Comme vous le savez tous, le système de gestion de base de données (SGBD) est un logiciel utilisé pour gérer les bases de données. Ainsi, cet article sur DBMS Tutorial vous aidera à comprendre les concepts de base et avancés de SGBD .
Les sujets abordés dans cet article sont :
- Qu'est-ce qu'une base de données ?
- Caractéristiques, avantages, applications et inconvénients
- SGBD
- Architecture
- Composants
- Types
- Modèles de données
- Clés
- Normalisation
Commençons !
Qu'est-ce qu'une base de données ?
La base de données est une collection organisée de données structurées pour les rendre facilement accessibles, gérables et mises à jour. En termes simples, vous pouvez dire, une base de données dans un endroit où les données sont stockées. La meilleure analogie est la bibliothèque. La bibliothèque contient une énorme collection de livres de différents genres, ici la bibliothèque est une base de données et les livres sont les données.
Au cours de la phase initiale de l'ère informatique, les données étaient collectées et stockées sur des bandes, qui étaient pour la plupart des périphériques en écriture seule, ce qui signifiait qu'une fois les données stockées dessus, elles ne pourraient jamais être lire à nouveau. Ils étaient lents et volumineux, et les informaticiens ont vite compris qu'ils avaient besoin d'une meilleure solution à ce problème.
Ensemble, les données et le SGBD, ainsi que les applications qui leur sont associées, sont appelés un système de base de données, souvent abrégé en une simple base de données.
Évolution de la base de données
- Les bases de données ont évolué depuis leur création au début des années 1960.
- Dans les années 1980, les bases de données relationnelles sont devenus populaires, suivis par les bases de données orientées objet dans les années 1990.
- Plus récemment, les bases de données NoSQL a vu le jour en réponse à la croissance d'Internet et au besoin d'une vitesse et d'un traitement plus rapides des données non structurées.
- Aujourd'hui, les bases de données cloud et les bases de données autonomes ouvrent de nouvelles perspectives en matière de collecte, de stockage, de gestion et d'utilisation des données.
Les « bases de données » sont un sujet très vaste. Ainsi, couvrir les sujets sous ce sujet est une tâche très fastidieuse.
Tutoriel SGBD :Caractéristiques de la base de données
Désormais, les principales caractéristiques d'une base de données incluent :
- Il utilise un référentiel numérique établi sur un serveur pour stocker et gérer les informations.|
- La base de données doit être capable de stocker toutes sortes de données qui existent dans ce monde réel.
- Il peut fournir une vue claire et logique du processus qui manipule les données.
- Plus important encore, la base de données est utilisée pour assurer la sécurité des données.
- Le SGBD contient toutes les procédures de sauvegarde et de restauration automatiques.
- Il contient également des propriétés ACID qui maintiennent les données dans un état sain en cas d'échec.
- La base de données peut réduire la relation complexe entre les données.
- Il est également utilisé pour soutenir la manipulation et le traitement des données.
- Vous pouvez afficher la base de données de différents points de vue en fonction des exigences spécifiées par l'utilisateur.
Maintenant, en parlant des applications d'une base de données, nous verrons exactement où vous pouvez utiliser la base de données.
Tutoriel SGBD :Applications de la base de données
Les applications de base de données sont des programmes logiciels conçus pour collecter, gérer et diffuser des informations de manière très efficace. De nombreux propriétaires de petites entreprises créent des bases de données simples telles que des listes de contacts clients et des listes de diffusion avec un logiciel facile à utiliser et il existe des entreprises qui utilisent les bases de données avancées pour la manipulation des données.
- Applications comptables
- Applications Web
- Applications GRC
Applications comptables
Parlant du système comptable, il s'agit d'une application de base de données personnalisée utilisée pour gérer les données financières.
- Vous pouvez utiliser les formulaires personnalisés qui sont utilisés pour enregistrer les actifs, les passifs, les stocks et les transactions entre clients et fournisseurs.
- Obtenez une vue d'ensemble des états des résultats, des bilans, des bons de commande et des factures générés dans des rapports personnalisés basés sur les informations saisies dans la base de données.
- Les applications comptables s'exécutent sur un seul ordinateur adapté à une petite entreprise ou dans un environnement partagé en réseau afin de répondre aux besoins de plusieurs services et emplacements dans les grandes organisations.
