Conception de bases de donn ees relationnelles - limsi
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Conception de bases de données relationnelles
Langage SQL
Anne-Laure Ligozat & Marie Szafranski
2018-2019 ensiie 1Langages SQL
SQL
LMD
LDD
manipulation LCT LCD
définition
de données transactions contrôle
de données
SELECT BEGIN des accès
CREATE COMMIT
INSERT GRANT
ALTER
UPDATE ROLLBACK REVOKE
DROP
DELETE
2018-2019 ensiie 2LDD : langage de définition des données
LDD : langage de définition des données
Métabase
Création d’objets
Modification d’objets
Suppression d’objets
Langage de contrôle des transactions
LCD : langage de contrôle des données
2018-2019 ensiie 3LDD : langage de définition des données Métabase
LDD : Langage de Définition des Données
vs LMD : Langage de Manipulation des Données
LDD administrateur
métabase SGBD
décrit
BD
LMD développeur applications
2018-2019 ensiie 4LDD : langage de définition des données Métabase
Métabase
• schéma = description du type des données contenues dans la BD
• métabase = schéma organisé sous forme d’une BD relationnelle
Le contenu de la métabase est :
• manipulé par le LDD
• consultable par des commandes ad hoc (\d, \d relation, show
tables...)
2018-2019 ensiie 5LDD : langage de définition des données Métabase
Métabase
Exemple :
CREATE TABLE vin(
n vin INTEGER CONSTRAINT clé vin PRIMARY KEY,
cru VARCHAR (30),
millesime CHAR(4),
n viticulteur INTEGER CONSTRAINT cle etr vin vitic
REFERENCES viticulteur); )
met à jour au moins 3 tables de la métabase :
• TABLES : ajoute le tuple de vin
• COLUMNS : ajoute les tuples de n vin, cru, millesime,
n viticulteur
• CONSTRAINTS : ajoute les tuples de primary-key et
cle etr vin vitic
2018-2019 ensiie 6LDD : langage de définition des données Métabase
LDD : Langage de Définition des Données
• Création ou mise à jour des objets gérés par le SGBD
Schéma
Tables Vues Contraintes
colonnes clés domaines
• Trois types de commandes
LDD LMD
create insert création
alter update modification
drop delete suppression
métabase base
2018-2019 ensiie 7LDD : langage de définition des données Création d’objets
Création d’attributs - types principaux de données
integer
entiers smallint
bigint
numériques decimal [(p, s)]
précision arbitraire
numeric [(p, s)]
virgule flottante float (p)
char (n)
types caractères varchar (n)
text
date (’AAAA-MM-JJ’)
date/heure
datetime (’AAAA-MM-JJ HH:MM:SS’)
...
et beaucoup d’autres comme booléens, monétaires, énumérations, géométriques,
composites, pseudo-types... (voir documentation)
2018-2019 ensiie 8LDD : langage de définition des données Création d’objets
Création de domaines
CREATE DOMAIN [DEFAULT ] ;
CREATE DOMAIN nom-domaine type-données ;
DEFAULT valeur-défaut contrainte-domaine
Exemples :
CREATE DOMAIN num-etape INTEGER CHECK (VALUE BETWEEN 1 AND 5);
CREATE DOMAIN date-contrat DATE DEFAULT CURRENT DATE CHECK (VALUE >
’2017-01-01’);
CREATE DOMAIN entier positif INTEGER CHECK (VALUE > 0);
2018-2019 ensiie 9LDD : langage de définition des données Création d’objets
Création de relations
Définition d’un schéma de relation en intension
CREATE TABLE (
,
.
.
.
