7.1 Introduction

Une règle d'intégrité est une condition (prédicat) qui peut être verifié de manière algorithmique.

Terminologie: on dit d'une règle d'intégrité qu'elle est:

validée

validée par un traitement

transgressée

violée

Exemple:

VOITURE (NoVoiture Date1erecirc Daterev)

On a la ri: Daterev doit être postérieure à Date1erecirc)

Chaque création de Voiture doit être accompagnée d'un bout de programme qui valide cette RI.

• La validation des ri coûte en temps. C'est à ce prix qu'on a une cohérence dans la base de données.

• Il faut s'assurer que tous les traitements valident toutes les règles d'intégrité.

b) Implémentation des règles d'intégrité

• La problématique est d'être capable de déterminer tous les traitements qui risquent de transgrerisser les règles d'intégrité.

• Pour chaque cas avoir un algorithme de validation correct et complet.

7.1.2 Nouveaux rôles des règles d'intégrité

a) Observation, analyse.

• Invariants : ce sont des règles qui régissent le champs d'application, ils seront exprimés sous forme de règles d'intégrité.

• Analyse: on s'appuie sur une théorie. Dans notre cas, avoir un modèle très générique, par exemple le modèle relationnel.

C'est à partir des invariants (ceux-ci constituent un domaine fermé, on n'y touche pas) que l'analyste va poser des questions précises et pertinentes à ses interlocuteurs.

• Il s'agit d'"une police d'assurance"

• Dans l'évolution de la base de données, savoir à quel niveau est validée telle ri:
  • donnée : par restriction au niveau de la définition du domaine d'un attribut

  • interface: contrôle au niveau du masque de saisie

  • traitement: contrôle pendant un traitement.

7.2 Spécification d'une règle d'intégrité

1. Description de la ri éventuellement en français

2. Expression de la riri de manière formelle (relationnel). Cette expression doit être indépendante des actions (créer, modifier, mise à jour)

3. Définir le contexte de la ri. Le contexte est l'ensemble des relations qui sont concernées (R1...R1).

4. Définition de la portée de la ri. La portée indique les opérations qui risquent d'entrainer une non validation d'une ri.On définit la portée sans considérer les autres règles d'intégrité, exceptés les dépendances existentielles supposées validées.Solution en cas d'echec: que faire quand la ri est transgressée.

Exemple: Soit la base de données formée sur les relations suivantes:

OUVRIER (NOV, NOMOV)

MACHINE (NMH, TYPEMH)

COMPETENCE (NOV, TYPEMH)

AFFECTATION (NH, NP, NLOT, NOV, NMH)

Spécification d'une règle d'intégrité:

1. Description: un ouvrier ne peut être affecté à une machine que s'il a la compétence de conduire des machines de ce type.

2. Expression formelle:

1. Contexte: Affectation Machine TypeMH Ouvrier Compétence.

2. Portée:
   
   

On part d'un état cohérent de la base, on applique une primitive (création, m-à-j, suppression) et on regarde si on peut obtenir un état incohérent de la base. Pour la création et la suppression, on marque oui si la ri risque d'être transgressée par la primitive et on marque non sinon. Concernant la mise à jour, on inscrit dans le tableau les attributs dont la modification risque de transgresser la ri.

• Opération élémentaire: on dit qu'une opération est élémentaire quand on ne peut pas la décomposer en plusieurs autres opérations et obtenir le même résultat par rapport aux performances, à la cohérence et aux données.

Soit R (ABC) et une entité abc de R et soit l'opération modifier abc en abc'.

Question: est-ce-que cette opération est élémentaire?

Il ya deux manières de faire cette opération:

• On modifie directement abc en abc':

• On détruit d'abord abc, ensuite on crée abc'

xc6 --> abc'

Du point de vue physique, puisque on supprime d'abord abc, il faudra chercher une place libre pour abc'

Du point de vue logique, on supprime l'entité abc, ce qui n'est pas conforme à la réalité puisque seule la valeur c de l'entité change en c'.

Du point de vue conceptuel, quand on supprime l'entité abc il ya un certain nombre de ri qui vont être verifiés ce qui peut entrainer une serie de suppressions. Il peut en résulter une perte d'informations car quand on recrée l'entité abc' on ne gère pas ces suppressions. On a une opération élémentaire; en la transformant en plusieurs opérations on n'a pas le même résultat.

• Opération atomique: soit elle s'exécute complètement, soit elle ne s'exécute pas du tout ( Si l'opération n'est pas exécutée en entier, il existe un mécanisme qui défait ce qui a déjà été fait). Ceci est lié au mécanisme de transaction.

• Opération consistante: à partir de tout état de la base la primitive restitue, après son exécution, un autre état cohérent par rapport aux ri.

1. créer une entité d'une relation.