Applications Web
De nombreuses applications Web utilisent également des bases de données pour stocker des données. Il peut s'agir d'informations confidentielles d'une organisation ou d'informations privées sur l'utilisateur. La base de données est utilisée pour stocker les données dans un ordre séquentiel et vous aide à accéder aux données chaque fois que nécessaire.
- De nombreuses applications Web sont également créées à l'aide d'applications de base de données. Certains sites Web combinent également un système de base de données comptable pour enregistrer les transactions de vente et une application de base de données CRM pour intégrer les commentaires et générer une expérience client positive. Nous aborderons la base de données CRM dans le sujet suivant.
- L'application Web la plus populaire "Facebook" est essentiellement une base de données basée sur "MySQL ” système de base de données et est une indication de l'utilisation croissante des applications de base de données comme base pour les applications Web.
Applications CRM
Un système de gestion de la relation client (CRM) est une application de base de données parfaite qui a été personnalisée pour gérer les relations de marketing, de vente et d'assistance entre une entreprise et ses clients.
L'objectif principal est de maximiser le nombre de ventes, de minimiser les coûts et de favoriser les relations stratégiques avec les clients.
Avantages
- Réduction de la redondance des données.
- En outre, les erreurs sont réduites et la cohérence accrue.
- Intégrité des données plus facile à partir des programmes d'application.
- Amélioration de l'accès aux données pour les utilisateurs grâce à l'utilisation de langages hôtes et de requête
- La sécurité des données est également améliorée.
- Réduction des coûts de saisie, de stockage et de récupération des données
Inconvénients
- Complexité :Les bases de données sont des systèmes matériels et logiciels complexes.
- Coût :Cela nécessite d'importantes ressources financières initiales et continues.
- Sécurité : La plupart des grandes entreprises doivent savoir que leurs systèmes de base de données peuvent stocker des données en toute sécurité, y compris des informations sensibles sur les employés et les clients.
- Compatibilité :Il existe un risque qu'un SGBD ne soit pas compatible avec les besoins opérationnels d'une entreprise.
Maintenant que vous avez une idée du fonctionnement de la base de données, passons à autre chose et comprenons le système de gestion de base de données.
SGBD
Un système de gestion de base de données (SGBD) est un logiciel utilisé pour gérer la base de données. Il reçoit des instructions d'un administrateur de base de données (DBA) et demande en conséquence au système d'effectuer les modifications correspondantes. Ce sont essentiellement des commandes qui sont utilisées pour charger, récupérer ou modifier des données existantes du système.
Les systèmes de gestion de base de données visent également à faciliter une vue d'ensemble des bases de données, en fournissant une variété d'opérations administratives telles que le réglage, la surveillance des performances et la récupération de sauvegarde.
Les systèmes de gestion de base de données permettent aux utilisateurs d'effectuer les opérations suivantes :
- Définir les données – Permet aux utilisateurs de créer, modifier et supprimer les définitions qui définissent l'organisation de la base de données.
- Mettre à jour les données – Fournit un accès aux utilisateurs pour insérer, modifier et supprimer des données de la base de données.
- Récupérer des données – Permet aux utilisateurs de récupérer des données à partir d'une base de données en fonction de l'exigence.
- Administration des utilisateurs – Enregistre les utilisateurs et surveille leur action, applique la sécurité des données, maintient l'intégrité des données, surveille les performances et gère le contrôle de la concurrence.
Caractéristiques
- Pour limiter accéder aux autorisations d'utilisateurs
- Fournir plusieurs vues du schéma de base de données unique
- Facilite la sécurité et supprime la redondance des données
- Autorise les transactions multi-utilisateurs traitement et partage des données
- Suive l'ACID propriété
- Offre une indépendance physique et logique des données
Voyons maintenant comment créer une base de données.
Nous utilisons l'instruction CREATE DATABASE pour créer une nouvelle base de données.
Syntaxe :
CREATE DATABASE databasename;
Exemple :
CREATE DATABASE College;
Ainsi, la base de données du nom College sera créée. C'est aussi simple que vous pouvez créer une base de données.
Voyons maintenant les applications du SGBD.
Applications du SGBD
- Banque
- Compagnies aériennes
- Finances
- Ventes et fabrication
- Universités
Ce sont quelques-unes des applications notables du SGBD. Maintenant, passons à autre chose et comprenons les fonctionnalités du SGBD.
