Base de données relationnelle - Définition

Introduction

En informatique, une base de données relationnelle est un stock d'informations décomposées et organisées dans des matrices appelées relations ou tables conformément au modèle de données relationnel. Le contenu de la base de données peut ainsi être synthétisé par des opérations d'algèbre relationnelle telles que l'intersection, la jointure et le produit cartésien.

Une base de données est un ensemble d'information connexes enregistrées dans un dispositif informatique. Dans une base de données relationnelle les informations sont stockées sous forme de groupe de valeurs : les enregistrements. Un ensemble d'enregistrements relatif à un sujet forme une relation et est stocké dans une table. La base de données comporte une ou plusieurs tables et les sujets sont connexes.

Le modèle de données relationnel permet d'utiliser les opérateurs de l'algèbre relationnelle pour retrouver une information quelconque stockée dans la base de données, ainsi que les informations connexes.

Histoire

Le modèle de données relationnel a été défini en 1970 par l'informaticien britannique Edgar F. Codd, et publié dans sa thèse A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks. En 2010 le modèle de données relationnel est utilisé dans la grande majorité des bases de données.

Algèbre relationnelle

L´algèbre relationnelle est une théorie de mathématiques et d'informatique proche de la théorie des ensembles.

Selon cette théorie, les informations sont classées dans des relations : des matrices contenant un ensemble de nuplets (un nuplet est un groupe de N valeurs). Des opérations permettent à partir d'une relation d'obtenir une autre relation ainsi que de combiner deux relations et obtenir une troisième relation.

Il existe huit opérateurs d'algèbre relationnelle.

• Sélection: à partir d'un ensemble A, obtenir un ensemble B dont les valeurs des nuplets correspondent à des critères donnés.
• Projection: à partir d'un ensemble A, obtenir un ensemble B dont les nuplets contiennent certaines composantes des nuplets de A.
• Intersection: à partir des ensembles A et B, obtenir un ensemble C qui contient les nuplets présents à la fois dans A et dans B. voir aussi intersection (mathématiques)
• Union: à partir des ensembles A et B, obtenir un ensemble C qui contient les nuplets présents dans A ou dans B. voir aussi union (mathématiques).
• Différence: à partir des ensembles A et B, obtenir un ensemble C qui contient les nuplets présents dans A mais pas dans B. voir aussi différence.
• Produit Cartésien: à partir des ensembles A et B, obtenir un ensemble C qui contient des nuplets qui sont la combinaison de tout les nuplets de A avec tout les nuplets de B. voir aussi produit cartésien.
• Jointure: à partir des ensembles A et B, obtenir un ensemble C qui est le produit cartésien de chaque nuplet de A pour lesquel il existe des nuplets de B où la valeur de la composante M de A est identique à la valeur de la composante N de B.
• Division cartésienne: à partir des ensembles A et B, obtenir un ensemble C, où la combinaison de chaque nuplet de B avec chaque nuplet de C (produit cartésien de B et C) existe dans A.

Modèle relationnel

Deux tables et une clé étrangère.

Le modèle de données relationnel est basé sur la notion de relation : une matrice qui contient un ensemble de groupes de valeurs (les n-uplet) stockés dans les enregistrements d'une base de données. Une relation est stockée dans une table de la base de données.

Selon le modèle relationnel, il peut y avoir plusieurs relations connexes. Dans une base de données relationnelle chaque enregistrement d'une table contient un groupe d'informations relatives à un sujet et les différents sujets sont connexes. les liens existants entre les informations sont stockés dans les champs des enregistrements (composants des nuplets) sous forme de clé primaire et clé étrangère.

Les opérations d'algèbre relationnelle telles que l'intersection, la jointure ou le produit cartésien sont utilisées pour faire des rapprochements entre les enregistrements et créer de nouvelles relations à partir des relations enregistrées dans la base de données.

Une composante N d'un n-uplet est une clé primaire lorsque par nature la valeur de cette composante est différente pour chaque nuplet d'une relation, et que - pour une valeur donnée - il n'existe qu'un seul nuplet dans toute la relation dont la composante a cette valeur (absence de redondance).

Une composante N d'un n-uplet est une clé étrangère lorsque les valeurs de cette composante sont des références à une clé primaire. Il y a une situation d'intégrité référentielle lorsque toutes les valeurs d'une clé étrangère A correspondent à une valeur de la clé primaire référencée B.

Le schéma, c'est-à-dire le plan des relations, des clés et des références est créé par un ingénieur. Il vise à minimiser la redondance, et maximiser la cohérence. Les formes normales sont des modèles d'organisation du contenu des bases de données relationnelles.