Cours merise : Modèle MLD

Auto-formation

MOT

Modèle Organisationnel Des

Objectifs

Le modèle logique des données est une représentation du modèle conceptuel en termes d'organisation des données : il se réfère à l'état de l'art technologique c'est-à-dire des possibilités du moment en matière de logiciels et de matériels.

Généralités

Actuellement, on assiste à une mutation des logiciels de gestion de bases de données dites hiérarchiques ou navigationnelles vers des systèmes relationnels.

Le modèle relationnel présente deux aspects fondamentaux :

 une algèbre permettant de manipuler des tables

 une démarche de conception permettant de définir une collection de tables.

Concept de base du relationnel

La table , concept central du modèle ,qui peut être définie comme un tableau de données.

Les colonnes de ce tableau sont appelés les attributs de la relation.

Le nombre de colonnes ou d’attributs de la table est le degré de la table

Chaque attribut peut prendre des valeurs dans un domaine

Les lignes de ce tableau , occurrence de la table, seront appelées tuples ou n-uplets.

Exemple

donneras en formalisme relationnel

LIVRES(N°;Titre;Auteur.Editeur;Série)

nom de la table : LIVRES

degré de la table : 5

attribut : N°; Titre; Auteur; Editeur; Série

domaine de N°; Entier, 3 de long, ? 0

domaine de Titre et Série; Caractère , 30 de long

domaine de Auteur et Editeur; Caractère , 20 de long

en représentation en extension de la table

Problèmes liés à la conception de schémas relationnel

Considérons par exemple une table P concernant des propriétaires de véhicule et les attributs de cette table

 nom :  nom du propriétaire

 date :  date d’acquisition du véhicule

 tél :  dernier téléphone du propriétaire

 n° immat : numéro d’immatriculation du véhicule

 marque :  marque du véhicule

 type :  type du véhicule

 cv :  puissance fiscale du véhicule

 coul :  couleur du véhicule

Soit une extension de la table P

Cette table pose, dans son utilisation , un certain nombre de problèmes liés à la redondance des données, ou lié à la nécessité d’avoir des attributs pour lesquels on accepte des valeurs nulles.

Données redondantes

La table fait apparaitre une personne autant de fois qu’elle possède un véhicule.

  ?        ?

Si Mr Pagnol change de N° de téléphone , il faut s’assurer que la mise à jour s’effectue bien sur ces deux véhicules.

Une autre redondance est lié à la correspondance marque, type,cv

         ? ?       ?

Les valeurs nulles

La table concerne à la fois des personnes et des véhicules. On pourrait vouloir garder des tuples concernant des voitures sans propriétaire ou des propriétaires sans vé ce cas on aurait des tuples de la forme

voiture sans propriétaire

propriétaire sans véhicule

Conception de schémas relationnels

Dans les systèmes relationnels, redondances et valeurs nulles sont à éviter, car elles introduisent des incohérences potentielles et compliquent l’exploitation et la manipulation des tables.

Une bonne façon de constituer un ensemble de «  bonnes tablesrelationnels  » est de les dériver d’un modèle conceptuel des données exprimé en formalisme entité-association, c’est l’approche MERISE.

Une autre façon est basée sur le processus de normalisation proposé par Codd.

PRINCIPE DELA NORMALISATION

On part d’une table universelle dont le schéma se compose de la totalité des attributs ( dictionnaire de données ), sur laquelle on applique un algoritme de normalisation.

La Normalisation se présente alors comme une décomposition de cette table de départ en plusieurs tables normalisées..

Codd a proposé trois formes normales, auxquelles ont été ultérieurement été ajoutée d’autres formes normales comme les 4^e , 5^e formes normales ou la forme de Boyce-Codd.

La première décomposition s’effectue sur la notion de dépendance fonctionnelle .

Un attribut B d’une table T est fonctionnellement dépendant d’un autre attribut A de T, si, à tout instant, chaque valeur de A n’a qu’une valeur associée de B : on note A?B

La 0^emeforme normale impose que chaque table soit identifiée par une clé primaire et que tous les autres attributs de la table soit en dépendance fonctionnelle avec la clé primaire.

