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Réda DEHAK [email protected] 2012/2013 http://www.lrde.epita.fr/~reda/bdd

Réda DEHAK [email protected] 2012/2013 … SIBD - Système Info Base de... · – Merise, Axial, SSADM

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Réda DEHAK [email protected] 2012/2013

http://www.lrde.epita.fr/~reda/bdd

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Plan

1.  Modélisation 2.  Modèle E/A

1.  Entité, type d’entité, attributs, identifiant 2.  Association, type d’association, attributs, identifiant 3.  Cardinalités 4.  Entité faible 5.  Spécialisation 6.  Agrégation 7.  Contraintes d’intégrités

Réda DEHAK 2

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But de la modélisation

•  Fournir des outils et un cadre rigoureux pour l’analyse des données et de leurs liaisons.

•  Décrire la réalité perçue à travers les données mises en jeu.

•  Indépendance par rapport aux opérations que l’on effectuera ultérieurement dessus.

Réda DEHAK 3

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Générations des méthodes de modélisation

•  1ère génération : Méthodes d'analyse et de décomposition hiérarchiques –  Diviser pour régner (Problème ⇒ Sous problème) –  Warnier, SADT, Jackson, De Marco

•  2ème génération : Méthodes d'analyse et de représentation systémiques –  Séparation des données et traitements –  Merise, Axial, SSADM

•  3ème génération : Méthodes d'analyse et de conception orientées objets –  Réconciliation données et traitements –  Réutilisation de composants

Réda DEHAK 4

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Phases de la conception d’une BD

Réda DEHAK 5

Mini-monde

Recueil et analyse des besoins

Besoins en données Besoins fonctionnels

Conception Analyse fonctionnelle

Schéma conceptuel (dans un modèle de données

de haut niveau)

Définition de transaction de haut niveau

Indépendant du SGBD

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Phases de la conception d’une BD

Réda DEHAK 6

Schéma conceptuel (dans un modèle de données

de haut niveau)

Définition de transaction de haut niveau

Conception logique

(Mapping du modèle de données)

Schéma logique (conceptuel)

(Spécifique au SGBD)

Conception physique

Schéma interne

Conception des programmes applicatifs

Implémentation de transaction

Programmes applicatifs

Dépendant du SGBD

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Le modèle Entité Association (EA)

•  Origines : Peter Chen (1976). •  Concepts de base :

–  Entité –  Type d’entité –  Association –  Type d’association –  Attribut –  Valeur –  Type de valeur

Réda DEHAK 7

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Les outils

•  Sybase : Power AMC

•  Win’design

•  Oracle designer

•  Visio

•  Rational Rose

•  …

Réda DEHAK 8

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Exemple

Optique : Conception d’une base de données destinée à conserver des descriptions d’articles parus dans les journaux.

1.  Un éditeur édite des journaux. Il est caractérisé par un nom et une adresse.

2.  Un journal est édité par un éditeur et publie des articles dans ses numéros. On conservera le nom du journal et le nom de son rédacteur en chef.

3.  Un numéro de journal contient une collection d’articles. 4.  Chaque article paru dans un numéro est signé par un auteur. On

désire conserver le titre et un résumé de l’article ainsi que le nom de son auteur.

5.  Les auteurs sont connus par leur nom, leur prénom, leur adresse et leur date de naissance.

Réda DEHAK 9

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 10

ARTICLE Titre

Résumé

NUMERO N°

Date

AUTEUR Nom

Prénom

Adresse

Date de naissance

EDITEUR Nom Ed

Adresse

JOURNAL Nom J

EDITEUR EN CHEF

Nom

Prénom

EDITER (1,n) (1,1)

SORTIE

PARUTION RÉDACTION

DIRIGE

(1,n)

(1,1)

(0,n)

(1,n) (1,n)

(1,1)

(1,1)

(1,1)

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Plan

1.  Modélisation 2.  Modèle E/A

1.  Entité, type d’entité, attributs, identifiant 2.  Association, type d’association, attributs, identifiant 3.  Cardinalités 4.  Entité faible 5.  Spécialisation 6.  Agrégation 7.  Contraintes d’intégrités

Réda DEHAK 11

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Entité

Une entité est une chose concrète ou abstraite de la réalité perçue à propos de laquelle on veut conserver des informations. Une entité a une existence autonome.

