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1 Bases de données
et utilisateurs [cliquez
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Figure 1.1 : Environnement de système de base de données
simplifié.
Figure 1.2 : Base de données des étudiants et des cours.
Figure 1.3 : Format de stockage interne de l'enregistrement ETUDIANT
Figure 1.4 : Deux vues dérivées de la base de données
de la Figure 1.2
Figure 1.5 : Stockage redondant de NomEtudiant et NumeroCours dans ETAT_NOTES
2 Concepts et architecture
des systèmes de bases de données [cliquez
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Figure 2.1 : Diagramme schématique de la figure 1.2.
Figure 2.2 : L'architecture trischématique.
3 Modélisation des données
à l'aide du modèle entités-relations
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Figure 3.1 : Un diagramme simplifié illustrant les phases principales
de la conception
d'une base de données.
Figure 3.2 : Un diagramme de schéma ER de la base de données
ENTREPRISE.
Figure 3.3 : Deux entités, employé e1 et société
s1, et leurs attributs.
Figure 3.4 : Une hiérarchie d'attributs composites.
Figure 3.5 : Un attribut complexe : AdresseTel.
Figure 3.6 : Deux types d'entités, EMPLOYE et ENTREPRISE, et
des entités de chaque type.
Figure 3.7 : Le type d'entité VOITURE et ses deux attributs clés.
Figure 3.8 : Modèle préliminaire des types d'entités
de la base de données ENTREPRISE.
Figure 3.9 : Quelques instances de l'ensemble de relations TRAVAILLE_POUR.
Figure 3.10 : Quelques instances de relations de l'ensemble de relations
ternaires OFFRE.
Figure 3.11 : Une relation récursive SUPERVISION.
Figure 3.12 : Une relation 1:1, DIRIGE.
Figure 3.13 : Une relation M:N, TRAVAILLE_SUR.
Figure 3.14 : Résumé de la notation des diagrammes ER.
Figure 3.15 : Diagrammes ER du schéma ENTREPRISE.
Figure 3.16 : Le schéma conceptuel de la base de données
ENTREPRISE.
Figure 3.17 : Notation des diagrammes EER pour représenter les
sous-classes et la spécialisation
Figure 3.18 : Instances d'une spécialisation
Figure 3.19 : Généralisation.
Figure 3.20 : Schéma conceptuel EER de la base de données
UNIVERSITE.
Figure 3.21 : Diagramme de classes UML illustrant la notation de la
spécialisation et de la généralisation
Figure 3.22 : Un diagramme ER de schéma de base de données
COMPAGNIEAERIENNE.
Figure 3.23 : Un diagramme ER pour un schéma de base de données
BANQUE.
Figure 3.24 : Une partie du diagramme ER d'une base de données
ENTREPRISE.
Figure 3.25 : Une partie du diagramme ER d'une base de données
COURS.
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4 Modèle de données relationnel
et contraintes des bases de données relationnelles
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Figure 4.1 : Attributs et tuples de la relation ETUDIANT.
Figure 4.2 : Relation ETUDIANT de la figure 4.1 avec un ordre de tuples
différent.
Figure 4.3 : Deux tuples identiques.
Figure 4.4 : La relation VOITURE avec deux clés candidates.
Figure 4.5 : Schéma de la base de données relationnelle
ENTREPRISE.
Figure 4.6 : Exemple d'état de la base de données relationnelle
ENTREPRISE.
Figure 4.7 : Vue des contraintes d'intégrité référentielle.
Figure 4.8 : Schéma de la base de données relationnelle
COMPAGNIE_AERIENNE.
5 L'algèbre relationnelle
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Figure 5.1 : Résultats des opérations SELECTION et PROJECTION.
Figure 5.2 : Résultats d'une suite d'opérations.
Figure 5.3 : Résultat de l'opération UNION
Figure 5.4 : Les opérations sur les ensembles UNION, INTERSECTION
et DIFFERENCE.
Figure 5.5 : L'opération PRODUIT CARTESIEN (PRODUIT CROISE).
Figure 5.6 : Résultat de l'opération RESP_SERV SERVICE.
Figure 5.7 : Résultats de deux opérations JOINTURE NATURELLE.
