Base de données -Cours-Exercices-Travaux pratiques

Une Base de données est un gros ensemble d’informations structurées mémorisées sur un support permanent.

Un Système de Gestion de Bases de Données (SGBD) est un logiciel de haut niveau qui permet de manipuler les informations stockées dans une base de données. L’utilisation d’un SGBD suppose de comprendre les fonctionnalités suivantes :

1. Définition du schéma de données en utilisant les modèles de données du SGBD.

2. Opérations sur les données : recherche, mises-à-jour, etc.

3. Partager les données entre plusieurs utilisateurs. (Mécanisme de transaction).

4. Optimiser les performances, par le réglage de l’organisation physique des données.

Un schéma de données est simplement la description des données contenues dans la base. Cette description est conforme à un modèle de données qui propose des outils de description (structures, contraintes et opérations). En fait, dans un SGBD, il existe plusieurs modèles plus ou moins abstraits des mêmes objets,e.g. :
– Le modèle conceptuel : la description du système d’information
– Le modèle logique : interface avec le SGBD
– Le modèle physique : fichiers.

Plan du cours de Base de données

1 Introduction

2 Présentation générale

2.1 Données, Bases de données et SGBD

2.2 Que doit-on savoir pour utiliser un SGBD ?

2.2.1 Définition du schéma de données

2.2.2 Les opérations sur les données

2.2.3 Optimisation

2.2.4 Concurrence d’accès

2.3 Le plan du cours

I Modèles et langages

3 Le modèle Entité/Association

3.1 Principes généraux

3.1.1 Bons et mauvais schémas

3.1.2 La bonne méthode

3.2 Le modèle E/A : Présentation informelle

3.3 Le modèle

3.3.1 Entités, attributs et identifiants

3.3.2 Associations binaires

3.3.3 Entités faibles

3.3.4 Associations généralisées

3.4 Avantage et inconvénients du modèle E/A

3.5 Exercices

4 Le modèle relationnel

4.1 Définition d’un schéma relationnel

4.2 Passage d’un schéma E/A à un schéma relationnel

4.2.1 Règles générales

4.2.2 Retour sur le choix des identifiants

4.2.3 Dénormalisation du modèle logique

4.3 Le langage de définition de données SQL2

4.3.1 Types SQL

4.3.2 Création des tables

4.3.3 Contraintes

4.3.4 Modification du schéma

4.4 Exercices

5 L’algèbre relationnelle

5.1 Les opérateurs de l’algèbre relationnelle

5.1.1 La sélection

5.1.2 La projection. . .

5.1.3 Le produit cartésien

5.1.4 L’union,

5.1.5 La différence

5.1.6 Jointure,

5.2 Expression de requêtes avec l’algèbre

5.2.1 Sélection généralisée

5.2.2 Requêtes conjonctives

5.2.3 Requêtes avec U et –

5.3 Exercices

6 Le langage SQL

6.1 Requêtes simples SQL

6.1.1 Sélections simples

6.1.2 La clause WHERE

6.1.3 Valeurs nulles

6.2 Requêtes sur plusieurs tables

6.2.1 Jointures

6.2.2 Union, intersection et différence

6.3 Requêtes imbriquées

6.3.1 Conditions portant sur des relations

6.3.2 Sous-requêtes correllées

6.4 Agrégration

6.4.1 Fonctions d’agrégation

6.4.2 La clause GROUP BY

6.4.3 La clause HAVING

6.5 Mises-à-jour

6.5.1 Insertion

6.5.2 Destruction

6.5.3 Modification

6.6 Exercices

7 Schémas relationnels

7.1 Schémas

7.1.1 Définition d‘un schéma

7.1.2 Utilisateurs

7.2 Contraintes et assertions

7.3 Vues

7.3.1 Création et interrogation d’une vue

7.3.2 Mise à jour d’une vue

7.4 Triggers

7.4.1 Principes des triggers

7.4.2 Syntaxe

7.5 Exercices

8 Programmation avec SQL

8.1 Interfaçage avec le langage C

8.1.1 Un exemple complet

8.1.2 Développement en C/SQL

8.1.3 Autres commandes SQL

8.2 L’interface Java/JDBC

8.2.1 Principes de JDBC

8.2.2 Le plus simple des programmes JDBC

8.2.3 Exemple d’une applet avec JDBC

II Aspects systèmes

9 Techniques de stockage

9.1 Stockage de données

9.1.1 Supports

9.1.2 Fonctionnement d’un disque

9.1.3 Optimisations

9.1.4 Technologie RAID

9.2 Fichiers

9.2.1 Enregistrements

9.2.2 Blocs

9.2.3 Organisation d’un fichier

9.3 Oracle

9.3.1 Fichiers et blocs

9.3.2 Les tablespaces

9.3.3 Création des tables

10 Indexation

10.1 Indexation de fichiers

10.1.1 Index non-dense

10.1.2 Index dense

10.1.3 Index multi-niveaux

10.2 L’arbre-B

10.2.1 Présentation intuitive

10.2.2 Recherches avec un arbre-B+

10.3 Hachage

10.3.1 Principes de base

10.3.2 Hachage extensible

10.4 Les index bitmap

10.5 Indexation dans Oracle

10.5.1 Arbres B+

10.5.2 Arbres B

10.5.3 Indexation de documents

10.5.4 Tables de hachage

10.5.5 Index bitmap

11 Introduction à la concurrence d’accès

11.1 Préliminaires

11.1.1 Exécutions concurrentes : sérialisabilité

11.1.2 Transaction

11.1.3 Exécutions concurrentes : recouvrabilité  

11.2 Contrôle de concurrence

11.2.1 Verrouillage à deux phases

11.2.2 Contrôle par estampillage

11.3 Gestion des transactions en SQL

11.4 Exercices

12 Travaux pratiques

