1Le Modle Entit-Associationet les Bases de Donnes Relationnelles

Didier DONSEZUniversit de Valenciennes

Institut des Sciences et Techniques de Valenciennesdonsez@univ-valenciennes.fr

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Don

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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

Suivre CoursEtudiants

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

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anne

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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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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