Débuter à la Conception des bases de données avec la Méthode Merise


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Introduction à la Conception de S.I.

Base de données

Les modèles de MERISE : les 3 niveaux d'abstractions

Données : représentation sémantique (indépendante de la syntaxe logicielle)

Traitements => ce qu'il faudrait faire (sans précision sur les ressources et leur organisation)

Traitements : spécifications des ressources et de leurs organisations allocation => comment il faudrait faire, avec quoi, ou et par qui

Expression des données en fonction des types de logiciels

Spécifications technologiques et techniques => implémentation de la base de données et des programmes sur l'architecture technologique et optimisation

Les modèles de MERISE

Les modèles de MERISE

MERISE : transformations des différents modèles de DONNEES

Représentation sémantique (formalisme entitéassociation) des données utilisées dans le domaine sans contraintes économiques et techniques

Expression des données en tenant compte du leurs conditions d'utilisations par les traitements (type de logiciels retenus)

                                                                                                                              Expression des données  dans la syntaxe du

S.G.B.D. retenu

M.C.D.

représente l'ensemble des données

mémorisables du domaine et leur organisation sémantique

sans y intégrer des considérations économiques et techniques

(conditions d'utilisation, optimisation, )

M.C.D. : le formalisme entité-relation (ou individu-association)

Les données et leur organisation sémantique sont représentées avec le formalisme "entité-relation" à partir de 4 concepts :

*    l'individu type (ou entité type)

*    la relation type (ou association type)

*    la propriété type (dont les identifiants)

*    les cardinalités


M.C.D. : conception

A partir :

(1) des entretiens avec les utilisateurs et les gestionnaires (2) de l'étude des documents utilisés dans le domaine

créer la liste des informations utilisées par l'ensemble

des acteurs du domaine

déterminer l'origine (document, fichier, ) et les

utilisations des informations identifier les concepts, les classes, les objets (naturels ou artificiels) et les relations les associants

M.C.D. : construction de la liste des informations du domaine

vérifier pour chaque informations qu'elle n'est pas déjà répertoriée dans la liste (sous une autre appellation synonyme)

vérifier qu'une même appellation ne désigne pas

des informations différentes (homonymie)

confronter la liste obtenue avec les acteurs du domaine pour obtenir le dictionnaire des

données (liste épurée des propriétés)

Nom de l'individu type

Identifiant de l'individu type

Autres propriétés de l'individu type

Cardinalités mini et maxi caractérisant la fréquence d'intervention de cet individu pour cette relation

Nom de la relation type

Propriétés de la relation type (éventuellement pas de propriété dans une relation)

La propriété,

1e concept du formalisme "entité-association"

modélise une information type utilisée dans le domaine plus petit élément d'information ayant une signification

représente le type de l'information et non pas la valeur 

de l'information

obligatoirement rattachée à un et un seul individu type ou (exclusivement) une et une seule relation type qu'elle décrit

une propriété est unique par son nom et par son sens

(pas de synonyme et d'homonyme)

M.C.D. : l'individu (ou entité)

L'individu type représente un ensemble (une classe) d'objets (concrets ou abstraits) de même nature dont les éléments sont appelés

occurrences d'individu type

on représente les individus types et non leurs occurrences



M.C.D. : l'individu (ou entité)

identifié dans un interview, dans un document,

etc.

toutes les occurrences d'un individu type peuvent être complètement décrites avec les seules propriétés de l'individu type

pour toutes les occurrences d'un individu type il ne peut avoir à un instant donnée qu'au plus une valeur pour chacune des ses propriétés

M.C.D. : individu et identifiant

Un individu type possède obligatoirement une propriété permettant d'identifier chacune de ses occurrences, appelée identifiant de l'individu (à une valeur de l'identifiant correspond une occurrence de l'individu et vice versa)

L'identifiant doit être stable : sa valeur ne peut changer de la création de l'individu type jusqu'à sa destruction

L'identifiant peut être :

*   une propriété naturelle (ex. le nom d'un pays pour l'individu pays)

*   une propriété artificielle inventée par le concepteur du S.I. pour identifier un individu (ex. numéro client pour identifier les occurrences de l'individu CLIENT)

*   (en dernière solution) une propriété composée  mais minimale (ex. nom + prénom + date, heure, lieu de naissance)

M.C.D. : exemple d'individu type

NOM INDIVIDU TYPE

identifiantpropriété 1 propriété 2 propriété 3

propriété n

M.C.D. : exemple d'individu type

Individu type

PERSONNE   PERSONNE est un individu type

numéro ss

nom Toutes les occurrences de personnes prénom ont un identifiant qui permet de les date naissance différencier entre elles, c'est leur numéro adresse

ss (sécurité sociale)

M.C.D. : la relation (ou association)