);
)
Ligne :
nom-attribut type-données
nom-domaine contrainte-attribut
CREATE TABLE Super heros(
nom super VARCHAR(20),
nom civil VARCHAR(20),
prenom VARCHAR(20),
age INTEGER
);
2018-2019 ensiie 10LDD : langage de définition des données Création d’objets
Contraintes d’intégrité
Définition et contrôle de la cohérence d’une (ensemble de) donnée(s)
Contrainte sur un attribut (Après la définition d’un attribut)
• Valeur par défaut DEFAULT
• Valeur obligatoire NOT NULL
• Clé primaire (⇒ UNIQUE NOT NULL) PRIMARY KEY
• Unicité UNIQUE
• Intégrité référentielle REFERENCES ()
• Validité (restriction de domaine) CHECK ()
CREATE TABLE Super heros(
nom super VARCHAR(20) PRIMARY KEY,
nom civil VARCHAR(20),
prenom VARCHAR(20),
age INTEGER (CHECK age > 18));
2018-2019 ensiie 11LDD : langage de définition des données Création d’objets
Contraintes d’intégrité
Contrainte sur une table (Après la définition de tous les attributs)
• Clé primaire PRIMARY KEY ()
• Unicité UNIQUE (liste d’attributs)
• Intégrité référentielle FOREIGN KEY ()
REFERENCES ()
• Validité (restriction de domaine) CHECK ()
CREATE TABLE Super heros pouvoirs(
super VARCHAR(20),
pouvoir VARCHAR(20),
CONSTRAINT pk SHP PRIMARY KEY (super, pouvoir),
FOREIGN KEY (super) REFERENCES Super heros (super),
FOREIGN KEY (pouvoir) REFERENCES Super pouvoirs (nom pouvoir));
2018-2019 ensiie 12LDD : langage de définition des données Création d’objets
Contraintes de clés en détail
Clé primaire
• 1 attribut : déclaration après l’attribut ou après tous les attributs
• plusieurs : déclaration après tous les attributs
• ⇒ unique not null
Clé étrangère
• syntaxe :
FOREIGN KEY (attribut1 [, ... ]) REFERENCES table reference [ (attribut ref 1 [, ... ]) ]
(si c. de relation)
• si attribut ref 1 omis, clé primaire de table reference utilisée
• peut être NULL
2018-2019 ensiie 13LDD : langage de définition des données Création d’objets
Contraintes d’intégrité (Autre exemple)
CREATE TABLE Personne(
n ss CHAR(13) PRIMARY KEY,
nom VARCHAR(25) NOT NULL,
prenom VARCHAR(25) NOT NULL, contraintes
ddn DATE CHECK (ddn > ’1900-01-01’), d’attributs
mariage CHAR(13) REFERENCES Personne(n ss),
code postal INTEGER(5),
pays VARCHAR(50),
courriel VARCHAR(50) CHECK (courriel LIKE ’%@%.%’),
CONSTRAINT ck Personne UNIQUE (nom, prenom, courriel),
contraintes
CONSTRAINT fk Personne Pays FOREIGN KEY (code postal,
pays) de relations
REFERENCES Adresse (c p, pays));
(inter-attributs)
CREATE TABLE Adresse(
c p INTEGER(5) NOT NULL,
pays VARCHAR(50) NOT NULL,
initiale CHAR(1) CHECK (initiale = LEFT(pays, 1)),
PRIMARY KEY (c p, pays));
2018-2019 ensiie 14LDD : langage de définition des données Création d’objets
Vues
Mécanisme assurant :
• l’indépendance logique
• description des données manipulées par une application 6= description
logique des relations
• la confidentialité
vin(n vin, région, cru, année, n viticulteur)
commande(n com, n client, n vin, dateCom, qtteCom)
client(n client, nomCli, villeCli, adrCli, totCli)
⇒ vues clientVIP et vin bordeaux pour le service commercial
clientVIP(numéro,nom, ville, adresse, cumulAnnée) (où cumulAnnée =
totCli > 1000)
vin bordeaux(n vin, cru, année, n viticulteur)
⇒ vue achats pour service marketing pour étudier le lien entre adresse
client et type de vin commandé
achats(n client, ville, cru, région, n vin, qtté)
2018-2019 ensiie 15LDD : langage de définition des données Création d’objets
Vues
client
clientVIP
⇒
commande
2018-2019 ensiie 16LDD : langage de définition des données Création d’objets
Création de vues
Définition logique d’une relation sans stockage de données
• ∼ table virtuelle
• Requête stockée (définition)
