Bases de données - 4e éd. – Catalogue - Bibliothèque et Archives nationales du Québec (Pretnumerique.ca)

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Ce manuel vise un triple objectif : comprendre les concepts théoriques, apprendre à utiliser des bases de données, et enfin savoir en construire de nouvelles.La première partie explique les notions de base sur les structures de données, les systèmes de gestion de bases de données, le modèle relationnel... La deuxième décrit le langage SQL et les fonctions qui permettent de tirer le meilleur parti d'une base de données.La dernière partie détaille les méthodes de construction des bases de données relationnelles puis des bases relationnelles-objet.L'ouvrage papier est complété par un site web comprenant des tutoriels, des exercices corrigés, des planches PowerPoint destinées aux enseignants. Ces tutoriels permettent à l'étudiant de mettre en pratique de manière active les notions expliquées dans le livre.Cette quatrième édition comporte des mises à jour sur les bases de données NoSQL, sur les nouveaux mécanismes de transaction ( WAL et MVCC) et sur les blockchains.

Table des matières

Table des matières
Bases de données - 4e éd.	1
Table des matières	5
CHAPITRE 1 • MOTIVATION ET INTRODUCTION	31
1.1 Des données et des hommes	31
1.2 Une première approche des données	32
1.3 Utiliser une base de données	36
1.4 Premières conclusions	37
1.5 Les systèmes de gestion de bases de données	38
1.6 Les défis des bases de données d’aujourd’hui	39
1.7 Un peu d’histoire	40
CHAPITRE 2 • CONCEPTS DES BASES DE DONNÉES	47
2.1 Introduction	47
2.2 Tables, lignes et colonnes	48
2.3 La valeur null	49
2.4 Les identifiants	50
2.5 Les clés étrangères	51
2.6 Identifiants et clés étrangères facultatifs	52
2.7 Schéma et contenu d’une base de données	53
2.8 Représentation graphique d’un schéma	53
2.9 Un exemple de base de données	55
2.10 Modification et contraintes d’intégrité	56
2.11 Redondances internes dans une table	60
2.12 Les structures physiques	63
2.13 Que retenir ?	64
2.14 Pour en savoir plus	65
2.15 Pratiquer les bases de données	65
2.16 Exercices	67
CHAPITRE 3 • MODÈLE RELATIONNEL ET NORMALISATION	69
3.1 Le phénomène de redondance interne	69
3.2 Le modèle relationnel de bases de données	70
3.3 Identifiants	74
3.4 Dépendances fonctionnelles	75
3.5 Contraintes d’inclusion et clés étrangères	80
3.6 Calcul des identifiants d’une relation	83
3.7 Décomposition d’une relation	87
3.8 Normalisation d’une relation	88
3.9 Les relations non en 1re forme normale	95
3.10 Que retenir ?	98
3.11 Pour en savoir plus	100
3.12 Exercices	100
CHAPITRE 4 • ÉLÉMENTS DE TECHNOLOGIE DES BASES DE DONNÉES	103
4.1 Introduction	103
4.2 Les composants d’un ordinateur	104
4.3 Mémoire externe : le disque magnétique	105
4.4 Les technologies alternatives	111
4.5 Organisation d’un espace de stockage	118
4.6 Traitement séquentiel d’un fichier	122
4.7 Les index	130
4.8 Organisation séquentielle indexée	132
4.9 Organisation calculée	144
4.10 Les index secondaires	152
4.11 Accès par index ou recherche séquentielle	159
4.12 Quand créer un index ?	159
4.13 Les techniques d’agrégation (clustering)	160
4.14 Stabilité des adresses	163