Attention pas d'adresse dans PERSONNE

                 Relation type

M.C.D. : la relation

la collection d'une relation est l'ensemble des individus participant

à la relation

la dimension d'une relation type est le nombre d'individus participant à la relation

               la dimension        d'une relation est stable        pour toutes ses

occurrences

une occurrence de relation ne possède pas d'identifiant propre, elle est identifiable par les identifiants des occurrences des individus de sa collection

pour toutes occurrences d'une relation il ne peut avoir à un instant donnée qu'au plus une valeur pour chacune des ses propriétés

M.C.D. : exemple de relation type

M.C.D. : exemple

PERSONNE et VOITURE sont des individus types POSSEDE est une relation type

nom, prénom, age, adresse, date achat, prix achat, numéro, nom voiture, puissance sont des types de propriété caractérisant un individu type ou une relation type

nom et numéro (soulignés) sont les identifiants de PERSONNE et VOITURE

M.C.D. : aide-mémoire n°1

*   une occurrence d'une relation ne peut exister que reliée à chacun des individus de sa collection => la dimension d'une relation est sable

*   une propriété d'une relation n'a de sens que par rapport à la totalité des individus de sa collection

*   une relation type peut ne pas avoir de propriété

*   si une propriété caractérise seulement un sous-ensemble des individus de la collection d'une relation => modification de la modélisation

*   la dimension d'une relation n'est pas limitée

*   plusieurs relations types peuvent partager la même collection

*   un même individu type peut intervenir plusieurs fois dans une même relation type

M.C.D. : aide-mémoire n°2

M.C.D. : cardinalités d'un individu type dans une relation type

Traduisent le nombre d'occurences de la relation type liés à une occurrences de l'individu type

S'analyse par rapport à une occurrence quelconque d'un type d'individu participant à une relation

S'exprime par 2 valeurs pour chacun des types d'individu participant à une relation : cardinalité minimum et cardinalité maximum

 Les cardinalités se notent sur la "patte" de la relation concernée vers l'individu concerné

M.C.D. :

valeurs typiques des cardinalités

*   cardinalité mini = 0, certaines occurrences de



l'individu participent à la relation (attention, les occurrences d'une relation possèdent toujours le même nombre d'individu mais tous les occurrences d'un individu concerné ne participent pas obligatoirement à cette relation)

*   cardinalité mini = 1, toutes les occurrences d'un individu participe à la relation concernée au moins 1 fois

M.C.D. :

valeurs typiques des cardinalités

*   cardinalité maxi = 1, quand une occurrence de l'individu type participe à la relation concernée, elle n'y participe au plus qu'une fois

*   cardinalité maxi = n, quand une occurrence de l'individu type participe à la relation concernée, elle peut y participer plusieurs fois (attention : au niveau conceptuel on ne cherche pas à chiffrer cette multiplicité)

M.C.D. : valeurs typiques des cardinalités

M.C.D. : valeurs typiques des cardinalités

M.C.D. : valeurs typiques des cardinalités

M.C.D. : valeurs typiques des cardinalités


M.C.D. : valeurs typiques des cardinalités

M.C.D. : valeurs typiques des cardinalités

M.C.D. : valeurs typiques des cardinalités


M.C.D. : valeurs typiques des cardinalités

M.C.D. : valeurs typiques des cardinalités

M.C.D. : valeurs typiques des cardinalités

M.L.D. : les objectifs

*    intégrer les choix organisationnels (données informatisées ou manuelles, domaine de valeurs des

propriétés, répartition organisationnelles, )

*    exprimer les données (à partir du M.C.D.) dans un formalisme logique tenant compte de leurs conditions de mémorisation (adaptées au S.G.B.D. envisagé)

=> traduire avec un algorithme les entités, les relations et les cardinalités du M.C.D. dans un formalisme logique retenu

(Codasyl, Relationnel, ) (remarque : c'est dans le M.P.D. que le M.L.D. sera traduit directement dans la syntaxe du S.G.B.D. retenu)

M.L.D. : les modèles logiques

Plusieurs modèles sont disponibles pour la représentation du modèle logique de données, par exemple :

*    le modèle relationnel (défini par E.F. Codd en 1970)

*    le modèle navigationnel

*    le modèle hiérarchique

A ces modèles sont associés les :

*    S.G.B.D. relationnels (maintenant les plus utilisés)

*    S.G.B.D. navigationnels

*    S.G.B.D. hiérarchique

Transformation du formalisme entité-relation en formalisme relationnel

Relation binaire du type (O,n)-(1,1),   (1,n)-(1,1),  (0,n)-(0,1)  ou  (1,n)-(0,1)

On duplique la clé de la table issue de l'individu (O,n) ou (1,n) dans la table issue de l'individu à cardinalité (0,1) ou (1,1), les éventuelles propriétés de la relation devenant aussi des attributs de cette table.