•  Entité = chose concrète ou abstraite, objet Exemples : •  Chaque crayon qui se trouve sur la table de l’étudiant

Dupont. •  Le projet Tiger.

Réda DEHAK 12

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Type d’entité

Dans un processus de modélisation, on ne s’intéresse pas à chaque entité séparément mais à un type d’entité.

Définitions: 1.  Un type d’entité est la classe de toutes les entités de la

réalité perçue qui sont de même nature est qui jouent le même rôle.

2.  Un type d’entité est décrit par : ─  Un nom ─  Une définition qui précise la signification que nous voulons

retenir de ce type d’entité dans le cadre de la base de données.

─  Une liste d’attributs

Réda DEHAK 13

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Attributs

Chaque entité possède ses propriétés particulières appelées attributs.

Définitions : 1.  Un attribut est une caractéristique ou une qualité d’une

entité ou d’une association, il peut prendre une (ou plusieurs) valeur (s).

2.  Une valeur est un symbole utilisé pour représenter un fait élémentaire.

Réda DEHAK 14

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Exemples

•  Le type d’entité « auteur » regroupe des personnes auteur d’articles de journaux caractérisées par leur nom, leur prénom, leur adresse et leur date de naissance.

Par abus de langage :

•  Entité ⇔ Type d’entité.

•  Une occurrence d’une entité est un individu particulier faisant partie de l’entité.

Réda DEHAK 15

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Exemples

Réda DEHAK 16

Entités Attributs Valeurs

Auteurs

Nom Blaise Prénom Pascal, Pierre Adresse Paris Date de

naissance 12 Nov 1842

Attributs atomiques : Nom, Prénom, Adresse

Attributs composés : Date de naissance(jour, mois, année)

Attributs monovalués (Une seule valeur pour une entité donnée) : Nom, Adresse, Date de naissance.

Attributs Multivalués (Plusieurs valeur pour une entité donnée) : Prénom

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 17

AUTEUR

Nom Prénom adresse

Date de naissance

Jour Mois Année

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Exemple

Optique : Conception d’une base de données destinée à conserver des descriptions d’articles parus dans les journaux.

1.  Un éditeur édite des journaux. Il est caractérisé par un nom et une adresse.

2.  Un journal est édité par un éditeur et publie des articles dans ses numéros. On conservera le nom du journal et le nom de son rédacteur en chef.

3.  Un numéro de journal contient une collection d’articles. 4.  Chaque article paru dans un numéro est signé par un auteur. On

désire conserver le titre et un résumé de l’article ainsi que le nom de son auteur.

5.  Les auteurs sont connus par leur nom, leur prénom, leur adresse et leur date de naissance.

Réda DEHAK 18

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Entité : Schéma, Intention et extension

•  La description d’une entité est appelée le schéma de l’entité (intension de l’entité).

•  L’ensemble des occurrences d’une entité qui existent (dans la base de données) à un instant donné s’appelle l’extension de l’entité.

•  Le schéma de l’entité ne va pas changer fréquemment car il représente la structure de l’entité.

Réda DEHAK 19

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Exemple

•  Schéma, Intension : Auteur(Nom, Prénom, Adresse, Date de naissance)

•  Extension :

Réda DEHAK 20

Auteur Nom Prénom Adresse Date de naissance Doignon Jean Paris 14 novembre 1970 Legrand David Londre 12 janvier 1968

Beaudoin David Marseille 24 février 1973 ……………………..

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Type de valeur ou domaine d’un attribut

•  Le type de valeur ou le domaine d’un attribut est la spécification de toutes les valeurs possibles que peut prendre un attribut.

