Introduction

Qu'est-ce qu'une base de données ?

Une base de données peut être définie comme un ensemble structuré et organisé d’informations, stockées de manière à pouvoir être consultées, modifiées et exploitées de façon efficace. Contrairement à un simple fichier texte où l'on noterait des données en vrac, une base de données repose sur une logique de structuration qui permet de non seulement retrouver une information rapidement, mais également de limiter la quantité de données enregistrées.

Tables

Dans le cadre des bases de données relationnelles, qui constituent aujourd’hui le modèle le plus répandu, les informations sont représentées sous forme de tableaux (appelés tables). Un tableau représente un ensemble d'entités à enregistrer. Par exemple, un tableau pourrait permettre d'enregistrer des données sur des élèves, des articles, ou des vêtements. Le tableau ci-dessous permet quant à lui d'enregistrer les données de matchs de foot.

id_match	équipe_1	équipe_2	score_équipe_1	score_équipe_2	date
1	USA	Suisse	0	4	2025-06-10
2	Mexique	Suisse	2	4	2025-06-07
3	Suisse	Luxembourg	3	1	2025-03-25
4	Northern Ireland	Suisse	1	1	2025-03-21
5	Suisse	Islande	2	0	2025-07-06

Dans cette table on remarque que :

• Chaque colonne représente un attribut d'un match. C'est-à-dire qu'un match de foot est défini comme étant la combinaison de deux équipes, deux scores, une date, et un ID.

• Chaque ligne représente une entité concrète. Par exemple, la dernière ligne représente le match Suisse-Islande du 6 juillet 2025 avec l'ID 5.

On peut ainsi définir une base de données relationnelle comme une collection de ces tables.

Relations entre les tables

Les tables des bases de données relationnelles sont rarement indépendantes. Celles-ci sont reliées entre elles par le biais de certaines colonnes contenant les mêmes valeurs. L'exemple de base de données ci-dessous contient une table représentant des films, et une deuxième contenant des critiques sur ces films.

id_film	titre	réalisateur	année
1	Inception	Christopher Nolan	2010
2	Avatar: The Way of Water	James Cameron	2022

id_critique	id_film	nom_critique	note	commentaire
1	1	Sarah	9	Un film captivant et intelligent.
2	2	Tom	7	Très intéressant mais un peu complexe.
3	2	Lucas	8	Superbes images, mais un peu long.
4	1	Inès	9	Magnifique expérience visuelle !
5	2	Ahmed	10	Meilleur film que j’ai vu cette année.

Ici, les deux tables partagent l'attribut id_film. Grâce à celui-ci, des films de la 1ère table peuvent être liés à des critiques de la 2ème table. Ainsi, Inception a reçu 2 critiques, alors que Avatar en a reçu 3.

Schémas relationnels

Lorsque la taille des bases de données relationnelles devient importante, il peut être difficile de se repérer entre toutes ses tables. Pour cette raison, on dessine un schéma pour expliquer l'organisation des tables et la manière dont elles sont reliées entre elles. Pour l'exemple précédent de la base de données des films, le schéma relationnel est le suivant :

Ce schéma nous permet d'observer les éléments suivants :

• La base de données contient 2 tables. Une contenant les données de films, l'autre les données de critique

• Les attributs soulignés sont des clefs primaires. Une clef primaire est un attribut dont la valeur sera unique pour chaque entité.

• Une flèche est tirée depuis l'attribut id_film de la table critique, vers la clef primaire de la table Film. Cela permet de comprendre que ces deux colonnes reliées contiendront les mêmes valeurs permettant de faire le lien entre un film et une critique.

Exercices

Exercice 1

La table ci-dessous provient de la base de données d'un aéroport et enregistre les vols du jour. Lisez-la attentivement et répondez aux questions.

id_vol	compagnie	ville_depart	ville_arrivee	heure_depart	retard_min
1	Swiss	Genève	Lisbonne	07:15	0
2	EasyJet	Genève	Barcelone	09:40	25
3	Swiss	Zurich	New York	13:05	0
4	Edelweiss	Zurich	Palma	06:30	45
5	EasyJet	Bâle	Berlin	18:20	10
6	Swiss	Genève	Londres	20:55	5

1. Combien d'attributs un vol possède-t-il ?

2. Combien d'entités cette table contient-elle ?

3. Quelle colonne peut faire office de clef primaire ?

4. Quelle est la ville d'arrivée du vol représenté par la 4ème ligne ?

5. Combien de vols partent de Genève ?

6. Combien de compagnies différentes apparaissent dans cette table ?

Exercice 2

Pour chacune des colonnes ci-dessous, déterminez si elle peut faire office de clef primaire de sa table. Rappelez-vous qu'une clef primaire doit avoir une valeur unique pour chaque entité, et ce pour toujours.

1. ouinon L'adresse e-mail d'un utilisateur

2. ouinon Le nom de famille d'un élève

3. ouinon La plaque d'immatriculation d'une voiture

4. ouinon La date de naissance d'un client

5. ouinon Le titre d'un livre

6. ouinon Le numéro ISBN d'un livre

7. ouinon Le mot de passe d'un utilisateur

8. ouinon Le nom d'une ville

Solution

Les colonnes 2, 4, 5, 7 et 8 ne conviennent pas car rien ne garantit que leur valeur soit unique : deux élèves peuvent avoir le même nom de famille, deux clients peuvent être nés le même jour, deux livres différents peuvent porter le même titre, deux utilisateurs peuvent choisir le même mot de passe, et plusieurs villes de Suisse s'appellent Villars.

Les colonnes 1, 3 et 6 conviennent car leur unicité est garantie : une adresse e-mail, une plaque d'immatriculation et un numéro ISBN sont attribués à un seul élément à la fois.

