1Le Modle Entit-Associationet les Bases de Donnes Relationnelles
Didier DONSEZUniversit de Valenciennes
Institut des Sciences et Techniques de [email protected]
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E/A, et BDRel 2
Motivations
n Modle Entit/Association (Entity/Relationship) point de dpart aux MCD de nombreuses mthodes
Merise, OMT, UML, extension objet (hritage)
n Modle Relationnel modle de base pour les SGBDs relationnels
>70 % des applications SI thorie de la normalisation
suppression des redondances mais il faut dterminer toutes les dpendances fonctionnelles
n Transformation E/A vers le Relationnel
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E/A, et BDRel 3
Modle Entit-Association E/A [Chen76]Entity-Relationship Model E/R
n Concepts de Base Type d Entit (Entity Set) Type d Association (Relationship Set) Attribut (Attribute) Cl (Key)
n Base pour de nombreux autres mthodologies Merise, OMT, Booch, , UML
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numss nom adresse anne code titre heures
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E/A, et BDRel 4
Les Cls
n Une entit a une et une seule cln mme si plusieurs cls sont candidates
les attributs cl sont souligns
Cours
formation intitul salle heure
Cours
formation intitul salle heure
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E/A, et BDRel 5
Choisir une Cl
n Relle Attribut seul ou composition d attributs
doit toujours tre renseign (NOT NULL) Remarque : Attribut reprsentant une composition
ISBN : numro intl d diteur + numro d ouvrage GENCOD : numro intl de fabricant + numro de produit
cl d une entit faible
n Artificielle introduction d un attribut artificiel n appartenant pas au
systme dcrit. performance en comparaison compacit du stockage
souvent employ pour les bases dcisionnelles
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E/A, et BDRel 6
BA BABA
Cardinalits des AssocationsMultiplicity of Relationships
Many-to-manyN-M
0,n - 0,n
Many-to-oneN-1
0,n - 0,1
One-to-one1-1
0,1 - 0,1
A BRA BR A BR
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E/A, et BDRel 7
Associativit Many-to-One
Encadrantde StageEtudiants Enseignants
Se lit : Un enseignant encadreplusieurs tudiants
Se lit : Un tudiant est encadrque par un enseignant
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E/A, et BDRel 8
EnseigneEtudiants TDs
Assistantsnumss nom adresse
numemp nom bureau
codcours titre coef
Association n-Aire
Plusieurs entits peuvent participer la mme associationsn Exemple d un association ternaire
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E/A, et BDRel 9
Modle Entit-AssociationEntity-Relationship Model
Suivre CoursEtudiants
anne
Suivre CoursEtudiants
anne
Anne
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E/A, et BDRel 10
Rles dans une association
Couple
Personne
poux pouse
poux pouse
Joseph MarieSanson Dalida
Ami
Personne
1 2
1 2
Pierre PaulPaul Jean
Rles asymtrique / symtrique
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E/A, et BDRel 11
Les Entits Faibles (Weak Entity)
n Parfois, un attribut de la cl d une entit (ditefaible) provient d une autre entit
n Exemple
@Logins Machines
nom nom
DomainesPrimaires
nom
@Machines
nom
@DomainesSecondaires
nom
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E/A, et BDRel 12
Conversion d une association n-aireen associations binaires
Assistant-EAT
Etudiants TDsAssistants
Etudiant-EAT TDs-EAT
EAT
numss nom adresse numemp nom bureau codcours titre coef
la cl est omise
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E/A, et BDRel 13
Les Sous-Entits :l extension aux concepts orients objet
n Exprime les Cas particuliers, les Spcificits, ... plusieurs entits avec des proprits supplmentaires La cl d une sous-entit est la cl de l entit racine