La 1^ereforme normale a pour objet d’éliminer les groupes répétitifs dans une table. La démarche est la suivante

 Sortir le groupe répétitif de la table initial.

 Transformer le groupe répétitif en table, trouver sa clé et rajouter dans la clé de cette nouvelle table la clé primaire de la table initiale.

devient

La 2^emeforme normale concerne les tables à clé primaire composée(composée de plusieurs attributs). La règle impose que les attributs non-clé primaire dépendent de la totalité de la clé primaire. Tout attribut qui ne dépendrait que d’une partie de la clé primaire doit être exclu de la table. Le processus est le suivant.

 Regrouper dans une table les attributs dépendant de la totalité de la clé, et conserver cette clé pour cette table.

 Regrouper dans une autre table les attributs dépendant d’une partie de la clé, et faire de cette partie de clé la clé primaire de la nouvelle table.

devient

La 3^emeforme normale a pour objet l’élimination des dépendances transitives au sein d’une table.( Rappel : La transitivité A ? B , B ? C alors A ? C ). La démarche est

 Conserver dans la table initial les attributs dépendant directement de la clé

 Regrouper dans une table les attributs dépendant transitivement; l’attribut de transition reste dupliqué dans la table initiale, et devient la clé primaire de la nouvelle table.

devient

La forme normale de Boyce-Codd (BCNF) permet d’éviter des redondances dues à l’existence de dépendances fonctionnelles autres que celles de la clé vers des attributs non clés.

Soit un exemple dans lequel un employé est affecté ( un certain nombre d’heures) à un certain nombre de projets effectués dans un certain nombres d’unités de fabrication ( Une unité de fabrication ne traite qu’un projet donné) .

devient

DERIVATION DU MODELE ORGANISATIONNEL

Il s’agit d’exprimer les tables à partir du schéma entité-association issu du MOD.

Cette transformation est entièrement algorithmique ( voir utilisation de AMC Désignor ).

Le modèle obtenu est obligatoirement en deuxième forme normale. Il n’est pas nécessairement en troisième forme, le choix des individus n’étant pas guidé sur la redondance minimum.

Règles de transformations

1 ) ENTITE :

Toute entité est transformé en table . Ses propriétés deviennent les attributs de la table. L’identifiant devient la clé primaire unique de la table.

devient

Schéma relationnel : CLIENT ( n° client , nom , adresse , code postal , ville )

2 ) Spécialisation:

On exprime les sous-types par des tables spécifiques, avec comme clé primaire celle de la table du table du surtype est exprimé comme une entité quelconque.

devient

Schéma relationnel

TIERS(n° tiers , nom ,adresse )

CLIENT(n° tiers , condition règlement, n° représentant)

FOURNISSEUR(n° tiers, taux de remise, délai de livraison )

3 ) Généralisation:

On exprime les sous-types par des tables spécifiques, avec leur clé primaire, et la table du surtype avec sa clé primaire.

devient

Schéma relationnel

TIERS(n° tiers , nom ,adresse )

CLIENT(n° client , n° tiers, condition règlement, n° représentant)

FOURNISSEUR(n° fournisseur, n° tiers, taux de remise, délai de livraison )

4) CARDINALITE (1,1)-(1,1)

On choisit l’une des entités qui hérite de l’ensemble des attributs de l’autre entité, la clé primaire restant celle de l’entité.

devient

Schéma relationnel

SOCIETE(n° SIRET , nom , n° ordre, date de création )

5) CARDINALITE (1,1)-(0,n) ou (1,1)-(1,n) ou (1,1)-(0,1)

On duplique la clé de la table issue de l’entité à cardinalité (0,n) ou (1,n) ou (0,1) dans la table issue de l’entité à cardinalité (1,1) où elle devient une clé externe

devient

Schéma relationnel

SERVICE ( n° service , libellé)