Pour chaque attribut, on précise son domaine de variation

VOITURE (numéro : entier ; nom personne : car (20) ; nom voiture : car(20) ; puissance : [2, 40] ; date achat : date ; prix achat : réel)

PERSONNE (nom personne : car (20) ; prénom : car (20) ; age : [18, 150] ; adresse : car (40) )

Transformation du formalisme entité-relation en formalisme relationnel

Relation binaire du type (O,n)-(0,n),   (1,n)-(1,n)  ou (0,n)-(1,n)

A partir de la relation, on crée une table ayant une clé composée des clés des tables issues des 2 individus, les éventuelles propriétés de  la relation devenant aussi des attributs de cette table.

EST HABITE PAR (coordonnée : entier ; nom personne : car (20) ; date habitation : date)

PERSONNE (nom personne : car (20) ; prénom : car (20) ; age : [18, 150])

MAISON (coordonnée : entier ; date const. : date ; surface : réel)

Transformation du formalisme entité-relation en formalisme relationnel

Relation binaire du type (O,1)-(1,1)

On duplique la clé de la table issue de l'individu à cardinalité (0,1) dans la table issue de l'individu à cardinalité (1,1), les éventuelles propriétés de  la relation devenant aussi des attributs de cette table

PERSONNE (nom personne : car (20) ; coordonnée : entier ; prénom : car (20) ; age : [18, 150])

MAISON (coordonnée : entier ; date const. : date ; surface : réel)

Transformation du formalisme entité-relation en formalisme relationnel



Relation binaire du type (O,1)-(0,1)

Les cardinalités étant identiques des 2 côtés, on duplique au choix la clé d'une table issue d'un l'individu dans la table issue de l'autre individu, les éventuelles propriétés de  la relation devenant aussi des attributs de cette table

HOMME (nom homme : car (20) ; prénom homme : car (20) ; age : [18, 150])

FEMME (nom femme : car (20) ; nom homme : car (20) ; prénom femme : car (20) ; age : [18, 150] ; date mariage : date)

HOMME (nom homme : car (20) ; nom femme : car (20) ; prénom homme : car (20) ; age : [18, 150] ; date mariage)

FEMME (nom femme : car (20) ; prénom femme : car (20) ; age : [18, 150])

Transformation du formalisme entité-relation en formalisme relationnel

A partir de la relation, on crée une table avec une clé composée des identifiants de tous les individus concernés, les éventuelles propriétés de cette relation devenant des attributs de la nouvelle table.

EST FABRIQUEE (numéro : entier ; numéro pièce : entier ; nom const. : car (20) )

VEHICULE ( numéro : entier ; nom véhicule : car (20) ; type : car (10) )

PIECE (numéro pièce : entier ; prix : réel)

CONSTRUCTEUR (nom const. : car (20) ; adresse : car (40) )

Transformation du formalisme entité-relation en formalisme relationnel

Relation ternaire

On duplique les clés des tables issues des individus à cardinalité (0, n) ou (1, n) dans la table issue de l'individu à cardinalité (0,1) ou (1,1), les éventuelles propriétés de relation "ELABOREE PAR" devenant aussi des attributs de cette table

COMMERCIAL (nom commercial : car (20) )

CLIENT (nom client : car (20) )

COMMANDE (numéro comde : entier ; nom client : car (20) ; nom commercial : car (20) )

Transformation du formalisme entité-relation en formalisme relationnel

Relation réflexive (0, n)-(0,n),  (1, n)-(1, n)  ou  (0, n)-(1, n)

1, n

A partir de la relation, on crée une table ayant comme clé une clé composée de 2 fois l'identifiant du seul individu participant à cette relation, les éventuelles propriétés de celle-ci devenant des attributs de la nouvelle table.

EST SUBSTITUABLE PAR

numéro article1 numéro article2

ARTICLE (numéro article : entier)

EST SUBSTITUABLE PAR (numéro article1 : entier ; numéro article2 : entier)

Transformation du formalisme entité-relation en formalisme relationnel

Relation réflexive (0, 1)-(0, n),  (1, 1)-(0, n),  (1, 1)-(0, n)  ou (1, 1)-(1, n)

0, 1

1, 1

0, n

1, n

On duplique la clé de la table issue de l'individu à cardinalité (0,n) ou (1,n) dans la table issue de l'individu à cardinalité (0,1) ou (1,1), les éventuelles propriétés de  la relation devenant aussi des attributs de cette table.

TRAVAUX (numéro travail : entier ; numéro travail2 : entier)

Objectifs des S.G.B.D.

Indépendance physique

Indépendance logique (données-traitements)

Manipulation par des non-informaticiens : ergonomie, convivialité

Efficacité des accès

Administration centralisée des données

Non redondance

Cohérence

Partageabilité (gestion des accès concurrents)

Sécurité (pannes , accès mal intentionnés)



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