Tutoriel SGBD :Fonctionnalités
- Duplication minimale : De nombreux utilisateurs utilisent la base de données, de sorte que les risques de duplicité des données sont très élevés. Dans le système de gestion de base de données, les fichiers de données sont partagés, ce qui minimise la duplication des données.
- Économise de l'espace de stockage : Le SGBD a beaucoup à économiser, mais l'intégration des données dans un SGBD économise beaucoup plus d'espace.
- Rentabilité : De nombreuses entreprises paient tant d'argent pour stocker leurs données. S'ils ont des données gérées à enregistrer, cela économisera leur coût de saisie des données.
- Sécurité : Le SGBD stocke tous les fichiers de données de manière permanente et il n'y a aucune chance que vous perdiez des données. Par exemple, s'il vous arrive de perdre des données, il existe également une méthode de sauvegarde et de récupération qui peut enregistrer les fichiers de données de l'organisation. Ainsi, le SGBD est hautement sécurisé.
Maintenant, comprenons l'architecture du SGBD.
Architecture
La conception d'un SGBD dépend principalement de son architecture. L'architecture peut être centralisée ou décentralisée ou hiérarchique. Il peut être considéré comme un niveau unique ou multi-niveaux. Vous pouvez également avoir une architecture à n niveaux qui divise l'ensemble du système en n liés mais indépendants modules, qui peuvent être indépendamment modifiés, altérés, changés ou remplacés.
Vous pouvez avoir :
- À un seul niveau
- Deux niveaux
- Trois niveaux
À un seul niveau
Ici une base de données est directement accessible à l'utilisateur. Cela signifie que l'utilisateur peut résider directement sur un SGBD et l'utiliser. Toute modification effectuée ici sera directement effectuée sur la base de données elle-même. Et, il ne fournit pas un outil pratique pour les utilisateurs finaux.
1 niveau est utilisé là où le client, le serveur et la base de données résident tous sur la même machine. Chaque fois que vous installez une base de données dans votre système et que vous accédez à des requêtes SQL, c'est l'architecture à 1 niveau qui est utilisée. Mais cette architecture est rarement utilisée dans la section production.
2 niveaux
L'architecture à deux niveaux est la même que l'architecture client-serveur de base. Dans cette architecture, les applications côté client peuvent communiquer directement avec la base de données côté serveur. Afin de communiquer avec le SGBD, l'application côté client établit une connexion avec le côté serveur.
Chaque fois que la machine cliente fait une requête pour accéder à la base de données présente sur le serveur en utilisant SQL , le serveur exécute la requête sur la base de données et renvoie le résultat au client.
Trois niveaux
L'architecture à 3 niveaux contient une couche entre le client et le serveur. Ici, le client ne peut pas communiquer directement avec le serveur. L'utilisateur final n'a aucune idée du serveur d'application. La base de données n'a également aucune idée de tout autre utilisateur au-delà de l'application.
L'application présente sur le côté client interagit avec un serveur d'application qui à son tour communique avec le système de base de données.
Il comporte trois couches ou niveaux, à savoir la couche de présentation, la couche d'application et la couche de base de données.
Niveau de base de données : Dans ce niveau, une base de données est présente ainsi que ses langages de traitement (Query). Vous disposez également des relations qui définissent les données et leurs contraintes à ce niveau.
Niveau d'application : On l'appelle aussi le niveau intermédiaire. Ce niveau comprend le serveur d'applications et les programmes qui accèdent à la base de données. Pour un utilisateur, ce niveau d'application présente une vue abstraite de la base de données. À l'autre extrémité, le niveau Base de données n'a pas connaissance des autres utilisateurs au-delà du niveau Application. Par conséquent, la couche d'application se situe au milieu et agit comme un médiateur entre l'utilisateur final et la base de données.
Niveau utilisateur : Ceci est également appelé niveau de présentation. Les utilisateurs finaux opèrent dans ce niveau et ne savent rien de l'existence de la base de données au-delà de ce niveau. Dans cette couche, plusieurs vues de la base de données peut être fourni par l'application. Toutes les vues sont générées par les applications présentes dans le niveau Application.
Maintenant que vous avez compris l'architecture, passons à autre chose et comprenons les composants du SGBD.
Tutoriel SGBD :Composants
En parlant des composants du SGBD, nous avons :
- Matériel
Il s'agit d'un ensemble de dispositifs électroniques physiques tels que des dispositifs d'E/S, des dispositifs de stockage et bien d'autres. Il fournit également une interface entre les ordinateurs et les systèmes du monde réel.