ouvrant une fenêtre dynamique sur les données (résultat)
CREATE VIEW
AS ; -- nombre et types identiques que dessus
CREATE VIEW Super age (super, age)
AS SELECT (nom super, age) FROM Super heros;
• Simplifie les requêtes utilisateurs
• Interrogation : toujours possible
• Mise à jour : possible si la vue comporte suffisamment d’information
pour permettre une mise à jour non ambiguë
2018-2019 ensiie 17LDD : langage de définition des données Création d’objets
Vues en SQL
• sélection de contenu
• changement de nom d’attributs
• contenu calculé
vin(n vin, région, cru, année, n viticulteur)
commande(n com, n client, n vin, dateCom, qtteCom)
client(n client, nomCli, villeCli, adrCli, totCli)
CREATE VIEW clientVIP(numéro, nom, ville, adresse, cumulAnnée) AS
SELECT n client, nomCli, villeCli, adrCli, totCli FROM client WHERE
totCli >1000;
CREATE VIEW achats(n client, ville, cru, qtté) AS SELECT n client,
villeCli, cru, SUM(qtteCom) FROM vin NATURAL JOIN commande NATURAL
JOIN client GROUP BY n client, villeCli, cru;
2018-2019 ensiie 18LDD : langage de définition des données Modification d’objets
Modification de tables
Modification d’attributs ou de contraintes préalablement définis
-- Ajout d’un attribut
ALTER TABLE
ADD COLUMN ();
-- Suppression d’un attribut
ALTER TABLE
DROP COLUMN ();
-- Modification d’un attribut
ALTER TABLE
ALTER COLUMN ();
-- Ajout d’une contrainte
ALTER TABLE
ADD CONSTRAINT ();
...
2018-2019 ensiie 19LDD : langage de définition des données Modification d’objets
Modification de tables (Super exemple)
Modification d’attributs ou de contraintes préalablement définis
CREATE TABLE Super heros( -- table initiale
nom super VARCHAR(20) PRIMARY KEY,
nom civil VARCHAR(20),
prenom VARCHAR(20),
age INTEGER(3));
-- modifications
ALTER TABLE Super heros ALTER COLUMN nom super TYPE VARCHAR(50);
ALTER TABLE Super heros ADD CONSTRAINT u n UNIQUE (nom civil, prenom);
ALTER TABLE Super heros DROP COLUMN age;
Super heros( -- table modifiée
nom super VARCHAR(50) PRIMARY KEY,
nom civil VARCHAR(20),
prenom VARCHAR(20),
CONSTRAINT u n UNIQUE (nom civil, prenom));
2018-2019 ensiie 20LDD : langage de définition des données Suppression d’objets
Suppression d’objets
Suppression d’une relation ou d’une vue
DROP TABLE ;
DROP VIEW ;
DROP TABLE Parvenus; -- ! tables référencées
DROP VIEW Parvenus;
2018-2019 ensiie 21Langage de contrôle des transactions
LDD : langage de définition des données
Langage de contrôle des transactions
Maintien de la cohérence
Transactions
Vérification des CI
LCD : langage de contrôle des données
2018-2019 ensiie 22Langage de contrôle des transactions Maintien de la cohérence
Perte possible de la cohérence
• Mises à jour introduisant des données fausses, incohérentes par
rapport à la description de la base ou par rapport aux données déjà
stockées
⇒ contrôle de l’intégrité
• Accès simultanés aux mêmes données par des utilisateurs différents
⇒ contrôle des accès simultanés / concurrence
• Pannes (machine, système, erreur de manipulation)
⇒ procédures de reprise
2018-2019 ensiie 23Langage de contrôle des transactions Maintien de la cohérence
Cohérence
Cohérence statique
Base de données inactive dont toutes les données vérifient les contraintes
d’intégrité
Cohérence dynamique
Cohérence vis à vis des traitements : notion de transaction = unité de
traitement
début transaction
t1 BD BD cohérente
requêtes
SQL
t2 BD’ BD’ cohérente
fin transaction
temps
2018-2019 ensiie 24Langage de contrôle des transactions Transactions
Déroulement d’une transaction
• Début d’une transaction
• explicite : BEGIN
• implicite : première requête SQL après la fin de la transaction
précédente
