modélisation conceptuelle - university of lausanne

Modélisation Conceptuelle

Partie 2: Le modèle Entité-Association

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Modèle de type conceptuel

n But: permettre la description conceptuelle des structures de données d'une application

n Les concepts de base (correspondent aux concepts d’abstraction de la réalité):u objet <=> entité u lien <=> association (relationship)u propriété <=> attribut

n + la représentation multiple => lien is-a

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Entités et types d’entités

n Entité: représentation d’un objet du monde réel ayant une existence propre

n Type d'entité (TE): représentation d'un ensemble d'entités perçues comme similaires et ayant les mêmes caractéristiques

Lisa FredPhilippe ...Zoë

Personne

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Associations et types d’associations

n Association: représentation d'un lien non orienté entre plusieurs entités (qui jouent chacune un rôle déterminé)

n Type d'association (TA): représentation d'un ensemble d'associations ayant la même sémantique et décrites par les mêmes caractéristiques

1 "achète" = < 1 personne, 1 maison >

Personne MaisonAchète

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Population d'un TA

Personne MaisonAchète

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Rôles

1 "achète" = < 1 personne, 1 maison >

ACHETEUR ACHETÉ

Personne MaisonAchète

Association binaire: deux rôles

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Associations Ternaires

1 "achète" = < 1 client, 1 produit, 1 fournisseur >

3 rôles

Client Produitachète

Fournisseur

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Associations Cycliques

1 "marié à" = < 1 personne, 1 personne >

?

Personne Marié à

2 rôles (au moins) lient le même type d'entité

Problème: comment savoir dans un couple qui est le mari et qui est la femme ?

< Dupont Dominique, Dupont Dominique >

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Associations cycliques : rôles nommés

1 "marié à" = < 1 personne/FEMME, 1 personne/MARI >

Solution: spécifier le rôle de chaque entité pour supprimer les ambiguïtés?

MARI

FEMME

Personne Marié à

< Dupont Dominique / femme, Dupont Dominique / mari >

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Association cyclique : population

MARI

FEMME

Personne Marié à

JeanAnniePhilippeZoéKathiaEric….

Marié à1

Marié à2

femme

femme

mari

mari

Diagramme

Population

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Associations cycliques

n Ternaires (ou n-aires) :Emprunteur

Personne Emprunt BanqueGarant

L’AUTRE

L'UN

Personne Ami de

n Symétriques : A faire dans l’application

<Phil/l'un , Jean/l'autre> <Jean/l'un , Phil/l'autre>

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Associations cycliques (suite)

n Transitives : A faire dans l’application

DESCENDANT

ASCENDANT

Personne ancêtre

< Jean / ascendant , Paul / descendant >< Paul / ascendant , Anne / descendant >

< Jean / ascendant , Anne / descendant >

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Cardinalité des rôles

n Combien de voitures (minimum) une personne peut-elle avoir ?

n Combien de voitures (maximum) une personne peut-elle avoir ?

Personne VoiturePossède

Min : MaxPersonne Possède

Si maximum > 1 : les rôles liant l'entité peuvent constituer un ensemble (par défaut) ou une liste

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Contraintes de cardinalité

n Une personne peut ne pas avoir de voiture, en avoir 1, 2, … n

0 : nPersonne Possède

0 : n 1 : 1Personne VoiturePossède

n Une voiture a un et un seul propriétaire

n 0:n pas de contrainten i:j contrainte sur le TE lié

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Population d'un TA

Personne MaisonAchète0:n 1:1

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TA : notations alternatives

Personne MaisonAchète0:n 1:1

Personne Maison0:n 1:1

Achète

Personne Maison0:n 1:1

Achète

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Cardinalités : notations alternatives

Minimum Maximum

0 1

1 1

0 n

1 n

n m

0 : n 1 : 1Personne VoiturePossède

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Attributs

n Décrivent l’information (les propriétés) à conserver sur:u un objetu une associationu un attribut

nom prénom salaireDate_mariage

jour mois annéeDomaine [1,31]

MARI

FEMME

Personne Marié à

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Attributs simples

n simple (atomique): non décomposableu Exemples: jour, prénom

n Feuilles de l’arbre des attributs: seuls les attributs simples portent des valeurs

n Le domaine de valeurs est constitué de valeurs atomiquesu Ex.: jour - domaine de valeurs: {1, 2, …., 31}u Domaines prédéfinis standard, intervalles, énumérés

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Attributs complexes

n complexe: décomposé en d'autres attributsu Exemples: date (jour, mois, année)

adresse (rue, n°, ville, NPA)

n Un attribut complexe ne porte pas de valeur propre (pas de domaine directement associé)

n La valeur d'un attribut complexe est la composition des valeurs de ses attributs composants.

n Un composant d'attribut complexe peut être lui-même un attribut complexe.