(sauf hritage multiple)n Exemple
Les Cadres sont un type particulier dEmploys
Employnumempnom
Cadre
salaire
prime
objectif
Relation ISA (EST UN)
SuperEntit
SousEntit
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E/A, et BDRel 14
Modle Conceptuel des Donnesde Merise (i)
n MERISE (Tardieu, Sema Group) mthode de conception de SI base sur 3 formulations
Formalisation ConceptuelleM.C.D. Modle Conceptuel des DonnesM.C.T. Modle Conceptuel des Traitements
Formalisation OrganisationnelleM.O.T. Modle Organisationnel des traitementsM.L.D. Modle Logique des Donnes
Formalisation OprationnelleM.O.P.T. Modle OPrationnel des TraitementsM.P.D. Modle Physique des Donnes
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E/A, et BDRel 15
Travaille
Modle Conceptuel des Donnesde Merise (ii)
n Bas sur le modle entit-association (de Chen)n Notation graphique du MCD
n Interprtation des cardinalits Attention : permutation avec E/A
BRA x,y x',y'ca, aa rr cb, bb
Employnempnomsal
Servicenomadr
1,1 1,N
Se lit : Un service est constitud au minimum un employ
Se lit : Un employ travailledans un seul service
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E/A, et BDRel 16
Cardinalitsdans Merise
x=0, y=1au plus 1 fois
x=0, y=N x=1, y=11 et 1 seul fois
x=1, y=Nau moins 1 fois
x=0
y=1
A BR A BR A BR A BR
x=0
y=N
A BR A BR A BR A BR
x=1
y=1
A BR A BR A BR A BR
x=1
y=N
A BR A BR A BR A BR
BRA x,y x,yca, aa rr cb, bb
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E/A, et BDRel 17
Modle Conceptuel des Donnesd UML
n Unified Method Language (Booch, Rumbaug, Jaccobson) Classe, Sous Classe
Association
Employnempnomsal
Cadreprime
Ouvrierequipe
Employnempnomsal
Servicenomadr
Projetnombudget
0..* 1..* 1..* 1
Employnempnomsal
Cadreprime
Ouvrierequipe
Fonctionfonctionvolhoraire Classe-Association
Association
Super-Classe
Sous-Classe
Relation d hritage
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E/A, et BDRel 18
Multiplicits des Associationsen UML
Employnempnomsal
Servicenomadr
1..* 1
Se lit : Un service est constitud au minimum un employ
Se lit : Un employ travailledans un seul service
0,11,10,N1,NN,N
CardinalitsEA
0..11 ou absence0..* ou *
1..*N..N
MultiplicitsUML
n Interprtation comme E/A
n Equivalence
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E/A, et BDRel 19
Transformation E/A vers Relationnel
n But Implantation du modle E/A sur un SGBD rel
n Mthode transformation
des associations n-aires en associations binaires 1 entit = 1 relation 1 association = dpendant de sa cardinalit
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E/A, et BDRel 20
Cas gnral : Association Many-to-Many
Many-to-ManyN-M
A BR
ka aa kb bbcc
A ka aa... ...
B kb bb... ...
R ka kb... ...
cc
...
FUHDWHWDEOH$NDDDSULPDU\NH\ND
FUHDWHWDEOH5NDNEFFSULPDU\NH\NDNEIRUHLJQNH\NDUHIHUHQFHV$IRUHLJQNH\NEUHIHUHQFHV%
FUHDWHWDEOH%NEEESULPDU\NH\NE
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E/A, et BDRel 21
Cas d une Association Many-to-One
A BR
ka aa kb bbcc
A ka aa... ...
B kb bb... ...
R ka kb... ...
cc
...
A ka aa... ...
B kb bb... ...
kb...
cc
...
Many-to-OneN-1
FUHDWHWDEOH$NDNEDDFFSULPDU\NH\NDIRUHLJQNH\NEUHIHUHQFHV%FKHFNFF,618//25NE,612718//
FUHDWHWDEOH%NEEESULPDU\NH\NE
Cot des jointures !
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E/A, et BDRel 22
Cas d une Association One-to-One
A ka aa... ...
B kb bb... ...
R ka kb... ...
cc
...
A ka aa... ...
B kb bb... ...
kb...
cc
...
One-to-One1-1
A BR
ka aa kb bbcc
A ka aa... ...
B kb bb... ...
ka cc... ...
Cot des jointures
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E/A, et BDRel 23
n Rle symtrique et One-To-One quel est le danger de cette modlisation ?