- Logiciel
Il s'agit de l'ensemble des programmes utilisés pour contrôler et gérer l'ensemble de la base de données. Il comprend également le logiciel SGBD lui-même. Le système d'exploitation, le logiciel réseau utilisé pour partager les données entre les utilisateurs, les programmes d'application utilisés pour accéder aux données dans le SGBD.
- Données
Le système de gestion de base de données collecte, stocke, traite et accède aux données. La base de données contient à la fois les données réelles ou opérationnelles et les métadonnées.
- Procédure
Ce sont les règles et les instructions sur la façon d'utiliser la base de données afin de concevoir et d'exécuter le SGBD, pour guider les utilisateurs qui l'exploitent et le gèrent.
Langage d'accès à la base de données
Il est utilisé pour accéder aux données vers et depuis la base de données. Afin de saisir de nouvelles données, la mise à jour ou la récupération nécessite des données à partir de bases de données. Vous pouvez écrire un ensemble de commandes appropriées dans le langage d'accès à la base de données, les soumettre au SGBD, qui traite ensuite les données et les génère, affiche un ensemble de résultats sous une forme lisible par l'utilisateur.
Maintenant que vous avez compris les composants d'une base de données, allons de l'avant et comprenons les types.
Tutoriel SGBD :Types
Voici les différents types de SGBD :
- Hiérarchique : Ce type de SGBD présente un style de relation de type prédécesseur-successeur. Vous pouvez le considérer comme similaire à un arbre, où les nœuds de l'arbre représentent des enregistrements et les branches de l'arbre représentent des champs.
- Base de données relationnelle (RDBMS) : Ce type a une structure qui permet aux utilisateurs d'identifier et d'accéder aux données en relation à une autre donnée de la base de données. Ici, les données sont stockées sous forme de tableaux.
- Réseau : Ce type de système de gestion de base de données prend en charge les relations plusieurs à plusieurs où plusieurs enregistrements d'utilisateurs peuvent être liés.
- Orienté objet : Il utilise de petits logiciels individuels appelés objets. Ici, chaque objet contient une donnée et les instructions pour les actions à effectuer avec la donnée.
Tutoriel SGBD :Modèles de données
Les modèles de données dans les SGBD aident à définir la manière dont la structure logique d'une base de données est modélisée. Les modèles de données sont essentiellement les entités fondamentales qui introduisent l'abstraction dans le SGBD. Ces modèles de données définissent également comment les données sont connectées les unes aux autres et comment elles sont traitées et stockées dans le système.
Maintenant, pourquoi avez-vous besoin de ce modèle de données ?
- Il garantit que tous les objets de données requis par la base de données sont représentés avec précision. L'omission de données entraînera parfois la création de rapports erronés et produira des résultats incorrects.
- Un modèle de données aide à concevoir la base de données aux niveaux conceptuel, physique et logique.
- La structure aide à définir les tables relationnelles, primaires et clés étrangères , et les procédures stockées.
- Il est également utile d'identifier les données manquantes et redondantes.
Ce modèle de données peut en outre être divisé en ces types :
Types de modèle de données
-
- Conceptuel
- Physique
- Logique
Voyons maintenant le fonctionnement de ces modèles de données.
Conceptuel
Ce type de modèle de données définit ce que le système contient. Le modèle conceptuel est créé par les architectes de données en général. L'objectif est d'organiser, d'étendre et de définir les concepts et les règles de l'entreprise.
Il existe 3 styles de base sous les modèles de données conceptuels :
- Entité
- Attribut
- Relation
Cela peut être appelé le modèle entité-relation.
Le modèle Entity-Relationship (ER) est basé sur l'idée d'entités du monde réel et de relations entre elles. Ce modèle ER est mieux utilisé pour la conception conceptuelle d'une base de données.
Entité : Une entité dans un modèle ER est une entité du monde réel ayant des propriétés nommées Attributs . Chaque attribut est défini par son ensemble de valeurs appelé Domaines .
Par exemple, considérez les détails d'un étudiant. Les détails comme le nom, l'âge, la classe, la section et tout cela relèvent de l'entité.
Relation : L'association logique entre les entités est appelée R relation . Ces relations sont mappées avec des entités de différentes manières. Le Mapping (one-to-one, one-to-many, many-to-many) définit le nombre d'association entre deux entités.