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Attributs mono- ou multivalués

nmonovalué: une seule valeur par occurrence (cardinalité max=1)

Exemples: date de naissance, numéro AVS

nmultivalué: plusieurs valeurs par occurrence (cardinalité max>1).

Exemples: prénoms, téléphonesUne valeur d'attribut multivalué est un ensemble (ou

liste ou multi-ensemble) de valeurs, prises chacune dans le domaine de valeurs associé à l'attribut.

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Attributs obligatoires ou facultatifs

n obligatoire: une valeur au moins par occurrence (cardinalité min>=1).u Exemples: nom, prénoms

n facultatif: peut ne pas prendre de valeur (cardinalitémin=0).u Exemples: salaire, téléphones

n Le caractère obligatoire ou facultatif est déterminé par les besoins de l'application: u Si l'on accepte d'enregistrer une personne sans connaître sa

date de naissance, alors l'attribut date-de-naissance sera facultatif; sinon, il sera obligatoire

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Attributs : exemple

simpleobligatoiremonovalué

complexe facultatif multivalué de type ensemble

Employé

No-emp nom prénoms CV postes

diplôme année intitulé salaires date-début date-fin

montant date

année mois

liste

simple, obligatoiremultivalué de type liste

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Attributs : notation alternative

EmployéNo-empnomprénoms 1:n listeCV 0:n

diplômeannée

postes 1:nintitulésalaires 1:n

montantdate

annéemois

date-débutdate-fin

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Identifiants de TE et TA

n Permet de désigner une entité (ou une association) de façon univoque

n Identifiant:uEnsemble minimal d'attributs tel qu'il n'existe pas

deux instances du TE (TA) où tous ces attributs aient la même valeur

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Identifiants du TE Employé

Employé

No-emp nom prénoms CV postes

diplôme année intitulé salaires date-début date-fin

montant date

année mois

Il n'a a pas deux employés qui ont le même numéro Il n'y a pas deux employés qui

ont à la fois le même nom et les mêmes prénoms

Deux identifiants de Employé : No-emp, nom+prénoms

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Identifiant d'un TA: rôles multivalués

n Cas fréquent :

id.TA = ensemble des identifiants des TE liés

Etudiant CoursObtenu

No-carte nom année note No-cours intitulé

Identifiant de Obtenu : Etudiant.No-carte + Cours.No-cours

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Identifiant d'un TA: attribut propre

n id.TA = attribut du TA

No-client nom No-commande date quantité No-produit nom

Deux identifiants pour Commande: 1) No-commande2) Client.No-client + Produit.No-produit

(il n’existe qu’une seule commande d’un client donné pour un produit donné)

Client ProduitCommande

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Identifiant d'un TA: id.TE +attribut propre

n Un client peut commander le même produit plusieurs fois à des dates différentes

Client ProduitCommande

No-client nom date quantité No-produit nom

Identifiant de Commande: Client.No-client + Produit.No-produit + Commande.date

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Identifiant d'un TA: rôle monovaluén Règle:

Tout rôle monovalué induit un identifiant du TA (l’identifiant du TE lié est aussi identifiant du TA)

Identifiant de Assure: Voiture.No-imm.

No-AVS No-imm.

Personne VoitureAssure

Compagnie Ass.

Nom

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Identifiant d'un TA cyclique

n Comme pour les autres TA

Deux rôles monovalués:deux identifiants pour Marié à:

1) Personne/Femme.nom 2) Personne/Mari.nom

nom prénom salaireDate_mariage

jour mois année

MARI

FEMME

Personne Marié à

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Identifiant de TE faible

n Un TE qui ne peut être identifié par ses seuls attributs propres, mais qui l'est par ses attributs plus une occurrence d'un autre TE, occurrence à la quelle il est lié, est appelé "TE faible"

Identifiant de Exemplaire: (Livre.No-ISBN + No-exemp.)