EMPLOYE ( n° employé , n° service , nom )

6) CARDINALITE (0,1)-(0,n) ou (0,1)-(1,n) ou (0,1)-(0,1)

On crée une table avec comme clé primaire l’identifiant de l’entité à cardinalité (0,1) ; l’identifiant de l’autre entité devenant clé externe de cette table.

devient

Schéma relationnel

PROPRIETAIRE ( nom , n° téléphone )

POSSEDE ( n° immatriculation , nom , date achat )

VEHICULE ( n° immatriculation , marque , couleur )

7) CARDINALITE (0,n)-(0,n) ou (1,n)-(1,n) ou (0,n)-(1,n)

On crée une table avec comme clé primaire une clé composé des identifiants des deux entités.

devient

Schéma relationnel

PROPRIETAIRE ( nom , n° téléphone )

POSSEDE ( n° immatriculation , nom , date achat )

VEHICULE ( n° immatriculation , marque , couleur )

Exercice de synthèse 7 (sur MLD)

Le texte qui suit reprend l'exercice de synthèse 4 ,mais enrichi de plusieurs paragraphes que vous modéliserez afin de modifier le MCD d'origine.

Puis vous en déduirez le MLD

1 - Le service de formation d'une entreprise souhaite gérer ses actions de formation. Afin d'adresser des convocations aux employés, on enregistre les agents avec leur numéro, leur nom, prénom ainsi que l'établissement auquel ils appartiennent (l'entreprise est implantée dans différents lieux géographiques). De cet établissement on connait le code, le nom et l'adresse.

    Un certain nombre de cours sont offerts aux employés qui peuvent s'y inscrire. Ces cours sont connus dans un catalogue, où ils figurent avec un code et un intitulé. Tous les cours sont animés par des employés internes à l'entreprise. On s'assurera que les personnes affectées à l'animation de cours ne sont pas sujettes à une inscription à ce même cours. Personne dans cette entreprise n'ayant le don d'ubiquité.

    On désire établir des convocations aussi bien pour le personnel inscrit que pour le personnel enseignant. A ce sujet, il faut savoir que tout cours est planifié plusieurs fois par an et que l'on parle plus volontiers de session. Une session est repérée par un numéro et a un intitulé (printemps,été, ). La plannification consistera à décider quels cours seront offerts dans une session,et pour chacun d’entre eux quelle en sera la date et la durée,puis de les inscrire au catalogue. Les inscriptions ou animations ou convocations se font par référence aux cours et aux sessions.

    Lors de la convocations on fait savoir la liste des ouvrages (dont on donne le numéro,la rérérence et l'intitulé) qu’il est conseillé de consulter pour un cours donné. Par ailleurs, c’est à ce moment là que l’on réservera les salles (dont on connait le numéro et le nombre de place). 

    Ultérieurement on veut s'assurer que les personnes inscrites ont été présentes ou absentes.

Autres exercices de synthèse sur le MLD

Reprendre les MCD des exercices de synthèse 1, 2 et 6 et construire les MLD correspondants.
REMARQUES IMPORTANTES SUR LE MODELE LOGIQUE

Parmi les avancées majeures des années 90, l’architecture « CLIENT/SERVEUR » , impose d’étudier au niveau logique la répartition des données..

SCENARIO 1

Les données sont stockés et gérées sur une seule machine.

 Le MLD est global et part du MOD global

SCENARIO 2

Les données sont stockées et gérées sur plusieurs machines.

 Un MLD global décrit les données permanentes dans un modèle unique indépendant de la localisation des données.

 Un MLD réparti précise la structure logique des données permanentes à implanter sur chacune des machines

 Un à n MLD locaux correspondant à la structure des données sur un site local.

ATTENTION la répartition des données impose une SYNCHRONISATION à préciser et valider avec les traitements. On distingue

Les applications à données réparties non synchronisées

 On se contente de copies rafraîchies des données hors sites.

Les applications à données réparties synchronisées en permanence

 Mise à jour simultané en temps réel.