A R
ka aa ccrle1
rle 2 A ka aa... ...
R krole1...
A ka aa... ...
cc
...
krole2...
cc
...
Rle Symtriqueet One-to-One
FUHDWHWDEOH$NDDDSULPDU\NH\ND
FUHDWHWDEOH5NUROHNUROHFFSULPDU\NH\NUROHNUROHIRUHLJQNH\NUROHUHIHUHQFHV$IRUHLJQNH\NUROHUHIHUHQFHV$
krole2...
Cas d une Association avec des RlesD
idie
r D
on
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E/A, et BDRel 24
Cas de l entit faible (Weak Entity)
A ka aa... ...
B kb bb... ...
kb...
cc
...
B
ka aa kb bbcc
A RR
FUHDWHWDEOH$NDNEDDFFSULPDU\NH\NDNEGLIIpUHQWGXFDV1WRIRUHLJQNH\NEUHIHUHQFHV%
FUHDWHWDEOH%NEEESULPDU\NH\NE
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E/A, et BDRel 25
Exercicesde transformation E/A vers Relationnel
n Exercice 1 transformez les cas de l entit faible avec 3 tables A,
B, R
n Exercice 2 transformez le schma suivant
attention l ordre des noms
DomainesPrimaires
nom
@Machines
nom
@DomainesSecondaires
nom
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E/A, et BDRel 26
Exercicesde transformation E/A vers Relationnel
n Exercice 3 transformez le schma suivant
#client
nomClient
Modle
#serie sav #mod design
Produit R
Prfre
Marque
#mar nomcc
R
Date
date
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E/A, et BDRel 28
Emp nemp100200
nom
DupondDurant
Employ Cadre
nemp nom primesal
sal5000
20000
Cadre nemp200
prime10000
Emp nemp100
nom
Dupondsal5000
Cadre nemp200
prime10000
nom
Durantsal20000
Le Cas des Sous Entits (i)
1 -
2 - Push down&DGUHQHPSHVWXQHFOppWUDQJqUHVXU(PS
&,^(PSQHPS^&DGUHHPS
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E/A, et BDRel 30
Employ Cadre
nemp nom primesal
Emp nemp100200
primeNULLNULL10000
nom
DupondDurant
sal5000
20000
Le Cas des Sous Entits (ii)
3 - Push Up
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E/A, et BDRel 32
1
2
3
Le Cas des Sous Entits (iii)
n Inconvnients
Jointure pour reconstituer Cadre
Union pour reconstituer Employ
Pas de distinction entre un Employeet un Cadre avec une prime NULL
en gnral, pas d abstraction dans les Traitements
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E/A, et BDRel 33
Employ Cadre
nemp nom primesal
Amlioration du Cas 3 - Push Up
Emp nemp100200
primeNULLNULL10000
nom
DupondDurant
sal5000
20000
4typemp
EMPCAD
Emp typempEMPCAD
(PSW\SHPSHVWXQHFOppWUDQJqUH&,(PSW\SHPS (03SULPH 18//
Emp nemp100200
primeNULLNULL10000
nom
DupondDurant
sal5000
20000
5typemp
EMPCAD
RPDLQHW\SHPS&W\SHHPS,1(03&$&,(PSW\SHPS (03SULPH 18//
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E/A, et BDRel 35
Entit Abstraite
n Employ : entit abstraite (notion dans java, C++, UML, ...) pas de tuple Employ
Emp nemp100200
primeNULLNULL10000
nom
DupondDurant
sal5000
20000
typempOUVCAD
RPDLQHW\SHPS
&W\SHHPS,1289&$&,(PSW\SHPS &$SULPH 18//&,(PSW\SHPS 289HTXLSH 18//
equipeNuit
NULLNULL
Employ
Cadre
nemp nom
prime
sal Ouvrier equipe
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E/A, et BDRel 37
Transformation E/A vers RelationnelL volution de Schma
n Inconvnients Ajout d une sous entit Dirigeant
Impactssur le schmasur les contraintes d intgritsur les contraintes de domainessur les traitements
n Solution : l Objet-Relationnel ou l Objet Pur
Employ Cadre
nemp nom primesal
Dpartement
Dirigeant
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E/A, et BDRel 38
Transformation E/Avers l Objet-Relationnel
n But Implantation du modle E/A
sur un SGBD Objet-Relationneln Fonctionnalits disponibles
pour les Sous-Entits Hritage de Type et Hritage de Table
pour les Associations table indpendante ou collection imbrique (tableau dimensionnable,
table imbrique) cl trangre ou rfrence d objet
nombreuses solutions [Soutou99] pp84,93,103-105
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E/A, et BDRel 39
Cas gnral :Association Many-to-Many (i)
Many-to-ManyN-M
A BR
ka aa kb bbcc
A ka aa... ...