4.15 Un exemple : SQL Server	165
4.16 Compléments sur les fonctions de hachage	167
4.17 Futurologie : un peu de poésie dans ce monde brutes !	170
4.18 Que retenir ?	174
4.19 Pour en savoir plus	175
4.20 Exercices	175
CHAPITRE 5 • LES SYSTÈMES DE GESTION DE BASES DE DONNÉES	179
5.1 Introduction	179
5.2 Les fonctions des systèmes de gestion de bases de données	180
5.3 Architecture des SGBD	182
5.4 Les transactions	184
5.5 Régulation de la concurrence	186
5.6 Protection contre les accidents	191
5.7 Les bases de données distribuées	194
5.8 Contrôle des accès	199
5.9 Les bases de données in-memory	202
5.10 Le marché des SGBD relationnels	203
5.11 Pour en savoir plus	204
CHAPITRE 6 • LE LANGAGE SQL DDL	205
6.1 Introduction	205
6.2 Le langage SQL DDL	206
6.3 Création d’un schéma	206
6.4 Les noms SQL	207
6.5 Création d’une table	207
6.6 Les colonnes et leurs types	207
6.7 Caractère obligatoire/facultatif d’une colonne	209
6.8 Les identifiants	210
6.9 Les clés étrangères	210
6.10 Forme synthétique des contraintes	213
6.11 Exemple complet	213
6.12 Suppression d’une table	214
6.13 Ajout, retrait et modification d’une colonne	214
6.14 Ajout et retrait d'une contrainte	214
6.15 Les structures physiques	215
6.16 Que retenir ?	216
6.17 Pour en savoir plus	216
CHAPITRE 7 • LE LANGAGE SQL DML (1)	217
7.1 Introduction	217
7.2 Requêtes élémentaires	219
7.3 Données extraites et données dérivées	225
7.4 Ordre des lignes du résultat	228
7.5 Les fonctions agrégatives (ou statistiques)	229
7.6 Les sous-requêtes	231
7.7 Les quantificateurs ensemblistes	237
7.8 Exercices	239
CHAPITRE 8 • LE LANGAGE SQL DML (2)	243
8.1 Introduction	243
8.2 Extraction de données de plusieurs tables (jointure)	244
8.3 Les opérateurs ensemblistes	246
8.4 Le produit relationnel	248
8.5 Variantes syntaxiques de la jointure	249
8.6 Les tables statiques	251
8.7 Requêtes sur des structures cycliques	251
8.8 Compléments sur les jointures	256
8.9 Extraction de données groupées	263
8.10 Extension de la structure des requêtes SFW	269
8.11 Limitation de la taille d’un résultat	271
8.12 Interprétation d’une requête	271
8.13 Modification des données	272
8.14 Modification des structures de données	278
8.15 Que retenir ?	279
8.16 Pour en savoir plus	280
8.17 Exercices	280
CHAPITRE 9 • LE LANGAGE SQL AVANCÉ	285
9.1 Introduction	285
9.2 Le contrôle d’accès	285
9.3 Les vues SQL	288
9.4 Les Common Table Expressions (CTE)	292
9.5 Les requêtes récursives	292
9.6 Les extensions objet de SQL3	295
9.7 Les prédicats (check)	303
9.8 Les procédures SQL (stored procedures)	305
9.9 Les déclencheurs (triggers)	306
9.10 Le catalogue	311
9.11 Les interfaces SQL des programmes d’application	314
9.12 SQL et l’information incomplète	329
9.13 Que retenir	338
9.14 Pour en savoir plus	339
CHAPITRE 10 • LES BASES DE DONNÉES NON RELATIONNELLES	341
10.1 Introduction	341
10.2 Les bases de données NoSQL	343
10.2.1 Modèles clé-valeur	344
10.2.2 Modèles orientés documents	345
10.2.3 Modèles orientés colonnes	345
10.3 Les autres modèles non relationnels	346
10.4 Les architectures de distribution	347
10.5 Un SGBD orienté colonnes : Cassandra	349
10.6 Un SGBD orienté documents : MongoDB	353
10.7 Les SGBD NewSQL : l’exemple de VoltDB	356