•  Exemples :

–  Nom : Chaîne de caractères alphabétiques. –  Numéro de journal : entier compris entre 1 et 366. –  Couleur : {rouge, bleu, jaune, vert, blanc, noir}

Réda DEHAK 21

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Clé d’une entité

•  On appelle attributs clé ou identifiant d’une entité un groupe minimal d’attributs (et/ou rôles) tel qu’à chaque combinaison de valeurs prises par ce groupe correspond au plus une occurrence de cette entité.

1. Cas 1 : L’identifiant est formé d’un ou plusieurs attributs de l’entité à identifier.

Nom de l’éditeur est la clé de l’entité éditeur. Nom et prénom sont les attributs clé de l’entité auteur.

2. Cas 2 : on ajoute à l’entité un attribut artificiel, un numéro arbitraire dont l’unicité est garantie

Réda DEHAK 22

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Exemple

Réda DEHAK 23

Auteur Nom Prénom Adresse Date de naissance Doignon Jean Paris 14 novembre 1970 Legrand David Londre 12 janvier 1968

Beaudoin David Marseille 24 février 1973 Legrand Christophe Toulouse 13 mars 1976

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 24

AUTEUR

Nom Prénom adresse

Date de naissance

Jour Mois Année

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Exemples

Liste des entités Liste d’attributs auteur nom, prénom, adresse, date de naiss. éditeur nom ed, adresse journal nom j.

rédacteur en chef nom, prénom article titre, résumé

Numéro n°, date

Réda DEHAK 25

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 26

AUTEUR Nom

Prénom

Adresse

Date de naissance

EDITEUR Nom Ed

Adresse

JOURNAL Nom J

ARTICLE Titre

Résumé

NUMERO N°

Date

EDITEUR EN CHEF

Nom

Prénom

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Plan

1.  Modélisation 2.  Modèle E/A

1.  Entité, type d’entité, attributs, identifiant 2.  Association, type d’association, attributs, identifiant 3.  Cardinalités 4.  Entité faible 5.  Spécialisation 6.  Agrégation 7.  Contraintes d’intégrités

Réda DEHAK 27

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Association

•  Une association est une correspondance entre deux ou plusieurs occurrence d’entités à propos de laquelle on veut conserver des informations.

•  L’existence d’une association exige l’existence des occurrences d’entités qu’elle met en correspondance.

•  Chaque occurrence d’entité joue un rôle particulier dans l’association.

•  On dit que ces occurrences d’entités participent à l’association.

Réda DEHAK 28

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Exemples

•  Jérôme travaille sur la machine FIDJI L’association TRAVAILLE relie la personne JEROME à la

machine FIDJI. Jérôme : rôle de travailleur Fidji : rôle l’outil de travail

•  Le Real de Madrid a battu Juventus au stade Delle Alpi Association BATTRE relie : l’équipe du REAL, l’équipe de

JUVENTUS et le stade DELLE ALPI REAL : rôle équipe gagnante. JUVENTUS : rôle équipe perdante. DELLE ALPI : rôle lieu du match.

Réda DEHAK 29

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Association, type d’association

•  Un type d’association est la classe de toutes les associations possibles de la réalité perçue qui vérifient la définition constitutive du type.

Par abus de langage : •  Association ⇒ type d’association •  Occurrence d’association ⇒ association

Exemple : •  Ecriture(Auteur, Article)

Réda DEHAK 30

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 31

MACHINE N° IP

NOM

Processeur

T. Mémoire

EQUIPE Nom

Adresse

STADE Nom S

Adresse

Nombre de plae

PERSONNE Nom

Prénom

Adresse

Date de naissance

TRAVAILLER Travailleur

Outil

BATTRE

gagnant

perdant

lieu

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Degré d’une association

•  Nombre d’entité qui participe à une association.

•  Exemple : –  Ecriture(Auteur, article) degré =2 –  Cours(Salle, Groupe, Prof) degré =3

Réda DEHAK 32

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Attribut d’une association

Une association peut avoir ses attributs propres.

