Base de données relationnelle et SGBD : cours de Terminale NSI

Un site de commerce en ligne, une bibliothèque municipale, une application de réservation, un lycée : tous doivent conserver beaucoup d'informations, les retrouver vite, les modifier sans rien casser. Stocker tout cela dans des fichiers séparés devient vite ingérable : une même information est recopiée à plusieurs endroits, et il suffit d'en corriger une copie pour que les autres deviennent fausses.

Le modèle relationnel, au programme de Terminale, est justement la réponse la plus répandue à ce problème. ¹ Dans ce chapitre, tu en reprends les notions une à une et tu découvres le logiciel qui fait tourner tout cela : le système de gestion de base de données, ou SGBD. Ce cours prépare directement les deux chapitres suivants, consacrés aux requêtes SQL et aux jointures.

Le programme de NSI retient pour cette rubrique : relation, attribut, domaine, clef primaire, clef étrangère et schéma relationnel, ainsi que le langage SQL pour interroger et mettre à jour une base. ¹ Ce sont exactement les notions qui structurent ce cours.

Prenons une petite table Eleve d'un lycée fictif :

Cette relation possède 4 attributs (id_eleve, nom, prenom, classe) et 3 enregistrements. Le premier enregistrement est le n-uplet (101, Martin, Léa, T1). Chaque case contient une seule valeur : on ne met pas deux prénoms dans la même case.

Chaque attribut ne peut pas contenir n'importe quoi. Dans la table Eleve, id_eleve est un nombre entier, nom est un texte, une date de naissance serait une date. L'ensemble des valeurs que peut prendre un attribut s'appelle son domaine. Cette notion figure explicitement au programme. ¹

Un domaine est une contrainte utile : il empêche d'écrire un nom à la place d'un numéro, et il permet au logiciel de savoir comment comparer ou trier les valeurs.

Dans une table d'élèves, deux élèves peuvent s'appeler Martin, ou avoir le même prénom, ou être dans la même classe. Comment désigner sans ambiguïté un élève précis ? On ajoute un attribut dont la valeur est unique pour chaque ligne : c'est le rôle de la clé primaire.

Dans le modèle relationnel, on peut atteindre n'importe quelle valeur en indiquant trois choses : la table, la colonne et la clé primaire de la ligne voulue. ³ C'est comme une adresse en trois parties : la table, la ligne (grâce à la clé) et la colonne.

Une base réaliste contient plusieurs tables, parce qu'on ne veut pas recopier l'intitulé et la salle d'une classe à chaque ligne d'élève. Selon le modèle relationnel, plusieurs relations sont connectées implicitement par les valeurs qu'elles contiennent. Chaque enregistrement rassemble des informations sur un même sujet, et ces sujets sont en rapport les uns avec les autres. Les liens sont conservés dans les champs des enregistrements, grâce aux clés primaires et aux clés étrangères. ²

Concrètement, grâce au SGBD on peut enregistrer, rechercher, corriger, classer, transformer ou éditer les informations de la base. Il dispose de mécanismes pour garder les données cohérentes, limiter les pertes en cas de panne, protéger leur confidentialité et ouvrir la base à d'autres logiciels. ³

Tu peux te le représenter comme un bibliothécaire très rigoureux : tu lui demandes un renseignement, il va le chercher dans les rayons sans que tu aies à savoir comment les livres sont rangés, et il refuse de ranger un livre au mauvais endroit.

Les SGBD sont des logiciels universels, indépendants de l'usage qu'on fait des bases de données. On les trouve derrière de nombreuses applications : guichets automatiques bancaires, logiciels de réservation, bibliothèques numériques, logiciels d'inventaire, et la plupart des blogs et sites web. ³ En 2011, la majorité des SGBD du marché manipulaient des bases relationnelles. ³

Pour parler à un SGBD relationnel, on utilise presque toujours le langage SQL (Structured Query Language). Pratiquement tous les systèmes relationnels l'emploient pour interroger les bases. ² Ce langage est né avec System R, le SGBD qu'IBM a développé à partir des travaux de Codd pour démontrer la faisabilité d'un SGBD relationnel. ³

Le programme de NSI distingue deux familles d'actions : les requêtes d'interrogation (lire des données) et les requêtes de mise à jour (les modifier). ¹ Tu les pratiqueras dans les deux chapitres suivants ; ici, on prépare le terrain.