• Contenu de la transation
• une ou plusieurs requêtes de màj ou interrogation
• Fin de la transaction
• normale : validation COMMIT
• anormale : annulation des màj ROLLBACK
commit
BD BD’
rollback
2018-2019 ensiie 25Langage de contrôle des transactions Transactions
Atomicité d’une transaction
• maintien de la cohérence nécessite souvent plusieurs màj,
éventuellement dans plusieurs tables
• ex : transfert entre deux comptes en banque
I 2 requêtes : update compteA, update compteB
• ex : achat billet train
I 2 requêtes : insertion billet, màj places dispos
• une transaction est toujours exécutée en totalité ou pas du tout :
• COMMIT accepté ⇒ toutes les màj sont enregistrées définitivement
• ROLLBACK ⇒ toutes les màj depuis le début de la transaction sont
annulées
2018-2019 ensiie 26Langage de contrôle des transactions Transactions
Exemple de transaction
Suppression d’une commande comprenant des lignes de commande
begin;
delete from commande;
delete from ligne commande; -- lignes correspondantes
si (les deux delete OK) commit; si (commit KO) rollback
sinon rollback
2018-2019 ensiie 27Langage de contrôle des transactions Transactions
Propriétés ACID des transactions
• Atomicité : transaction effectuée en totalité ou pas du tout
• Cohérence : la BD passe d’un état cohérent à un autre état cohérent
• Isolation : la transaction s’effectue comme si elle était seule
• Durabilité : une fois une transactions validée, son effet ne peut pas
être perdu suite à une panne quelconque
2018-2019 ensiie 28Langage de contrôle des transactions Transactions
Vérification des contraintes
Types de contraintes
• Contraintes individuelles (1 n-uplet)
• à vérifier sur insert, update
• Contraintes sur plusieurs n-uplets d’une relation
• insert, update
• Contraintes entre relations
• à vérifier en fin de transaction (sinon ordre imposé sur les màj)
2018-2019 ensiie 29Langage de contrôle des transactions Vérification des CI
Maintien de la cohérence dans les C.I. référentielles
REFERENCES [()] [action]
[vérification] [moment-vérification]
Vérification
• NOT DEFERRABLE (par défaut)
• vérification immédiate (à la fin de la mise à jour)
• DEFERRABLE
• vérification différée : commit ou exécution de la commande
Moment de la vérification
• INITIALLY IMMEDIATE (défaut)
• vérification après chaque instruction par défaut
• INITIALLY DEFERRED
• vérification à la fin de la transaction
2018-2019 ensiie 30Langage de contrôle des transactions Vérification des CI
Vérification des CI référentielles
alter table commande alter constraint fk buveur deferrable INITIALLY
DEFERRED;
begin;
-- le buveur 399 n’existe pas encore mais lui ajoute quand meme une
commande
insert into commande values(124, 399, 170, ’2018-11-23’, 6);
insert into buveur values(399, ’Durant’, ’Jacques’, ’Fril’);
commit;
→ INSERT ok
sans la modification de la table, erreur car le buveur n’existe pas encore
2018-2019 ensiie 31Langage de contrôle des transactions Vérification des CI
Action de maintien de cohérence
Action
= ce que doit faire le SGBD en cas de màj de la clé référencée
ON DELETE RESTRICT
ON UPDATE CASCADE
SET NULL
SET DEFAULT
• RESTRICT
• identique à l’absence d’action (NO ACTION, défaut) sauf que
vérification pas décalable
• si non respect d’intégrité référentielle, erreur déclenchée et màj interdite
• CASCADE
• la màj est répercutée sur les tuples référençant
• SET NULL/DEFAULT
• clé étrangère → vide (NULL) ou valeur par défaut (DEFAULT)
2018-2019 ensiie 32Langage de contrôle des transactions Vérification des CI
Action de maintien de la cohérence
:Buveur :Commande
n buveur : 399 n commande : 5
nom : Dupond n buveur :399
... ...