Voyons maintenant le modèle physique de données.
Physique
Un modèle de données physique aide à décrire l'implémentation spécifique à la base de données du modèle de données. Le modèle de données physiques offre une abstraction de la base de données et aide à générer le Schéma .
Ce modèle de données physiques permet également de visualiser la structure de la base de données. Il aide également à modéliser les clés des colonnes de la base de données, les contraintes, les index , déclencheurs et autres SGBD fonctionnalités.
Maintenant, comprenons le modèle de données logique.
Logique
Les modèles de données logiques permettent d'ajouter des informations supplémentaires aux éléments du modèle conceptuel. Ce modèle définit la structure des éléments de données et définit également les relations correspondantes entre eux.
A ce niveau, aucune clé primaire ou secondaire n'est définie et vous devez vérifier et ajuster les détails du connecteur qui ont été définis précédemment pour les relations.
Le principal avantage de ce modèle de données logique est de fournir une base pour former la base du modèle physique.
J'espère que c'est clair pour vous.
Poursuivant avec le didacticiel sur le SGBD, examinons les clés dans le SGBD.
Tutoriel SGBD :Clés
Les clés sont le concept le plus important des bases de données. Les clés jouent un rôle vital dans la base de données relationnelle . Ceci est utilisé pour identifier les lignes uniques de la table. Il établit également la relation entre les tables.
Pourquoi avez-vous besoin de ces clés dans la base de données ?
La réponse à cela serait,
- Dans une application réelle, une table peut contenir des milliers ou même plus d'enregistrements. De plus, les enregistrements peuvent également être dupliqués. Les clés garantissent que vous pouvez identifier de manière unique un enregistrement de table malgré de nombreux défis.
- Les clés vous permettent également d'établir une relation et d'identifier également les relations entre les tables
- Les clés vous aident également à renforcer l'identité et l'intégrité dans la relation.
Types de clés
Les SGBD possèdent différentes clés qui ont des fonctionnalités différentes.
- Super Clé
- Clé primaire
- Clé du candidat
- Clé étrangère
- Clé composée
Discutons des clés les plus couramment utilisées dans le SGBD.
Clé du candidat : L'ensemble minimal d'attributs qui peuvent identifier de manière unique un tuple est appelé clé candidate. Une relation peut contenir plus d'une seule clé candidate, la clé étant soit une clé simple, soit une clé composite.
Super Clé : L'ensemble d'attributs qui peuvent identifier de manière unique un tuple est appelé Super Key. Ainsi, une clé candidate est une super clé, mais l'inverse n'est pas vrai.
Clé primaire : Un ensemble d'attributs qui peuvent être utilisés pour identifier de manière unique chaque tuple est également une clé primaire. Donc, s'il y a 3-4 clés candidates présentes dans une relation, alors parmi celles-ci, une peut être choisie comme clé primaire.
Clé alternative : La clé candidate autre que la clé primaire est appelée clé alternative.
Clé étrangère : Un attribut qui ne peut prendre que les valeurs présentes comme valeurs d'un autre attribut, est la clé étrangère de l'attribut auquel il se réfère.
Passons au dernier sujet de cet article sur le didacticiel du SGBD, découvrons la normalisation dans le SGBD.
Normalisation
Normalisation est le processus de réduction de la redondance des données dans la table et d'amélioration de l'intégrité des données. Alors pourquoi est-ce nécessaire? sans normalisation en SQL, nous pouvons rencontrer de nombreux problèmes tels que
- Anomalie d'insertion :Cela se produit lorsque nous ne pouvons pas insérer de données dans la table sans la présence d'un autre attribut
- Mettre à jour l'anomalie :Il s'agit d'une incohérence des données qui résulte de la redondance des données et d'une mise à jour partielle des données.
- Anomalie de suppression :Cela se produit lorsque certains attributs sont perdus en raison de la suppression d'autres attributs.
L'image ci-dessous illustre le fonctionnement de la normalisation dans SQL.
Ainsi, avec cela, nous arrivons à la fin de ce didacticiel sur le SGBD. J'espère que vous avez compris les sujets abordés dans ce didacticiel.
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En cas de questions, vous pouvez les mettre dans la section des commentaires du didacticiel sur le SGBD et nous y reviendrons au plus tôt.
