Conception des bases de données relationnelles

Texte en cours de rédaction

Le bref exposé qui suit est une introduction à la conception des bases de données relationnelles. Le lecteur est invité à consulter les sites indiqués ci-dessous et les ouvrages de la bibliographie pour compléter son information.

La conception d'une base de données comporte quatre étapes principales :

• l'analyse (dictionnaire de données, détermination des entités et des attributs,...)
• la modélisation conceptuelle (Modèle conceptuel de données ou diagramme de classe)
• la modélisation logique (modèle logique de données)
• l'implémentation (création des tables et des contraintes)

Ce n'est qu'au niveau de l'implémentation que le choix du SGBD intervient et non au niveau logique où on doit se contenter de définir le type de SGBD qui sera utilisé (SGBDR ou NoSQL)

L'analyse

On commence par étudier le problème posé et les besoins. Le document de base est le cahier des charges mais il doit être complété par un travail d'analyse sérieux :

• Analyse des documents papier utilisés (devis, bons de commande, factures, étiquettes,...), analyse des documents informatiques préalablement utilisés (lettres, dossiers de tableurs, consignes données aux collaborateurs,...),...

• Le cas échéant étude des bases de données et des logiciels existants.
• Dialogue avec les experts et les utilisateurs pour recueillir leur expertise métier.

• Il est souvent nécessaire de traduire l'analyse par un dictionnaire de données. Ce document regroupe toutes les données repérées dans la phase d'analyse qui devront être conservées dans la base et qui doivent donc être utilisées dans la modélisation conceptuelle.

Modélisation conceptuelle

Elle a longtemps été effectuée avec la méthode MERISE (formalimte E-A). Le langage UML tend à la remplacer

La modélisation conceptuelle se traduira donc par un modèle conceptuel de données (MCD) ou un diagramme de classe (UML). On notera que la cardinalité en UML s'exprime de manière inversée par rapport à son expression dans le modèle E-A. En UML on note à gauche (respectivement à droite) le nombre d'instances de la classe de gauche (respectivement de droite) autorisées dans une association alors qu'en E-A on le note à droite (respectivement à gauche).

La modélisation conceptuelle permet de définir des entités (ensemble de propriétés ou attributs) dotées d'un identifiant entre lesquelles existent des associations (liens sémantiques entre deux ou plusieurs entités)

Le nom d'une association est généralement un verbe qui exprime le lien entre les entités concernées.

Chaque association est caractérisée par une cardinalité. Les cardinalités les plus fréquentes sont un-à-un, un-à-plusieurs et plusieurs à plusieurs.

Modélisation logique.

Alors que la modélisation conceptuelle s'efforce de traduire la réalité constatée, la modélisation logique représente les données telles qu'elles vont exister dans le système informatique. On utilise ici le modèle relationnel qui est le fondement des SGBDR.

Le nodèle relationnel permet de représenter les données avec quelques concepts simples : table, domaines de valeurs, clés primaires et clés étrangères.

Les principales règles de conversion du MCD vers le MLD sont les suivantes

En général, les entités du MCD se traduisent par une relation dont la clef est l'identifiant de l'entité.

Pour toute association binaire de type 1:N on ajoute une clé étangère côté N vers la relation côté 1.

Pour les relations binaires de type N:M, on crée une nouvelle relation composée de clés étrangères vers chaque relation associée et dont la clé primaire est la concaténation de ces 2 clés étrangères.

Pour traiter les associations 1:1, on traite généralement la relation comme une relation 1/N puis on ajoute une contrainte UNIQUE sur la clé étrangère pour limiter la cardinalité à 1.

L'implémentation.