Figure 5.8 : L'opération DIVISION.
Figure 5.9 : Le schéma de la base de données relationnelle
BIBLIOTHEQUE.
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6 Conception de bases
de données relationnelles par le passage d'un modèle ER
et EER à un modèle relationnel
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Figure 6.1 : Le diagramme de schéma conceptuel ER de la base
de données ENTREPRISE.
Figure 6.2 : Résultat de la conversion du schéma ER de
la base ENTREPRISE en schéma de base de données relationnelle.
Figure 6.3a : La relation ternaire FOURNITURE.
Figure 6.3b : Conversion de la relation FOURNITURE.
Figure 6.4 : Options de conversion des spécialisations et des
généralisations.
Figure 6.4a : Diagramme EER d'une spécialisation définie
par les attributs sur TypeFonction.
Figure 6.4b : Généralisation de VEHICULE et CAMION formant
la superclasse VEHICULE.
Figure 6.4c: Diagramme EER d'une spécialisation chevauchante
(non disjointe).
Figure 6.4d : Réseau de spécialisation avec héritage
multiple pour la base de données UNIVERSITE.
Figure 6.5 : Emploi de plusieurs options pour convertir le réseau
de spécialisation.
Figure 6.6 : Conversion des catégories EER (types unions) en
relations.
Figure 6.7 : Le schéma ER de la base de données SUIVI_NAVIRE.
7 SQL 99 : Définition
des schémas, contraintes de base et requêtes
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Figure 7.1 : Les instructions SQL CREATE TABLE pour la définition
du schéma ENTREPRISE.
Figure 7.2 : Spécification en SQL des valeurs par défaut
pour des attributs et des actions référentielles automatiques.
Figure 7.3 : Résultats des requêtes SQL appliquées
à l'état de la base de données ENTREPRISE.
Figure 7.4 : Résultats d'autres requêtes SQL appliquées
à l'état de la base de données ENTREPRISE.
Figure 7.5 : Les résultats des opérations SQL sur des
multi-ensembles.
8 SQL : assertions,
vues et techniques de programmation [cliquez
ici]
Figure 8.1 : Deux vues spécifiées sur le schéma
de la base de données de la figure 4.5.
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9 Dépendances
fonctionnelles et normalisation des bases de données
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Figure 9.1 : Schéma simplifié de la base de données
relationnelle ENTREPRISE.
Figure 9.2 : Exemple de contenu pour le schéma de base de données
de la figure 9.1.
Figure 9.3 : Deux schémas relationnels affectés par des
anomalies de mise à jour.
Figure 9.4 : Exemple de contenu pour EMP_SERV et EMP_PROJ.
Figure 9.5 : Une conception inadaptée de la relation EMP_PROJ
de la figure 9.3b.
Figure 9.6 : Le résultat de l'application d'une JOINTURE NATURELLE.
Figure 9.7 : Un état relationnel de ENSEIGNEMENT avec une dépendance
fonctionnelle possible.
Figure 9.8 : Normalisation en 1FN.
Figure 9.9 : Normalisation des relations imbriquées dans 1FN.
Figure 9.10 : La normalisation en 2FN et 3FN.
Figure 9.11 : Normalisation en 2FN et 3FN.
Figure 9.12 :Forme normale de Boyce-Codd.
Figure 9.13 : Une relation ENSEIGNEMENT qui est en 3FN mais pas en FNBC.
10 Méthodologie
de conception de bases de données et utilisation des diagrammes
UML [cliquez
ici]
Figure 10.1 : Les phases de conception et d'implémentation de
grandes bases de données.
Figure 10.2 : Exemple de raffinement descendant.
Figure 10.3 : Exemple de raffinement ascendant.
Figure 10.4 : Modification des vues pour assurer la conformité
avant intégration.
Figure 10.5 : Schéma intégré après fusion
des vues 1 et 2.
Figure 10.6 : Différentes stratégies applicables au processus
d'intégration des vues.
Figure 10.7 : La notation du diagramme de cas d'utilisation.
Figure 10.8 : Exemple de diagramme de cas d'utilisation pour la base
de données UNIVERSITE.
Figure 10.9 : La notation des diagrammes de séquence.