10.8 Conclusions sur les SGBD NoSQL	357
10.9 Les chaînes de blocs	359
CHAPITRE 11 • CONSTRUCTION D’UNE BASE DE DONNÉES	373
11.1 De l’artisanat à la méthode	373
11.2 Les acteurs et les métiers	374
11.3 Deux parcours	375
11.4 Une démarche simplifiée	375
11.5 Les outils	376
CHAPITRE 12 • LE MODÈLE ENTITÉ-ASSOCIATION DE BASE	377
12.1 Introduction	377
12.2 Les types d’entités	378
12.3 Les attributs	379
12.4 Les types d’associations	380
12.5 Une question de vocabulaire	385
12.6 Les identifiants	386
12.7 Les contraintes d’intégrit	391
12.8 Contenu informationnel d’un schéma	391
12.9 Exemples	393
12.10 Que retenir ?	396
12.11 Pour en savoir plus	397
12.12 Dessiner un schéma conceptuel à l’aide d’un outil	397
12.13 Exercices	398
CHAPITRE 13 • ÉLABORATION D’UN SCHÉMA CONCEPTUEL	401
13.1 Introduction	401
13.2 Un premier exemple	402
13.3 Décomposition de l’énoncé	404
13.4 Pertinence d’une proposition	409
13.5 Représentation d’une proposition	410
13.6 Non-redondance des propositions	419
13.7 Non-contradiction des propositions	421
13.8 Les contraintes d’intégrité	422
13.9 Normalisation du schéma	423
13.10 Documentation du schéma	425
13.11 Complétude du schéma	426
13.12 Que retenir ?	426
13.13 Pour en savoir plus	427
13.14 Exercices	427
CHAPITRE 14 • PRODUCTION DU SCHÉMA DE LA BASE DE DONNÉES	431
14.1 Introduction	431
14.2 Représentation des types d’entités	432
14.3 Représentation des attributs	432
14.4 Représentation des types d’associations	432
14.5 Représentation des identifiants	437
14.6 Traduction des noms	438
14.7 Synthèse des règles de traduction	439
14.8 Les structures physiques	440
14.9 Traduction des structures en SQL	442
14.10 Que retenir	443
14.11 Pour en savoir plus	444
14.12 Produire un schéma de base de données à l’aide d’un outil	444
14.13 Exercices	445
CHAPITRE 15 • MÉTHODOLOGIE DES BASES DE DONNÉES	447
15.1 Introduction	447
15.2 Méthodes, processus et produits	448
15.3 Méthodes de développement d’une base de données	449
15.4 Les modèles de développement	454
15.5 Techniques transformationnelles	456
15.6 Rôle des outils	456
CHAPITRE 16 • LE MODÈLE ENTITÉ-ASSOCIATION ÉTENDU	457
16.1 Introduction	457
16.2 Le modèle de base - rappel	458
16.3 Sémantiques	459
16.4 Modèle, schéma et population	460
16.5 Les stéréotypes	462
16.6 Schéma de base de données	463
16.7 Attributs	463
16.8 Types d’associations	466
16.9 Types d’entités	470
16.10 Identifiants	479
16.11 Contraintes d’intégrité	484
16.12 Contraintes d’intégrité additionnelles	488
16.13 Les noms	492
16.14 Classes d’objets génériques	495
16.15 Exemple de schéma Entité-association	498
16.16 Métadonnées et métaschémas	498
16.17 Sémantique interne du modèle Entité-association	501
16.18 Que retenir ?	504
16.19 Pour en savoir plus	504
16.20 Créer un schéma conceptuel à l’aide d’un outil (compléments)	506
16.21 Exercices	506
CHAPITRE 17 • LES DIAGRAMMES DE CLASSES UML	511
17.1 Introduction	511
17.2 UML et les bases de données	512
17.3 Les mécanismes d’extension	513
17.4 Les classes d’objets	514
17.5 Les associations binaires	514
17.6 Les associations n-aires	515
17.7 Les attributs	517
17.8 Les opérations	517
17.9 Les associations qualifiées	518
17.10 Les classes associations	520
