Indépendance des niveaux

Objectifs du cours

• Comprendre l'importance de l'indépendance des niveaux dans une base de données
• Maîtriser l'utilisation des vues pour gérer les accès et renforcer la confidentialité
• Explorer le rôle du dictionnaire de données dans la gestion des niveaux

Rappel du problème

• La situation :
  • Il peut être nécessaire de réorganiser certaines parties de l'application pour cause de :
    • Performances
    • Évolutivité
• Il faut :
  • Pouvoir le faire sans changer son comportement
  • « modularité » entre les différents niveaux de l'application (analogie avec l'esprit objet)

Les trois niveaux des applications de bases de données

• « Logique » : tables relationnelles
• « Physique » : détails de leur organisation physique sur le disque
• « Externe » : programmes accédant aux tables relationnelles
• Norme ANSI 1978

Exemple d'architecture

Visualisation de l'organisation des trois niveaux et leurs relations

Motivation : Exemple 1 - Performances

• Les performances d'une requête sont influencées par le stockage physique des données
• Possibilité de modifier cette organisation sans toucher aux tables relationnelles
• Le niveau logique doit être séparé du niveau physique pour permettre des optimisations indépendantes

Motivation : Exemple 2 - Évolutivité

• Les fonctionnalités évoluent, nécessitant des modifications de tables
• Les programmes existants doivent fonctionner de la même manière malgré les changements
• Le niveau externe doit rester indépendant du niveau logique

Outils fournis par le SGBD

• Vues : facilitent l'indépendance entre niveaux externe et logique
• Dictionnaire de données : maintient l'indépendance entre niveaux logique et physique

Exemple d'utilisation d'une vue

• Situation :
  • Table : Billet (client, destination, prix)
  • Tâche : Secrétaire gère les clients pour Saint Tropez
  • Requête simplifiée :

    select client 
    from billet 
    where destination like 'St Trop%';

Problèmes avec la requête directe

• Confort : Toto maîtrise mal SQL et les tables de l'application
• Grandes quantités : la requête est réexécutée à chaque fois
• Confidentialité : accès non nécessaire à certaines colonnes ou lignes
• Indépendance des niveaux : requête échoue si réorganisation des tables

Principe de solution : Alias

• Le programmeur associe un alias à la requête
• Toto utilise uniquement cet alias

Définition des vues

• Une vue est une table virtuelle dont le contenu est défini par une requête
• Son contenu peut être :
  • Recalculé à chaque appel
  • Matérialisé (et maintenu par le système)

Création d'une vue

create view billetsainttrop as
  select client
  from billet
  where destination like 'St Trop%'

(Matérialisation ou non : hors programme)

Remarque :

revoke select on billet from toto;

Conséquences de l'utilisation des vues

• Toto tape simplement :

  select * from billetsainttrop;

• Confort : pas de quotient SQL complexe
• Grandes quantités : gain de temps si matérialisé
• Confidentialité respectée : Toto ne connaît que la table virtuelle billetsainttrop
• Indépendance des niveaux : requête inchangée malgré réorganisation des tables

Avantages supplémentaires des vues

• Maintenance :
  • Factorisation des requêtes dans l'application via « appel à la vue »
  • Pas de duplication de code

Vocabulaire clé

• Le programme du niveau externe est indépendant du niveau logique : les mises à jour du niveau logique ne l'affectent pas
• Le programme du niveau externe satisfait la propriété d'indépendance par rapport au niveau logique

Remarque sur les mises à jour du schéma

• La mise à jour du schéma est SPI (Sans Perte d'Information) si elle ne perd pas d'information nécessaire à la vue
• Exemple : Cette requête rendrait impossible de produire le même résultat

  alter table billet drop column destination;

L'indépendance des niveaux

• L'indépendance des niveaux est possible si, et seulement si, la mise à jour est SPI

Règles pour les mises à jour des vues

• Cas particuliers selon le type de jointure ou de calcul
• Exemple :

  insert into billetsainttrop values ...

  dépend des contraintes d'intégrité

Résumé : Vues

• Le concept de vue permet de gérer :
  • Indépendance des niveaux
  • Confidentialité
  • Grandes quantités
• Facilite le confort d'utilisation et la maintenance

Le dictionnaire de données

• Utilisé pour :
  • Indépendance des niveaux : traduction entre logique et physique
  • Répertorier les informations sur les objets de la base
  • Stocké dans des tables système accessibles via des vues

Exemple de requêtes sur le dictionnaire de données

Accéder aux tables système pour obtenir des informations sur la base

select * from dictionary;
select table_name from user_tables;
select table_name from all_tables where owner = 'PHPARIS';

Indépendance du niveau physique

• Certaines mises à jour n'obligent pas le système à réorganiser le disque
  • Exemple : ajout ou suppression d'une colonne d'une table
• Assuré par le dictionnaire de données

Indépendance du niveau logique

• Le niveau logique (tables) ne dépend pas du niveau externe (vues)

Récapitulatif

• Indépendance des niveaux :
  • Indépendance du niveau externe par rapport aux mises à jour du schéma logique : assurée par les vues
  • Indépendance du niveau logique par rapport aux mises à jour du niveau physique : assurée par le dictionnaire de données

Compétences à acquérir

• Analyse :
  • Détecter et illustrer les occurrences d'indépendance des niveaux dans une application
  • Décrire le comportement d'une application en présence de vues
• Construction :
  • Gérer l'indépendance des niveaux dans une application
  • Utiliser le dictionnaire de données pour récupérer des informations essentielles

Confidentialité et encapsulation