Figure 10.10 : La notation des diagrammes d'états.
Figure 10.11 : Exemple de diagramme d'états pour la base de données
UNIVERSITE.
Figure 10.12 : Diagramme de séquence pour la base de données
UNIVERSITE.
Figure 10.13 : Modèle de données représenté
sous forme graphique avec Rational Rose.
Figure 10.14 : Définition du modèle de données
logique dans Rational Rose.
Figure 10.15 : La conception de la base de données UNIVERSITE
sous forme de diagramme de classes.
Figure 10.16 : La classe NOM_EMPLOYE correspondant à la table
Employe fig. 10.14.
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11 Stockage sur disque,
structures de fichiers et hachage [cliquez
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Figure 11.1 : (a) Disque simple face avec son dispositif de lecture/écriture.
(b) Pile de disques avec son dispositif de lecture/écriture.
Figure 11.2 : Différentes organisations des secteurs sur un disque.
Figure 11.3 : Exécution simultanée en mode intercalé
et exécution en mode parallèle.
Figure 11.4 : Utlisation de deux buffers, A et B, pour lire sur le disque.
Figure 11.5 : Trois formats de stockage d'enregistrements.
Figure 11.6 : Types d'organisations des enregistrements.
Figure 11.8 : Hachage interne.
Figure 11.9 : Appariement des numéros de seau et des blocs d'adresses
disque.
Figure 11.10 : Gestion des débordements de seaux par chaînage.
Figure 11.11 : Structure du schéma de hachage extensible.
Figure 11.12 : Striping des données. Le fichier A est réparti
sur quatre disques.
Figure 11.13 : Les différents niveaux de RAID.
12 Structures d'indexation
pour les fichiers [cliquez
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Figure 12.1 : L'index primaire est défini dans le champ de la
clé de tri.
Figure 12.2 : Index de regroupement sur le champ de tri non-clé
NUMSERVICE d'un fichier EMPLOYE.
Figure 12.3 : Index de regroupement avec un groupe de blocs distinct
pour chaque groupe d'enregistrements partageant la même valeur
pour le champ de regroupement.
Figure 12.4 : Index secondaire dense (avec des pointeurs de bloc) sur
un champ clé non utilisé pour le tri d'un fichier.
Figure 12.5 : Index secondaire (avec des pointeurs d'enregistrement)
sur un champ non clé implémenté.
Figure 12.6 : Index primaire à deux niveaux ressemblant à
une organisation ISAM .
Figure 12.7 : Structure de données arborescente montrant un arbre
déséquilibré.
Figure 12.8 : Nud d'un arbre de recherche avec des pointeurs sur
les sous-arbres.
Figure 12.9 : Un arbre de recherche d'ordre p = 3.
Figure 12.10 : Les structures d'arbre-B.
Figure 12.11 : Les nuds d'un arbre-B+.
Figure 12.12 : Un exemple d'insertion dans un arbre-B+ avec p = 3 et
pfeuille = 2.
Figure 12.13 : Exemple de suppression dans un arbre-B+.
Figure 12.14 : Exemple de tableau du type grille sur des attributs NUMS
et AGE.
Figure 12.15 : Insertion dans un arbre-B+ avec redistribution vers la
gauche.
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13 Algorithmes pour
le traitement et l'optimisation des requêtes
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ici]
Figure 13.1 : Étapes types du traitement d'une requête
de haut niveau.
Figure 13.2 : Deux arbres de requête pour la requête Q2.
Figure 13.3 : Étapes de la conversion d'un arbre de requête
avec l'optimisation heuristique.
Figure 13.4 : Arbre de la requête Q1.
Figure 13.5 : Deux arbres de requêtes (de jointure) orientés
à gauche.
Figure 13.6 : Exemple de données statistiques pour les relations
de Q2.
14 Concepts et théorie
du traitement des transactions [cliquez
ici]
Figure 14.1 : Traitement entrelaçé et traitement parallèle
de transactions simultanées.
Figure 14.2 : Deux exemples de transactions.
Figure 14.3 : Problèmes survenant lors d'exécutions concurrentes
incontrôlées.
Figure 14.3 (suite) : Problèmes survenant lors d'exécutions
concurrentes incontrôlées.
