6 Modelisation Logique Donnes

Modélisation logique des
données
• La modélisation logiques des données est une
représentation des données, issues de la
modélisation conceptuelle puis des données
• Elle est exprimée dans un formalisme général
et compatible avec l’état de l’art technique
• Elle tient compte des aspects
coûts/performances liées aux traitements
• La modélisation logique des données conduira aux opérations
suivantes:
– Transformation du MCD, en un MLD exprimé dans un
formalisme logique adapté au SGBD envisagé
– Optimisation générale (notamment du coût induit par le
mode de gestion)
• Le MLD sera ensuite transformé et adapté en fonction des
spécificités du langage de définition des données spécifique à
l’outil retenu pour devenir MPD
• Plusieurs modèles (ou formalismes) théoriques de
base de données sont disponibles pour représenter
le MLD :
– Système de Gestion de Fichiers ou SGF (pas vraiment des SGBD)
– SGBD hiérarchiques organisés selon une arborescence
– SGBD réseau (ou CODASYL )
– SGBD relationnels
– SGBDOO
• Les SGBD relationnels et objets prennent progressivement la
place des systèmes navigationnels
Univers du discours
Modèle navigationnel
• Dans une BD navigationnelle, la structure des
données est parcourue en empruntant des chemins
prédéfinis constitués par des réseaux de pointeurs
• Au modèle navigationnel sont associées les notions
suivantes:
– data item
– record
– set
Modèle relationnel
• Le modèle relationnel a été défini par E.F. Codd en 1970 à IBM
San José
• Aspects fondamentaux du modèle relationnel:
– une algèbre permettant de manipuler des tables et des
relations
– une démarche de conception permettant de définir une
collection de relations
• Bibliographie :
– Delobel, 1982
– Gardarin, 1982, 1995
– Bouzeghoub et al, 1990
– ...
• Un modèle est dit relationnel dans la mesure où il permet de
parcourir la structure des données empruntant des chemins
non prédéfinis, constitués en dynamique par des requêtes
• Les concepts du modèle relationnel découlent de la théorie
des ensembles
• A ce type de modèle sont associées les notions suivantes:
– domaine
– table relationnelle
– attribut
– tuple (ou n-uplet)
Les domaines
• Un domaine est un ensemble de valeurs ayant une
signification pour l'utilisateur
– Ex: le domaine des noms, le domaine des âges,…
– Ex: le domaine des entiers E={...-2,-1,0,+1,+2,...}

Table relationnelle
• Une table relationnelle:= Sous-ensemble du produit cartésien
d'une liste de domaines (non nécessairement distincts).
• Une table relationnelle est généralement caractérisée par un
nom
• Exemple:
– D1= {n°compte}
– D2= {Solde_compte}:
on peut composer la relation "compte".
• La table (ou relation) est définie comme un tableau
de données
• Les colonnes sont les attributs et les lignes sont des
tuples
• Un ou plusieurs attributs permettent d’identifier de
façon unique chaque tuple de la table: la clé primaire
• La clé primaire est dite simple si elle est constituée
d’un seul attribut et composée dans le cas contraire
• Une clé est un ensemble minimal d'attributs
qui détermine tous les autres
• il peut y avoir plusieurs clés pour une même
relation; on en choisit en général une comme
clé primaire
Modèle relationnel
 Le lien entre 2 tables relationnelles est réalisé par
la duplication de la clé primaire d’une table dans
l’autre
 Cette clé dupliquée est appelée clé externe (ou
étrangère)
 Exemple:
CLIENT COMMANDE
Client_Num 1,n 1,1
passe Cmde_Num
Client_Nom
Client_Prénom Cmde_Date
Exemple : table commande
Clé primaire Attribut Clé étrangère
Cmde_Num Cmde_Date Client_Num

12345 02/09/03 VH20021
12346 02/09/03 VH20021
12347 03/09/03 EZ20006
12348 03/09/03 AZ19999
12349 03/09/03 AZ19999
12350 04/09/03 EZ19873
… … … Tuples
Exemple : table client
Client_Num Client_Nom Client_Prénom …
VH20021 Hugo Victor …

EZ20006 Zola Emile …
AZ19999 Zapata Achille …
EZ19873 Zapata Emilie …
… … … …
Règles de transformation
MOD en MLD relationnel
Attribut
• Une propriété est transformée en attribut
Clé primaire
• Un identifiant est transformé en une clé primaire
Clé composée
• Une concaténation d’identifiants est transformée en une clé
composée
Table issue d’entité
• Toute entité est transformé en table. Ses propriétés
deviennent les attributs de la table. L’identifiant devient clé
primaire de la table
Règles de transformation
MOD en MLD relationnel - Exemple
CLIENT
N° Client
CLIENT (N° client, Nom,
Nom
Prénom, Date_naissance)
Prénom
Date_naissance
TABLE RELATIONNELLE
Entité du MCD formalisme de Codd
• Table issue d’une association binaire:
– (0,n)-(1,1)
– (1,n)-(1,1)
• La clé primaire de la table issue de l’entité côté

