Présentation
Auteur(s)
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Claude CHRISMENT : Docteur ès sciences - Professeur d’informatique à l’Université Toulouse-III
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Jacques LUGUET : Docteur ès sciences - Professeur d’informatique à l’Université Toulouse-III
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Geneviève PUJOLLE : Maître de conférences à l’Université Toulouse-I
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Gilles ZURFLUH : Docteur ès sciences - Professeur d’informatique à l’Université Toulouse-I
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le modèle de données relationnel, proposé en 1970, a permis l’émergence de logiciels capables de gérer des bases de données selon un mode original : les données sont structurées sous forme de tables selon des règles appelées formes normales ; ces tables sont manipulées grâce à des langages ne nécessitant pas de connaissances informatiques (langages SQL et QBE). Apparus au début des années 80, ces systèmes relationnels se généralisent dans l’industrie au cours des années 90.
Les SGBD relationnels ont représenté une avancée significative en matière de gestion des données. Les apports majeurs du modèle relationnel par rapport aux modèles antérieurs (hiérarchique et réseau) sont :
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la simplicité du concept de table ;
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le processus de normalisation qui permet d’éliminer les redondances des données ;
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les langages de manipulation déclaratifs.
De plus, grâce au concept de méta-base, un SGBD relationnel autorise l’évolution des schémas de bases de données en cours d’exploitation. Cependant, ces systèmes s’avèrent souvent inadaptés à la gestion de données à structure complexe ; on a alors recours aux SGBD orientés objet.
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Normalisation1. Modèle relationnel
1.1 Évolution
Le modèle relationnel, introduit par EF Codd en 1970, repose sur la théorie mathématique des ensembles. Codd propose d’utiliser cette théorie universellement connue pour formaliser une base de données (BD) ainsi que les opérations qui lui sont applicables. Avec le recul, on s’aperçoit que ces propositions correspondent à une véritable révolution dans le domaine des bases de données. En effet, en 1970, les modèles et systèmes de gestion de BD (SGBD) sont de type hiérarchique et réseau ; leur utilisation, qui requiert la connaissance de techniques informatiques telles que le chaînage des variables ou le parcours de graphes, était limitée aux programmeurs spécialisés. Les propositions de Codd se heurtent, dans un premier temps, au pragmatisme des informaticiens qui exigent des SGBD performants. La société IBM (à laquelle Codd appartient) et l’Université de Berkeley relèvent le défi de développer un SGBD conforme aux concepts relationnels ; vers 1975, les premières présentations des prototypes System R (IBM) et Ingres (Université de Berkeley) sont publiées dans la presse spécialisée. Dès la fin des années 70, les systèmes relationnels deviennent une réalité industrielle avec Database II d’IBM et Ingres commercialisé par la société RTI. La généralisation des systèmes relationnels ne deviendra effective que vers la fin des années 80 après avoir bénéficié du succès des générateurs d’applications sur micro-ordinateurs utilisant une BD de type relationnel (Dbase, Foxbase, 4e Dimension, notamment).
Outre sa relative simplicité, l’intérêt du modèle relationnel est double :
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une structuration simple des données sous forme de tables associée à un processus de normalisation pour éviter les redondances ;
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des langages déclaratifs qui permettent de rechercher et de manipuler les données sans spécifier d’algorithme.
1.2 Concept de relation
Une BD relationnelle contient un ensemble de relations. Chaque relation est constituée d’un ensemble de n-uplets. Plus formellement, une relation notée R est un sous-ensemble du produit cartésien de plusieurs domaines de valeurs :
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