Bases de données - Maîtriser les concepts fondamentaux

Objectifs d'apprentissage

• Comprendre les concepts fondamentaux des bases de données relationnelles, y compris les tables, les lignes et les colonnes.
• Maîtriser l'utilisation des identifiants (clés primaires) et des clés étrangères pour établir des relations entre les tables.
• Apprendre à différencier entre le schéma (structure) et le contenu (données) d'une base de données.
• Savoir concevoir un exemple simple de base de données avec des tables interconnectées.
• Appliquer des modifications et des contraintes pour garantir l'intégrité des données.
• Identifier et éviter les redondances internes pour optimiser le stockage.
• Explorer les structures physiques sous-jacentes qui stockent les données.

Public cible

Ce cours s'adresse aux débutants en informatique, aux étudiants en programmation, ainsi qu'aux professionnels souhaitant acquérir des bases solides en gestion de données. Aucune connaissance préalable en bases de données n'est requise, mais une familiarité avec les concepts informatiques de base est un atout.

Tables, lignes et colonnes

Une base de données relationnelle organise les données sous forme de tables, similaires à des feuilles de calcul. Chaque table représente une entité (par exemple, "Clients" ou "Produits"). Les colonnes, aussi appelées attributs, définissent les types de données stockées (nom, âge, prix), tandis que les lignes (ou enregistrements) contiennent les valeurs réelles pour chaque entité. Par exemple, une table "Étudiants" pourrait avoir des colonnes comme "ID", "Nom" et "Moyenne", avec chaque ligne représentant un étudiant spécifique.

Identifiants et clés étrangères

Une clé primaire est un identifiant unique pour chaque ligne (par exemple, un numéro d'étudiant). Une clé étrangère, quant à elle, établit un lien entre deux tables en référençant la clé primaire d'une autre table. Par exemple, une table "Commandes" pourrait inclure une clé étrangère "ClientID" pour relier chaque commande au client correspondant dans la table "Clients". Ce mécanisme permet d'éviter la duplication des données et assure la cohérence relationnelle.

Schéma et contenu

Le schéma d'une base de données décrit sa structure : les tables, leurs colonnes, les types de données et les relations. Le contenu, en revanche, correspond aux données réelles stockées dans ces tables. Par exemple, le schéma définit qu'une table "Employés" a des colonnes "Nom" (texte) et "Salaire" (nombre), tandis que le contenu inclut des valeurs comme "Jean Dupont, 50000".

Exemple de base de données

Prenons l'exemple d'une base de données pour une bibliothèque : la table "Livres" contient des détails comme ISBN (clé primaire), titre et auteur. La table "Emprunts" lie les livres aux membres via des clés étrangères (ISBN et MembreID). Cette structure permet de savoir qui a emprunté quel livre sans dupliquer les informations des livres ou des membres.

Modifications et contraintes

Les contraintes imposent des règles pour maintenir l'intégrité des données. Par exemple, une contrainte "NOT NULL" empêche un champ d'être vide, tandis qu'une contrainte "UNIQUE" garantit qu'aucune valeur ne se répète dans une colonne. Les modifications (ajout, suppression ou mise à jour de données) doivent respecter ces contraintes pour éviter des incohérences.

Redondances internes

La redondance survient lorsque les mêmes données sont stockées plusieurs fois, ce qui gaspille de l'espace et peut entraîner des incohérences (par exemple, un adresse mise à jour dans une table mais pas dans une autre). Une conception normalisée minimise ces redondances en divisant les données en tables logiques reliées par des clés.

Les structures physiques

Physiquement, les données sont stockées sur disque sous forme de fichiers et d'index. Les index accélèrent les recherches (comme un index de livre), tandis que des algorithmes optimisent l'accès aux données. Comprendre ces structures aide à optimiser les performances des requêtes, surtout pour les grandes bases de données.