Figure 14.4 : Diagramme d'état-transition illustrant les états
de l'exécution de transactions.
15 Techniques de contrôle
de la concurrence [cliquez
ici]
Figure 15.1 : Exemples de transactions non conformes au protocole du
blocage à deux phases.
Figure 15.2 : Les transactions T1' et T2'.
Figure 15.3 : Illustration du problème des interblocages.
Figure 15.4 : Hiérarchie des granularités illustrant un
verrouillage à plusieurs niveaux de granularité.
Figure 15.5 : Matrice des compatibilités des verrous dans le
cadre d'un verrouillage à granularités multiples.
Figure 15.6 : Opérations de verrouillage illustrant un ordonnancement
sérialisable.
16 Techniques de récupération
des bases de données [cliquez
ici]
Figure 16.1 : Illustration d'annulations en cascade.
Figure 16.2 : Exemple de récupération avec mises à
jour différées dans un environnement mono-utilisateur.
Figure 16.3 : Exemple de reprise en environnement multi-utilisateur.
Figure 16.4 : Exemple de reprise avec mises à jour différées
dans un contexte de transactions concurrentes.
Figure 16.5 : Exemple de pagination shadow.
Figure 16.6 : Exemple de récupération avec ARIES.
Figure 16.7 : Exemple d'ordonnancement et de l'extrait de journal qui
lui correspond.
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17 Concepts des bases
de données objet [cliquez
ici]
Figure 17.1 : Représentation de l'objet complexe Service sous
forme de graphe.
18 Standards et langages
des bases de données à objets
[cliquez
ici]
Figure 18.1 : Hiérarchie d'héritage pour les interfaces
intégrées du modèle objet.
Figure 18.2 : Exemple de schéma de base de données.
Figure 18.3 : Illustration de l'héritage d'interface via "
: ".
19 Systèmes relationnel-objet
et relationnel étendu
20 Modèles de
données étendus pour les applications avancées
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ici]
Figure 20.1 : Base de données ENTREPRISE simplifiée pour
illustrer les règles actives.
Figure 20.2 : Différents types de bases de données relationnelles
temporelles.
Figure 20.3 : Exemples de versions de tuples dans les relations en temps
valide EMP_TV et SERV_TV.
Figure 20.4 : Exemples de versions de tuples dans les relations bitemporelles
EMP_BT et SERV_BT.
Figure 20.5 : (a) Notation Prolog. (b) L'arbre correspondant.
Figure 20.6 : Preuve d'un nouveau fait.
Figure 20.7 : Un modèle minimal.
Figure 20.8 : Prédicats de faits pour une partie de la base de
données de la figure 4.6.
Figure 20.9a : Prédicats définis par les règles
Figure 20.9b : Graphe de dépendances des prédicats pour
les figures 20.6 et 20.7
Figure 20.10 : Schéma de la base de données de l'exercice
20.17
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21 Bases de données
et architectures client-serveur [cliquez
ici]
Figure 21.1 : Différentes architectures possibles pour un système
de bases de données.
Figure 21.2 : Distribution et réplication des données
entre bases de données distribuées.
Figure 21.3 : Fragments complets et disjoints de la relation TRAVAILLE_SUR.
Figure 21.4 : Architecture de schémas à cinq niveaux dans
un SBDF.
Figure 21.5 : Architecture client-serveur à trois couches.
Figure 21.6 : Systèmes de bases de données distribuées
Oracle.
22 XML et les bases
de données Internet [cliquez
ici]
Figure 22.1 : Représentation de données semi-structurées
sous forme de graphe.
Figure 22.2 : Diagramme de schéma ER pour une base de données
UNIVERSITE simplifiée.
Figure 22.3 : Sous-ensemble de la base de données UNIVERSITE
nécessaire pour l'extraction de documents XML.
Figure 22.4 : Vue hiérarchique (arborescente) avec COURS comme
racine.
Figure 22.5 : Vue hiérarchique (arborescente) avec ETUDIANT comme
racine.
Figure 22.6 : Vue hiérarchique (arborescente) avec SESSION comme
racine.
Figure 22.7 : Conversion d'un graphe présentant des cycles en
structure hiérarchique (arborescente).
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