B kb bb... ...
R ra rb cc...
FUHDWHW\SHW$DVREMHFWNDDDFUHDWHWDEOH$RIW$SULPDU\NH\ND
FUHDWHWDEOH5UD5()W$UE5()W%FFSULPDU\NH\UDUE6&23()25UD,6$6&23()25UE,6%
FUHDWHW\SHW%DVREMHFWNEEEFUHDWHWDEOH%RIW%SULPDU\NH\NE
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E/A, et BDRel 40
Cas gnral :Association Many-to-Many (ii)
Many-to-ManyN-M
A BR
ka aa kb bb
A ka aa... ...
B kb bb... ...
{ras}{rbs}
FUHDWHW\SHW%DVREMHFWFUHDWHW\SHW$DVREMHFWNDDDUEVYDUUD\RI5()W%FUHDWHWDEOH$RIW$SULPDU\NH\ND
FUHDWHRUUHSODFHW\SHW%DVREMHFWNEEEUDVYDUUD\RI5()W$FUHDWHWDEOH%RIW%SULPDU\NH\NE
$WWHQWLRQjODPLVHjMRXUGHVOLVWHVGHUHIV !ULVTXHGLQFRKpUHQFH
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E/A, et BDRel 41
Cas gnral :Association Many-to-Many (ii)
Many-to-ManyN-M
A BR
ka aa kb bb
A ka aa... ...
B kb bb... ...
{ras}
FUHDWHW\SHW$DVREMHFWNDDDFUHDWHWDEOH$RIW$SULPDU\NH\ND
FUHDWHW\SHW%DVREMHFWNEEEUDVYDUUD\RI5()W$FUHDWHWDEOH%RIW%SULPDU\NH\NE
3ULYLOpJLHXQVHQVGHQDYLJDWLRQ%YHUV$
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E/A, et BDRel 42
Cas gnral :Association One-To-One
One-To-One1,1
A BR
ka aa kb bb
A ka aa... ...
B kb bb... ...
rarb
FUHDWHW\SHW%DVREMHFWFUHDWHW\SHW$DVREMHFWNDDDUE5()W%FUHDWHWDEOH$RIW$SULPDU\NH\ND6&23()25UE,6%
FUHDWHRUUHSODFHW\SHW%DVREMHFWNEEEUD5()W$FUHDWHWDEOH%RIW%SULPDU\NH\NE6&23()25UD,6$
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E/A, et BDRel 43
Bibliographie
Roger Mounyol, "Merise par l'Exemple", Ed Ellispes, 1991, ISBN 2-7298-9114-5 (T58.5 MON)
Chris Date, "Introduction aux Bases de Donnes", 6me dition, Ed IntlThomson Publ. ISBN 2-84180-964-1, 970 pp
Jeffrey D. Ullman, Jennifer Widom, "A First Course in DatabaseSystems", 1re dition, Ed. Prentice Hall Engineering, Science & Math,Avril 1997, ISBN 0-13-861337-0, 470 pp.
PPS Chen. The Entity-Relationship model toward a unified view of data.ACM Transactions on Database Systems, March 1976.
Michael Blaha, William Premerlani. Object-Oriented Modeling andDesign for Database Applications, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NewJersey, 1998.
Christian Soutou, "Objet-Relationnel sous Oracle8, Modlisation avecUML", Ed Eyrolles, 1999, ISBN 2-212-09063-3
dcrit bien les alternatives de conception des associations avec l objet-relationnel et avec le relationnel
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