Exemples : –  Commande(Client, Produit, qte) –  Cours(Salle, Groupe, Prof, date, durée)

Réda DEHAK 33

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Association réflexive

Appelée aussi cyclique ou récursive.

Exemple : –  FILIATION(père : PERSONNE, fils : PERSONNE)

Dans une occurrence d’association une personne peut assumer un des deux rôles père ou fils.

–  Compose( composant : PRODUIT, composé : PRODUIT)

Réda DEHAK 34

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 35

personne

nss nom prénom

parents est père ou mère de

Fils, fille

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 36

produit

nprod nom volume

compose est composé

est composant

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Clé de l’association

•  L’identifiant de l’association est implicite : –  une association est identifiée par l’ensemble des rôles assumés

par les entités qu’elle met en correspondance. –  L’identifiant de l’association sera formé par l’ensemble des

identifiants des entités qui participent à l’association.

•  Remarque : –  Il peut exister qu’une seule occurrence d’association entre les

mêmes occurrences d’entité

Réda DEHAK 37

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 38

Employe Service

ssn nom prénom

sno budget snom

dirige

depuis

Chef de Est dirigé par

E1

E2

En

S1

S2

Sn faux

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Diagramme E/A

•  Jérôme dirige le service administration depuis le 11/01/88 •  Jérôme dirige le service scolarité depuis 15/02/90 •  …. •  Jérôme dirige le service administration depuis le 13/01/09

Réda DEHAK 39

Employe Service

ssn nom prénom

sno budget snom

dirige

depuis

Chef de Est dirigé par

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 40

musicien

orchestre

instrument Engagement

date

est engagé est joué

engage

M1

M2

O1

O2

I1

I2

I3

I4

faux

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Plan

1.  Modélisation 2.  Modèle E/A

1.  Entité, type d’entité, attributs, identifiant 2.  Association, type d’association, attributs, identifiant 3.  Cardinalités 4.  Entité faible 5.  Spécialisation 6.  Agrégation 7.  Contraintes d’intégrités

Réda DEHAK 41

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Cardinalité

•  Exprime le nombre minimum et le nombre maximum de participations de chaque occurrence d’entité à une association. (min, max)

Réda DEHAK 42

Employe Service dirige Chef de Est dirigé par

E1

E2

E3

E4

S1

S2

S3

S4

(0,n) (1,1)

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Cardinalité

•  Exprime le nombre minimum et le nombre maximum de participations de chaque occurrence d’entité à une association. (min, max) –  Min = 0 : toute occurrence de Ei peut exister indépendamment

de A; Participation partielle de Ei à A. –  Min = 1 : Aucune occurrence de Ei ne peut exister

indépendamment de A; Participation totale de Ei à A. –  Max = 1 : Toute occurrence de Ei assume au plus une fois le

rôle roi. –  Max = k>1 : Toute occurrence de Ei assume au plus k fois le

rôle roi. –  Max = n : Toute occurrence de Ei peut assumer un nombre

non limité de fois le rôle roi.

Réda DEHAK 43

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Exemples

Réda DEHAK 44

Employe Service

ssn nom prénom sno budget snom

dirige

depuis

Chef de Est dirigé par

(0,1) (1,1)

Client Produit

ssn nom prénom nprod prix pnom

CDE

date

commande Est commandé par

(1,n) (0,n)

qte

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 45

produit

nprod nom volume

compose est composé

est composant

0,n

0,n

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 46

personne

nss nom prenom

parents est père ou mère de

Fils, fille

0,n

2,2

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Exemple

Optique : Conception d’une base de données destinée à conserver des descriptions d’articles parus dans les journaux.

1.  Un éditeur édite des journaux. Il est caractérisé par un nom et une adresse.

2.  Un journal est édité par un éditeur et publie des articles dans ses numéros. On conservera le nom du journal et le nom de son rédacteur en chef.

3.  Un numéro de journal contient une collection d’articles. 4.  Chaque article paru dans un numéro est signé par un auteur. On

désire conserver le titre et un résumé de l’article ainsi que le nom de son auteur.