Identifiant de Existe: (Livre.No-ISBN + No-exemp.)

Livre ExemplaireExiste

No-ISBN titre date-achat No-exemp. état

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TE sans identifiant

n Location de bicyclettes

Vélo PersonneLocation

type date-achat date caution nom prénom

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Exemple de schéma EA

Gestion d'un hypermarché

Rayon ArticleVend

Affecté Livré par

Employé FournisseurChef dechef

subord.

NomR étage quantité NomA type

nom salaire NomF adresse

quantité

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Représentation multiple

n Un objet peut avoir plusieurs représentations

Plusieurs points de vue :• un article• un article alimentaire• un produit laitier

Articles

Alimentaire

HabillementHi-Fi

Produit laitiers

Viandes

FruitsLégumes

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Lien de Généralisation / Spécialisation

Lien IS-AUn article alimentaire

Est un article

Raffinement de classification

Article

Articlehabillement

ArticleHi-Fi

Produitlaitier

Fruits et legumesViande

Articlealimentaire

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Hiérarchie de Généralisation/Spécialisation

X Est un YX sous-type de YY sur-type de X

Y

Inclusion de populations :tout X est un Y

X

TE générique

TE spécifiques

SpécialisationGénéralisation

Article

Articlehabillement

Lien IS-A

ArticleHi-Fi

Articlealimentaire

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Héritage

La description des sous-types ne porte que sur les informations additionnelles propres au sous-type

Article

Articlealimentaire

ArticleHi-Fi

Articlehabillement

Ventenommarquetype

date limite tailles couleurs puissance

Reparation

Service après vente

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Héritage et inclusion

Carré a Rectangleab

Carré

bRectanglea

CI: a=bRectangle b

Carré a

BD LPOO

mauvais

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Généralisation multiple

assistants

doctorants

assistants-doctorants

PopulationsDoctorant ProfesseurAssistant

Etudiant Enseignant

Assistant-Doctorant

Personne

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Contraintes d'intégrité sur IS-A

Disjonction : les articles alimentaires et les articles d'habillement n'ont pas d'instances communes

Couverture : tout article appartient à l'un des sous-types (alimentaire, d'habillement ou Hi-Fi)

Partition : disjonction + couverture

Statique : un article ne peut pas changer de classification

Article

Articlehabillement

disjonction

ArticleHi-Fi

Articlealimentaire

statique

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Plusieurs groupes de is-a (clusters)

Des classifications différentes selon des critères différents

critère: sexe critère: section critère: année

Etudiant

Et.garçon Et.fille Et.info Et.managt Et.3ème Et.4ème

partition statique disjoint disjoint

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Groupes de is-a : notation alternative

Article

Articlehabillement

ArticleHi-Fi

Articlealimentaire

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DESCRIPTION D’UN SCHÉMA EA

n Types d’entités

n Liens is-a

n Types d’association

n Attributs

n Identifiants

n Domaines des attributs simples

n Contraintes d'intégrité

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Description d'un TE

n nom du type d'entité

n nom du (ou des) type(s) d'entité sur-type de ce type d'entité, s'il en existe

n une définition libre (commentaire) précisant la sémantique du TEu caractérisation exacte de la population du type d'entité

n description des attributs du TE

n composition des identifiants du TE, s'il en existe

n contraintes d'intégrité propres au TE

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Les entités dans le temps

TE Client : qu'est qu'un client ???

n Toute personne qui a une commande en cours

n Toute personne qui a fait une commande dans les six derniers mois

n Toute personne qui a fait une commande dans le passé ou qui est susceptible de faire une commande dans le futur

n………

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n nom du type d'association

n une définition libre (commentaire) précisant la sémantique du TA

n noms des TE participant au TA, avec le nom du rôle les associant au TA

n pour chaque rôle, sa cardinalité

n description des attributs du TA , s'il en existe

n composition des identifiants du TA, s'il en existe

n contraintes d'intégrité propres au TA

Description d'un TA

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Les associations dans le temps

Quels emprunts veut-on dans la BD?

n Seulement les emprunts en cours

n Les emprunts des trois derniers mois

n Aussi les emprunts à venir (réservations)

n ….