sur la contrainte d’intégrité référentielle de n buveur dans Commande :
• ON DELETE CASCADE
• ON DELETE SET NULL
2018-2019 ensiie 33Langage de contrôle des transactions Vérification des CI
Action de maintien de la cohérence
:Buveur :Commande
n buveur : 399
nom : Dupond
⇒ n commande : 5
n buveur :399
... ...
sur la contrainte d’intégrité référentielle de n buveur dans Commande :
• ON DELETE CASCADE
• ON DELETE SET NULL
2018-2019 ensiie 33Langage de contrôle des transactions Vérification des CI
Action de maintien de la cohérence
:Buveur :Commande
n buveur : 399
nom : Dupond
⇒ n commande : 5
n buveur :NULL
... ...
sur la contrainte d’intégrité référentielle de n buveur dans Commande :
• ON DELETE CASCADE
• ON DELETE SET NULL
2018-2019 ensiie 33Langage de contrôle des transactions Vérification des CI
Déclencheur (TRIGGER)
Maintien procédural de la cohérence :
actions à déclencher automatiquement lors d’une mise à jour
Exemple : mise à jour des quantités vendues lors d’une insertion de
commande
PRODUIT (n produit, libelle, qtté tot vendue)
CREATE TRIGGER insert commande
AFTER INSERT ON commande FOR EACH ROW
UPDATE produit
SET qtté tot vendue = qtté tot vendue + NEW.qttéCom
WHERE n produit = NEW.n produit;
⇒ intégration de traitements dans la BD
2018-2019 ensiie 34LCD : langage de contrôle des données
LDD : langage de définition des données
Langage de contrôle des transactions
LCD : langage de contrôle des données
Droits
2018-2019 ensiie 35LCD : langage de contrôle des données Droits
LCD : langage de contrôle des données
Création d’utilisateurs
Définition de leurs droits → SGBD, BD, relations ou attributs
Remarque
Gestion de la création d’utilisateur (CREATE USER) → par le SGBD en général
2018-2019 ensiie 36LCD : langage de contrôle des données Droits
Attribution des droits
GRANT ON TO
[WITH GRANT OPTION]; -- transfert de droits
GRANT SELECT, UPDATE ON Super heros TO Edna Mode;
GRANT ALL PRIVILEGES ON Super heros TO PUBLIC; -- tous
utilisateurs/r^
oles
Liste des droits
• SELECT
• INSERT
• DELETE
• UPDATE
• ALL PRIVILEGES
• ...
2018-2019 ensiie 37LCD : langage de contrôle des données Droits
Attribution des droits (Remarques)
• Droits sur un SGBD
(création et suppression de BD et des tables)
• Droits sur une BD
(création et suppression de tables)
• Droits sur une vue
Syntaxe quasi-identique (VIEW à la place de TABLE)
2018-2019 ensiie 38LCD : langage de contrôle des données Droits
Révocation de droits
REVOKE [GRANT OPTION FOR]
ON TO
REVOKE UPDATE ON Super heros TO Edna Mode;
REVOKE ALL PRIVILEGES ON Super heros TO PUBLIC;
Droit supprimé pour un utilisateur U
→ droit supprimé en cascade pour les utilisateurs ayant obtenu le droit par U
2018-2019 ensiie 39Vous pouvez aussi lire