5.  Les auteurs sont connus par leur nom, leur prénom, leur adresse et leur date de naissance.

Réda DEHAK 47

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 48

ARTICLE Titre

Résumé

NUMERO N°

Date

AUTEUR Nom

Prénom

Adresse

Date de naissance

EDITEUR Nom Ed

Adresse

JOURNAL Nom J

EDITEUR EN CHEF

Nom

Prénom

EDITER (1,n) (1,1)

SORTIE

PARUTION RÉDACTION

DIRIGE

(1,n)

(1,1)

(0,n)

(1,n) (1,n)

(1,1)

(1,1)

(1,1)

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Plan

1.  Modélisation 2.  Modèle E/A

1.  Entité, type d’entité, attributs, identifiant 2.  Association, type d’association, attributs, identifiant 3.  Cardinalités 4.  Entité faible 5.  Spécialisation 6.  Agrégation 7.  Contraintes d’intégrités

Réda DEHAK 49

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•  Ne peut pas être identifiée que par rapport à une autre entité, dite dominante, à laquelle elle se refère. Son identificateur est formé d’un identificateur partiel augmenté de l’identificateur de l’entité dominante.

•  Exemple :

Entité faible

Réda DEHAK 50

Chien Personne Propriétaire

nom prénom adresse nom

(1,1) (0,N)

La cardinalité du rôle de l’entité faible au sein de l’association identifiante est (1,1)

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Diagramme E/A

Réda DEHAK 51

ARTICLE Titre

Résumé

NUMERO N°

Date

AUTEUR Nom

Prénom

Adresse

Date de naissance

EDITEUR Nom Ed

Adresse

JOURNAL Nom J

EDITEUR EN CHEF

Nom

Prénom

EDITER (1,n) (1,1)

SORTIE

PARUTION RÉDACTION

DIRIGE

(1,n)

(1,1)

(0,n)

(1,n) (1,n)

(1,1)

(1,1)

(1,1)

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Diagramme entité association

Réda DEHAK 52

Min,Max E A

Entité

Entité faible

Association

Association identifiante

Attribut

Attribut clé

Attribut multivalué

Attribut composé

Cardinalité

Attribut clé partielle

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Plan

1.  Modélisation 2.  Modèle E/A

1.  Entité, type d’entité, attributs, identifiant 2.  Association, type d’association, attributs, identifiant 3.  Cardinalités 4.  Entité faible 5.  Spécialisation 6.  Agrégation 7.  Contraintes d’intégrités

Réda DEHAK 53

Page 54: Réda DEHAK reda@lrde.epita.fr 2012/2013 … SIBD - Système Info Base de... · – Merise, Axial, SSADM

Spécialisation

•  Une classe d’entité E1 est une spécialisation d’une autre classe d’entités E2 si E2 a les mêmes propriétés que E2 ou plus.

E1 IS-A E2 •  Buts:

–  Ajouter des attributs spécifiques à une sous classe. –  Pour identifier les entités qui participent à une

association.

Réda DEHAK 54

Employé

Cadre

isa

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Exemple

Réda DEHAK 55

Employé

Ingénieur Secrétaire Vendeur

isa

nom

Adresse

Salaire

Projet Bureau Bureau Spécialité Région Voiture

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Plan

1.  Modélisation 2.  Modèle E/A

1.  Entité, type d’entité, attributs, identifiant 2.  Association, type d’association, attributs, identifiant 3.  Cardinalités 4.  Entité faible 5.  Spécialisation 6.  Agrégation 7.  Contraintes d’intégrités

Réda DEHAK 56

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Agrégation

•  Est utilisée quand on veut faire participer une association dans une autre.

Réda DEHAK 57

Projet Service

nproj pdebut pbudget sno budget snom

sponsors

depuis

sponsorisé par sponsorise

1,n 0,n

Employé

ssn nom prénom

participe Jusqu’a 0,n

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Agrégation

•  Est utilisée quand on veut faire participer une association dans une autre.