cardinalités (0,n) ou (1,n) est dupliquée dans la table
issue de l’entité côté cardinalités (1,1) où elle devient
clé externe
• Table issue d’une association binaire
– (0,n)-(0,1)
– (1,n)-(0,1)
• La clé primaire de la table issue de l’entité côté
cardinalités (0,n) ou (1,n) est dupliquée dans la
table issue de l’entité côté cardinalités (0,1) où
elle devient clé externe qui peut être une valeur
nulle
• Avec un traitement particulier lorsque
l’association est porteuse de propriété(s).
– (0,1)-(1,1)
• La clé primaire de la table issue de l’entité

côté cardinalités (0,1) est dupliquée dans la
table issue de l’entité côté cardinalités (1,1) où
elle devient clé étrangère
– (0,1)-(0,1)
• La clé primaire de la table issue de l’une des

entités est dupliquée dans la table issue de
l’autre entité où elle devient clé externe qui
peut être une valeur nulle
– (0,n)-(0,n)
– (1,n)-(1,n)
– (1,n)-(0,n)
• Une table ayant comme clé une clé composée des
identifiants des 2 entités est créée. Les éventuelles
propriétés de l’association deviennent les attributs
de la table
• Table issue d’une relation ternaire ou
supérieure
• Une table ayant comme clé une clé composée

des identifiants des entités est créée. Les
éventuelles propriété de l’association
deviennent les attributs de la table
• Table issue d’une association réflexive (0,n)-
(0,1)
• La clé primaire de la table issue de l’entité est

dupliquée dans cette table où elle devient une
clé externe qui peut être une valeur nulle.
• Avec un traitement particulier lorsque
l’association est porteuse de propriété(s).
• Table issue d’une association réflexive
– (0,n)-(0,n)
– (1,n)-(1,n)
– (1,n)-0,n)
• Une table ayant comme clé une clé composée de 2
fois l’identifiant de l’entité est créée. Les éventuelles
propriétés de l’association deviennent des attributs
de la table.
Spécialisation/Généralisation
• Spécialisation :
– Solution 1 : on exprime les sous-types par des relations spécifiques
correspondant en fait à des associations (0,1)-(1,1) :
• Spécialisation
– Solution 2 : (applicable seulement si aucune
association ne porte sur le surtype). On duplique
la totalité du contenu du surtype dans les sous-
types associés.
• ETUDIANT(N°Personne,niveau,nom,âge)
• ENSEIGNANT(N°Personne,grade,nom,âge)
• Généralisation
Normalisation
• Une mauvaise conception des entités et associations
représentant le monde réel modélisé conduit à des relations
problématiques
• Une redondance des données conduit à des risques
d'incohérences lors des mise à jour
• Il s'agit d'éliminer toute anomalie afin de faciliter la
manipulation des relations:
 Normalisation des relations
= Eclatement d'une relation donnée en plusieurs relations
normalisées
L’approche par décomposition
• A partir d'une relation composée de tous les attributs
(relation universelle),
• on décompose cette relation en sous-relations sans anomalies
• Le processus de décomposition est un processus de
raffinement successif qui doit aboutir à isoler des entités et
des associations du monde réel
• à partir d'une bonne compréhension des propriétés
sémantiques des données
• de sorte à obtenir une décomposition sans perte
Méthodes de décomposition
• Les Dépendances Fonctionnelles
• Les Formes Normales

• On considère la relation COMMANDE dont le
schéma est donné par :
COMMANDE(N°Commande,date,N°Client,
nom, N°Article, désignation, quantité)
Première forme normale (1NF)
• La mise en première forme normale permet d’éliminer les groupes
répétitifs dans une table. La démarche à suivre est la suivante :
– Sortir le groupe répétitif de la relation initiale
– Transformer le groupe répétitif en relation, rajouter dans la clé de la nouvelle
relation la clé primaire de la relation initiale.
Deuxième forme normale (2FN)
• Exige que la relation soit en 1FN
• Ne concerne que les relations à clé primaire composée
• 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 sera exclu de la table. Le processus est le
suivant :
– Regrouper dans une relation les attributs dépendant de la totalité de la clé, et conserver cette clé
pour cette relation
– Regrouper dans une autre relation les attributs dépendant d’une partie de la clé et faire de cette
partie de la clé, la clé primaire de la nouvelle relation.
Troisième forme normale (3FN)
• Exige que la relation soit en 2FN
• Permet d’éliminer des dépendances transitives au sein d’une relation. La
démarche est la suivante :
– Conserver dans la relation initiale les attributs dépendant directement de la
clé
– Regrouper dans une relation les attributs dépendant transitivement. L’attribut
de transition reste dupliqué dans la relation initiale et devient la clé primaire
de la nouvelle association
Résultat final

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Modélisation logique des

– Ex: le domaine des noms, le domaine des âges,…

– Ex: le domaine des entiers E={...-2,-1,0,+1,+2,...}

Cmde_Num Cmde_Date Client_Num

VH20021 Hugo Victor …

• La clé primaire de la table issue de l’entité côté

• La clé primaire de la table issue de l’entité

• La clé primaire de la table issue de l’une des

• Une table ayant comme clé une clé composée

• La clé primaire de la table issue de l’entité est

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