17.11 Les associations d’agrégation et de composition	520
17.12 Les contraintes	521
17.13 Le langage de contraintes OCL	522
17.14 Une question de vocabulaire	525
17.15 Exemple de schéma de classes en UML	525
17.16 Le modèle de classes d’UML revisité (DB-UML)	525
17.17 Sémantique du modèle de classes DB-UML	527
17.18 Que retenir ?	529
17.19 Pour en savoir plus	529
17.20 Créer un schéma conceptuel UML à l’aide d’un outil	530
CHAPITRE 18 • ANALYSE CONCEPTUELLE DU DOMAINE D’APPLICATION	531
18.1 Introduction	531
18.2 Analyse des énoncés textuels	534
18.3 Les patrons de conception	543
18.4 Analyse des documents structurés	545
18.5 Dénomination des objets d’un schéma	549
18.6 Processus de correction d’un schéma	550
18.7 Processus de normalisation du schéma conceptuel	556
18.8 Évaluation d’un schéma	573
18.9 Intégration de schémas	577
18.10 Analyse conceptuelle à l’aide d’un atelier	593
18.11 Que retenir	596
18.12 Pour en savoir plus	596
18.13 Exercices	598
CHAPITRE 19 • CONCEPTION LOGIQUE D’UNE BASE DE DONNÉES RELATIONNELLE	603
19.1 Introduction	603
19.2 Le modèle logique relationnel	605
19.3 Représentation des attributs	608
19.4 Retour aux types d’associations fonctionnels	615
19.5 Représentation des types d’associations complexes	616
19.6 Représentation des relations is-a	618
19.7 Compléments	628
19.8 Traduction d’un schéma conceptuel	632
19.9 Définition des vues	636
19.10 Conception logique : un exemple	636
19.11 Exploitation des constructions SQL3	638
19.12 Produire un schéma logique à l'aide d'un outil	642
19.13 Que retenir ?	644
19.14 Pour en savoir plus	645
19.15 Exercices	646
CHAPITRE 20 • CONCEPTION PHYSIQUE D’UNE BASE DE DONNÉES RELATIONNELLE	651
20.1 Introduction	651
20.2 Notion d’efficacité d’une base de données	653
20.3 Conception physique d’une base de données en 15 règles	654
20.4 Détermination des index	654
20.5 Technologie des index	658
20.6 Sélection des espaces de stockage	659
20.7 Optimisation avancée	659
20.8 Estimation des volumes et des temps de traitement	664
20.9 Complément : modèle de choix d’un index	664
20.10 Que retenir ?	665
20.11 Pour en savoir plus	666
20.12 Exercices	666
CHAPITRE 21 • PRODUCTION DU CODE D’UNE BASE DE DONNÉES	669
21.1 Introduction	669
21.2 Expression déclarative des structures	670
21.3 Les concepts SQL d’expression de contraintes	671
21.4 Les comportements non standard	673
21.5 Les contraintes d’intégrité de base	675
21.6 Les contraintes d’intégrité additionnelles	676
21.7 Les contraintes dérivées du modèle Entité-association	679
21.8 Les contraintes d’intégrité dynamiques	680
21.9 Traduction des relations is-a	681
21.10 Traduction des vues	686
CHAPITRE 22 • RÉTRO-INGÉNIERIE D’UNE BASE DE DONNÉES	691
22.1 Introduction	691
22.2 Méthode générale de rétro-ingénierie	695
22.3 Extraction physique	696
22.4 Reconstruction du schéma logique	697
22.5 Conceptualisation du schéma logique	703
22.6 Que retenir ?	707
22.7 Pour en savoir plus	708
22.8 Rétro-ingénierie à l'aide d'un outil	708
CHAPITRE 23 • ÉTUDE DE CAS	709
23.1 Les animaux du zoo	709
23.2 Autres études de cas	716
CHAPITRE 24 • BIBLIOGRAPHIE	717
CHAPITRE 25 • INDEX	725

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