•  Permet d’utiliser une association comme une entité.

Réda DEHAK 58

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Plan

1.  Modélisation 2.  Modèle E/A

1.  Entité, type d’entité, attributs, identifiant 2.  Association, type d’association, attributs, identifiant 3.  Cardinalités 4.  Entité faible 5.  Spécialisation 6.  Agrégation 7.  Contraintes d’intégrités

Réda DEHAK 59

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Contrainte d’intégrité

Définition : Une contrainte d’intégrité (C.I.) est une propriété non représentée par les concepts de base du modèle E/A que doivent satisfaire les données appartenant à la base de données.

But : Spécifier les propriétés du monde réel non exprimable avec le modèle E/A.

Deux types de C.I. : 1.  C.I. statique 2.  C.I. dynamique

Réda DEHAK 60

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Contrainte d’intégrité statique

Une propriété qui doit être vérifiée à tout moment. Exemples : •  Un auteur doit écrire au moins un article

(cardinalité). •  La date de mariage d’une personne > sa date de

naissance.

Réda DEHAK 61

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C.I. statiques (déjà vues)

1.  Contrainte d’identification : (obligatoire) Toute entité ou association doit avoir une clé (sous ensemble minimal d’attributs), elle permet de déterminer de manière unique chaque occurrence de ce type.

2.  Contrainte de cardinalité : (obligatoire) Définit le nombre minimum et le nombre maximum de participations de chaque occurrence d’entité à une association.

Réda DEHAK 62

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C.I. statiques obligatoires (2)

3.  Attribut obligatoire et attribut facultatif : (obligatoire) Un attribut facultatif ne prend une valeur que pour certaine occurrence de l’entité ou de l’association.

Réda DEHAK 63

sexe

Personne

NSS nom prénom

adresse

nom jeune fille

Tous les attributs formant une clé sont obligatoires

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Contrainte d’intégrité dynamique

Une propriété que doit respecter tout changement d’état de la base de données : définit les séquences possibles des changements d’état de la BD

Exemples : •  Le salaire d’un employé ne peut que croître. •  Le changement d’état civil d’une personne doit

respecter le graphe de transition suivant :

Réda DEHAK 64

célibataire marié divorcé

veuf

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Exercice : Aéroport •  Pour les besoins de la gestion d'un aéroport on souhaite mémoriser dans une base de

données les informations nécessaires à la description des faits suivants: –  chaque avion géré est identifié par un numéro d'immatriculation. Il est la propriété soit d'une

société, soit d'un particulier: dans les deux cas on doit connaître le nom, l'adresse et le numéro de téléphone du propriétaire, ainsi que la date d'achat de l'avion;

–  chaque avion est d'un certain type, celui-ci étant caractérisé par son nom, le nom du constructeur, la puissance du moteur, le nombre de places;

–  la maintenance des avions est assurée par les mécaniciens de l'aéroport. Par sécurité, les interventions sont toujours effectuées par deux mécaniciens (l'un répare, l'autre vérifie). Pour toute intervention effectuée, on conserve l'objet de l'intervention, la date et la durée;

–  pour chaque mécanicien on connaît son nom, son adresse, son numéro de téléphone et les types d'avion sur lesquels il est habilité à intervenir;

–  un certain nombre de pilotes sont enregistrés auprès de l'aéroport pour chaque pilote on connaît son nom, son adresse, son numéro de téléphone, son numéro de brevet de pilote et les types d'avion qu'il est habilité à piloter avec le nombre total de vols qu'il a effectué sur chacun de ces types.

Des questions types auxquelles l'application doit pouvoir répondre sont les suivantes: –  liste des avions de la société "Voltige"; –  liste des avions propriété de particuliers; –  durée totale des interventions faites par le mécanicien Durand au mois d'août; –  liste des avions de plus de 4 places, avec le nomdu propriétaire; –  liste des interventions (objet, date) faites sur l'avion numéro 3242XZY78K3.

Réda DEHAK 65