de nou-
veau sur le problème des bases de données. IBM prit le parti de ne pas s’en mêler,
jugeant qu’une base de données implantée sur un micro-ordinateur ne présentait pas
d’intérêt (systèmes individuels, faibles capacités de stockage...).
Mais des éditeurs plus novateurs se regroupèrent afin de mettre au point un assem-
blage de formats de fichiers capable de répondre facilement à une structuration des
données sous forme de "tables". A cette occasion, ils créèrent le modèle XBase basé
sur des fichiers ISAM ( Indexed Sequential Access Method , fichier séquentiel à accès
indexé). Selon ce modèle, chaque table est un fichier et des fichiers annexes viennent
enrichir la structure de la table et des contraintes.
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SQL
Dès lors, des produits spécifiques commencèrent à voir le jour. Le premier fut dBase
d’Ashton Tate qui connut un succès immédiat. Mais dBase essuya les plâtres et fut
sévèrement concurrencé par des SGBD plus modernes comme RBase de Microrim,
Paradox d’Ansa, racheté très tôt par Borland, puis Corel, ou encore FoxBase
(dénommé ensuite FoxPro), etc.
L’arrivée de l’interface graphique Windows de Microsoft conduisit les éditeurs à un
double mouvement : adapter à cette nouvelle interface les produits en mode caractère
existant (ce fut le cas de Paradox de Borland puis de dBase et, finalement, de Fox-
Pro) ou créer des SGBD dédiés Windows (en particulier ACCESS de Microsoft ou
APPROCH de Lotus).
Le dernier né de ce type de SGBD est MySQL, produit "libre" à faible intégrité,
destiné à des volumes de données moyen et particulièrement adapté à la création de
sites Web dynamiques à base de documents accessibles en lecture.
D’autres langages d’interrogation ont vu le jour. Pour n’en citer qu’un, notons QBE,
système mis au point concurremment à SQL, mais qui n’a connu de succès que
grâce à l’introduction de Paradox.
QBE ( Query By Example , interrogation par l’exemple) a été inventé par Moshe
Zloof (IBM 1977) et mis en place dès la première version de Paradox (1.0 pour
DOS), en 1985, par ANSA Software, l’éditeur de Paradox.
Pour interroger une table avec ce système, il suffit de proposer une image de la
réponse (un "squelette" de table) et, par un mécanisme d’analogie, QBE va recher-
cher les occurrences dans les tables qui correspondent aux différents critères établis.
Cependant, vous entendez parler de QBE bien souvent à tort... En effet, la plupart
des éditeurs de SGBD et certains produits d’extraction de données proposent une
interface graphique permettant de construire visuellement des requêtes SQL et
s’intitulent pompeusement QBE, alors que le langage inventé par Zloof n’y est nul-
lement présent!
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Chapitre 1 Les bases de données
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Vocabulaire de base
Voici une liste de termes nécessaire à la compréhension des propos tenus dans cet
ouvrage :
m
Base de données. Une base de données permet de structurer des données en
relation les unes avec les autres (clients, factures, stock, etc.) pour les traiter en lots
ou séparément, ou encore pour les archiver.
m
SGBDR ( Système de gestion de bases de données relationnel ). Ensemble de
modules et d’espace de stockage informatique, logiciel, capable de traiter les
données d’une base de données. En général un SGBDR se compose d’un moteur
relationnel et d’un espace de stockage. Le moteur relationnel doit être capable
d’insérer, de modifier, de supprimer et d’extraire des données, mais aussi
d’organiser la structure de stockage des données en différentes composantes
comme des tables, des index, des contraintes, etc. En anglais, cet acronyme est
RDBMS ( Relational Data Base Management System ).
m
SQL ( Structured Query Langage , langage de requête structuré). L’objet essentiel
de cet ouvrage!
m
Table. Ensemble de données relatives à un même concept. Table des clients,
table des commandes (voir Figure 1.1).
Figure 1.1
La table client.db
(Paradox).
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