Personne LivreEmprunte

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Exemple: TA "Affecté" (BD hypermarché)

n nom: Affecté

n définition: "lie un employé au rayon dans lequel cet employé travaille aujourd'hui”

n TE participants: Employé , Rayon

n cardinalités: Employé : min=0, max=1 Rayon : min=0, max=n

n attributs: /

n identifiant: Employé.nom

n contraintes d'intégrité: /

50

Description d'un attribut

n nom de l'attribut

n définition libre de sa sémantique

n cardinalités

n si attribut simple: domaine de valeurs

n si attribut complexe: description des attributs composants

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Domaine de valeurs d’un attribut simple

n Le domaine de valeurs d’un attribut définit l'ensemble des valeurs permises pour cet attribut

n Le domaine d’un attribut simple peut être u un domaine de base: entiers, réels, string, booléen, date …u un domaine de base avec restriction:

Entier [>=1,<=12] pour l'attribut moisu un domaine énuméré:

{janvier, février, …, décembre}u un domaine de type défini par l’utilisateur

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Contraintes d'intégrité (CI)

n règles définissant les états (CI statiques) et les

transitions d'état (CI dynamiques) possibles de la BD

n doivent être décrites explicitement (avec un langage

approprié) si elles ne peuvent pas être décrites avec les

concepts du modèle de données

n une BD est cohérente si toutes les CI définies sont

respectées par les valeurs de la BD.

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CI sur les attributs

n Restrictions selon le contexte :u Pour toute personne liée à Mariage, son attribut état-civil a

pour valeur "marié"

∀ x,y ∈ Personne, <x,y> ∈ Mariage => x.état-civil = "marié" & y.état-civil = "marié”

u Pour toute personne liée à Mariage par le rôle mari, son attribut sexe a pour valeur "M"

∀ x,y ∈ Personne, <x/mari, y/femme> ∈ Mariage => x.sexe = "M" & y.sexe = "F"

n Restrictions de domaine fixes :u âge ∈ [0 : 130 ]u état-civil : célibataire –> marié –> divorcé

veuf

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Attributs dérivés

nombre d'enfants = nombre d'occurrences du TA “Parent” qui lient cette Personne

nomPersonne EnfantParent

nom prénoms nombre d'enfants nom prénoms

2:2

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Exemple : Institut de formation

Personne

EnseignantEtudiant

nomprénoms (liste)adr.

Obtenu Inscrit Assure

Cours

Prérequis

nomCcycle

notes année

a-pour0:n

est-un0:n

couverture

0:n 1:1

0:n

0:n

0:n liste

0:n

(multi-ensemble)

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Institut de formation (suite)

Etudiant

n°EdateN

jourmois année

diplôme année

étudesliste

Enseignant

tel.statut banque

agencecompte

rens.banc.

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Schéma de FormaPerm (1)

n Définitions : Etudiant : tout individu qui est actuellement inscrit à l'institut, ou qui a

déjà passé avec succès l'un des cours de l'institut.Enseignant : tout individu assurant actuellement un ou plusieurs cours

à l'institut.

n Schéma :

Type d'entité : PersonneAttributs : nom : 1:1, simple: Dnom

prénoms : 1:n liste, simple: Dnomadr : 1:1 , simple: Dch100

Identifiant : (nom + prénoms)

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Schéma de FormaPerm (2)

Type d'entité : Etudiant sous-type de PersonneAttributs : n°E: 1:1, simple: Entier

dateN: 1:1, complexe:(jour: 1:1, simple: Djourmois: 1:1, simple: Dmois)année: 1:1, simple: Dannée)

études: 0:n liste, complexe: (année: 1:1, simple: Dannéediplôme: 1:1, simple: Dnom )

Identifiant : (n°E)

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Schéma de FormaPerm (3)

Type d'association : Obtenu

Rôles : Etudiant (0:n) listeCours (0:n)

Attributs : notes: 1:n multi-ensemble, simple: Dnoteannée: 1:1, simple: Dannée

Identifiant : (Etudiant + Cours)