12.1 Environnement

12.1.1 Connexion au système

12.1.2 Les commandes utiles

12.1.3 Utilisation de SQLPLUS

12.2 Requêtes SQL

12.2.1 Sélections simples

12.2.2 Jointures

12.2.3 Négation

12.2.4 Fonctions de groupe

12.3 Concurrence d’accès

12.4 Normalisation d’un schéma relationnel

12.5 Optimisation

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Notions de base en langage C – Programmation en C

En langage C le programme principal et les sous programmes sont définies comme des fonctions. La fonction particulière nommée main() est la fonction principale d’un programme C.

Notion de variable en langage C

L’exécution d’un programme doit impliquer les données qui sont liées à ce programme. Ces données se trouvent à ce moment au niveau de la mémoire centrale et chacune occupe une case mémoire.

Une variable est donc un espace mémoire qui va contenir des données au fur et à mesure que le programme avance dans son exécution. Cependant, à un instant donné, une variable ne peut contenir qu’une seule donnée (valeur)

Comme son nom l’indique une variable est quelque chose qui varie, elle peut être considérée comme une boîte dans laquelle on met des données que l’on peut lire ou écrire.

Les variables permettent de représenter les données d’un programme. Chaque variable est matérialisée par un emplacement mémoire identifié par un nom ou un identificateur.

Les variables contiennent les valeurs qui sont utilisées pendant l’exécution du programme.

Chaque variable possède :

•  un nom
• un type
• une valeur

Le type nous indique de quel sorte de variable il s’agit : entier, décimal, caractère, …

Les commentaires sont utilisés pour des raisons de lisibilité et de compréhension du programme. Un commentaire est une chaîne de caractères comprise entre /* et */. Cette chaîne est ignorée par le compilateur C et peut déborder sur plusieurs lignes.

Le langage C distingue les minuscules, des majuscules. Les mots réservés (exemples : for, while, return, struct …) du langage C doivent être écrits en minuscules.

Affectation des variables en langage C

L’affectation est une instruction qui permet de placer une valeur dans une variable qui doit être préalablement déclarée.

Syntaxe:

<nom_variable> = <expression> ;

Exemple:

« Affecter le nombre 5 à la variable A » est équivalent à « Ranger dans la zone mémoire A l’entier 5 » s’écrit en C : A=5;

On distingue plusieurs types d’affectations :

• Affectation avec des valeurs constantes : placement d’une valeur dans une variable. Exemple : Montant = 6;
• Affectation avec des valeurs de variables : la valeur à placer dans une variable eut provenir d’une autre variable. Exemple : A = 2; B = A;
• Affectation avec des valeurs d’expressions : On peut ranger dans une variable le résultat d’un calcul. Exemple : A = 2; B = A + 2;

Les opérateurs en langage C

En langage C, on distingue plusieurs types d’opérateurs.

• Opérateurs arithmétiques  :

+ : Addition

– : Soustraction

* : Multiplication

/ : Division (entière et rationnelle)

• Opérateurs logiques : (1: vrai et 0: faux)

&& : Et logique (AND)

|| : ou logique (OR)

! : Négation (NOT)

• Opérateurs de comparaison : (1: vrai et 0: faux)

== : égale à

!= : différent de

<, <=, >, >= : plus petit, plus petit ou égal, …

• Les opérateurs d’affectation:

Pour la plupart des expressions de la forme : expr1 = (expr1) op (expr2)

Il existe une formulation équivalente qui utilise un opérateur d’affectation :

expr1 op= expr2

Exemple:

i = i + 2 ; devient i += 2 ;

Liste des opérateurs d’affectation :

+= : Ajouter à

-= : diminuer de

*= : multiplier par

/= : diviser par

%= : modulo

• Les opérateurs d’incrémentation et de décrémentation:

Les affectations les plus fréquentes sont du type : i = i + 1; et i = i – 1;

Les opérateurs ++ et — sont employés pour les cas suivants :

• Incrémenter ou bien décrémenter de 1 une variable i++; et ++i; ou bien i–; et –i;
• Incrémenter ou bien décrémenter de 1 une variable et en même temps affecter sa valeur à une autre variable
  • x = i++; passe la valeur de i à x et incrémente après i
  • x=i–; passe la valeur de i à x et décrémente après i
  • x=++i; incrémente d’abord i et passe la valeur à x
  • x=–i; décrémente d’abord i et passe la valeur à x

Exemple :

i = 5; a = ++i ; /* i = 6 et a = 6 */

i = 5; a = i++ ; /* i = 6 et a = 5 */

La priorité des opérateurs en Langage C

• Les constantes et les variables sont des expressions. Les expressions peuvent être combinées entre elles par des opérateurs et former ainsi des expressions plus complexes.
• L’ordre d’évaluation des différentes parties d’une expression est en principe le même qu’en mathématiques.

Télécharger les cours sur les notions de base en langage C

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