Lorsqu'aucune colonne ne convient, on en crée une exprès (id_eleve, id_livre, ...).

Exercice 3

La base de données partielle ci-dessous contient des données relatives à l'organisation de Paléo 2025. En lisant manuellement ces données, répondez à ces questions.

1. De quel pays vient Me & George ?

2. A quelle heure est programmé David Guetta ?

3. Combien de concerts sont programmés sur la Grande Scène ?

4. Quel artiste se produit-il sur la scène Les Arches ?

5. Sur quelle scène joue Zaho de Sagazan ?

6. Quel artiste joue sur la Grande Scène à 22:45 ?

7. À quelle heure deux concerts ont-ils lieu en même temps ?

8. Combien d'artistes français sont programmés ?

id_artiste	nom	pays
1	Queens of the Stone Age	USA
2	Zaho de Sagazan	France
3	David Guetta	France
4	Trinix	France
5	Me & George	Suisse

id_scene	nom	capacite_approx
1	Grande Scène	35000
2	Belleville	10000
3	Les Arches	8000

id_prog	artiste	scene	heure_debut
1	2	2	21:00
2	1	1	23:45
3	5	1	20:40
4	4	3	23:45
5	3	1	22:45

Note

Pour répondre aux questions 5 à 8, vous avez dû naviguer entre deux ou trois tables : partir d'un artiste, passer par la programmation, puis arriver à une scène. C'est exactement ce travail que l'instruction JOIN fera automatiquement pour vous à la fin de ce chapitre.

Exercice 4

Sur un bout de papier, ou de manière numérique, établissez le schéma relationnel de la base de données de Paléo de l'exercice précédent.

Solution

Exercice 5

Le schéma relationnel ci-dessous est celui d'un cabinet vétérinaire. Il contient trois défauts. Retrouvez-les, puis proposez une version corrigée du schéma.

Indices

• Regardez d'abord quelles tables possèdent une clef primaire, et lesquelles n'en ont pas.

• Ensuite, pour chaque clef primaire, demandez-vous si sa valeur est vraiment unique.

• Enfin, cherchez une information qui est enregistrée à deux endroits différents.

Solution

Défaut 1 — la table Proprietaire n'a pas de clef primaire. Aucune de ses colonnes n'est soulignée. Deux propriétaires peuvent porter le même nom, il faut donc créer un id_proprietaire.

Défaut 2 — la clef primaire de Animal est mal choisie. Le nom d'un animal n'a rien d'unique : deux chats peuvent s'appeler Minou. Il faut créer un id_animal. Au passage, la table Consultation n'a elle non plus aucune clef primaire.

Défaut 3 — les informations du propriétaire sont enregistrées deux fois. Les colonnes nom_proprietaire et telephone_proprietaire de la table Consultation répètent des données qui se trouvent déjà dans la table Proprietaire. Si un propriétaire change de numéro de téléphone, il faudrait le modifier à des dizaines d'endroits, et on risque d'oublier. Ces deux colonnes doivent être supprimées : on peut retrouver le propriétaire en passant par l'animal.

Exercice 6

Dessinez le schéma relationnel d'une base de données permettant à un site de partage de vidéos d'enregistrer ses chaînes et leurs vidéos.

• Une chaîne est décrite par un pseudo, une adresse e-mail et une date de création.

• Une vidéo est décrite par un titre, une durée, une date de publication et un nombre de vues.

• Chaque vidéo est publiée par une seule chaîne, mais une chaîne peut publier autant de vidéos qu'elle le souhaite.

Solution

La chaîne peut utiliser son e-mail comme clef primaire (une adresse e-mail est unique), mais créer un id_chaine reste plus simple. Le pseudo, lui, ne convient pas nécessairement : deux chaînes pourraient le porter.

Pour la vidéo, aucune colonne n'est garantie unique (deux chaînes peuvent publier une vidéo avec le même titre le même jour), il faut donc obligatoirement créer un id_video.

C'est la table Video qui contient la clef étrangère chaine, et non l'inverse : si on mettait une colonne video dans la table Chaine, on ne pourrait enregistrer qu'une seule vidéo par chaîne.

Exercice 7

Dessinez le schéma relationnel de la base de données d'une version "light" d'Instagram, telle qu’elle pouvait l'être dans les premières années d'existence de l'application.

• Instagram possède des utilisateurs qui, en s’inscrivant, doivent donner un pseudo, une adresse e-mail et un mot de passe.

• Les utilisateurs peuvent poster des photos et des vidéos. Les postes de cette version d’Instagram ne peuvent contenir qu’une seule image ou une seule vidéo, ainsi qu’une description, et une localisation. Il faut noter qu’il est impossible de stocker une image ou une vidéo dans un tableau. A la place on stocke le chemin d’accès (par exemple C:/Users/…/photo4193.jpeg).

• Chaque poste peut être commenté par d’autres utilisateurs.

Solution

Pour cet exercice, des solutions alternatives proches de celle ci-dessous sont possibles. Notamment, la clef primaire de la table Utilisateur pourrait être l'email ou un nouveau champ id_utilisateur. En revanche, la colonne mot_de_passe ne peut pas être clef primaire car plusieurs utilisateurs pourraient avoir le même mot de passe.

En ce qui concerne la table Post, il est impératif de créer un id_post pour faire office de clef primaire, car aucune des autres colonnes n'est garantie comme étant unique.

Finalement, la table des commentaires doit bien contenir 2 clefs étrangères (référençant le post sur lequel le commentaire est fait, et quel utilisateur l'a écrit) en plus du texte en lui-même. Cette table ne doit pas forcément contenir de clef primaire, mais on peut y ajouter un id_commentaire si besoin.