2. supprimer une entité d'une relation.

3. mettre à jour un attribut d'une entité d'une relation.

1. créer un ensemble d'entités d'une relation.

2. mettre à jour un ensemble d'entités d'une relation.

3. supprimer un ensemble d'entités d'une relation.

Intérêt de l'approche:

• On sait où se trouve la validation d'une règle d'intégrité (ceci est important pendant la phase de maintenance et évolution du schéma de la base de données).

• Unité dans le traitement d'une règle d'intégrité.

• L'approche est trop rigoureuse.

• Elle peut correspondre à une demande faible. Mais on peut contourner cet inconvénient en n'implantant les primitives que quand on en a réellement besoin.

• Le retour et le cas où une ri est transgressée: l'approche purement générique a ses limites pour le retour. Ici il peut y avoir plusieurs variantes.

• Le contexte d'application peut valider de lui-même des ri: cas des méthodes.

7.4 Typologie des règles d'intégrité

7.4.1 Règle d'intégrité de nature unitaire et règle d'intégrité ensembliste

Une règle d'intégrité ensembliste s'applique à une instance d'une relation.

Exemple:

Soit une relation R (ABC), la dépendance fonctionnelle A-->B est une ri ensembliste parceque elle doit être validée par toutes les entités d'une instance de R.

Pour une personne dont l'état civil est célibataire, la date de mariage est une valeur impossible. On a ici une ri de type unitaire (individuelle).

Une ri dynamique est une règle qui doit être validée pour tout changement d'une base de données.

Exemple:

Soit la relation PERSONNE( Noavs Nom Etat_civil Adresse)

La ri "l'état-civil ne peut pas passer de célibataire à divorcé" est une ri dynamique. Elle doit être validée pendant le traitement qui fait passer la base de donnée de l'état E1 à l'état E2.

Il est intéressant de transformer une ri dynamique en une ri de nature statique pour pouvoir faire des contrôles facilement. Pour cela, il est possible qu'il faille changer la modélisation. Par exemple la relation Personne plus haut serait décomposée en deux relations:

- P ERSONNE ( Noavs nom Adresse)

- ETATCIVIL_PERS( Noavs Datedeb Etat_civil)

• analyse

• exploration

• trouver toutes les ri

• trouver toutes les relations, les attributs, les traitements

domaine de état:{livré, pas-livré}

Exemple2: Etat-civil

• Les changements d'état sont liés à un traitement particulier qui seul autorise le changement de l'état. La règle d'intégrité impose un traitement particulier.

• Changement d'état hors contexte: à partir d'un état on connaît tous les changements d'état possibles

• Changement d'état lié à une contexte: les valeurs possibles à partir de Et dépendent de la valeur en Et-1
  Ex. Quand on n'est plus disparu (ou concubin), on reprend l'état-civil d'avant. Il faut donc stocker deux valeurs par état ( Et-1 et Et)

• Valeurs inconnues: si de inconnu on peut aller à n'importe quel état, et si de n'importe quel état on oeut aller vers inconnu, alors les règles définies peuvent être contournées (et violées) sans problème.

7.5.2 Capacité, quantité, date, durée

Exemple:

CDE (nocde, nblcde, prix, datecom)

LCDE (nocde, nolcde, noprod, nbprod, pxunit)

LIVR (nolivr, nocde, datelivr)

ri1: nblcde = somme des lcde telsque cde.nocde=lcde.nocde

ri2: datelivr est postérieure à datecom

Exemple: Soit la base de données formée sur les relations suivantes:

OUVRIER (NOV, NOMOV)

MACHINE (NMH, TYPEMH)

COMPETENCE (NOV, TYPEMH)

AFFECTATION (NH, NP, NLOT, NOV, NMH DATE)

On a la ri:

(Affectation * Machine) [Typemh] ÕCompétence [Typemh]

Exemple: R(AB) S(AC) T(AD) U(DE)

ri1 R[A] Õ (S*T*U)[A]

ri2 R[A] Õ S[A]

ri3 T[d] Õ U[D]

De ri1 et ri2 on peut déduire R[A] Õ (S*T) [A], on obtient ainsi une ri qui permet d'exprimer à la fois ri1 et ri2 et plus facile à valider. Ce type d'opération permet d'avoir un ensemble de ri irredondant et élémentaire.

b) Soit la base de données formée sur les relations suivantes:

EMP (Noemp, Nodept)

PROJET (Noproj, Nodept)

AFF (Noproj, Noemp)

et soit un ensemble de ri irredondants et élémentaires:

ri1 : Noemp -->Nodept

ri2 : Noproj -->Nodept

ri3 : Aff[Noemp] Õ Emp[Noemp]

ri4 : (Aff *Emp) [Nopr, Nodept] Õ Projet

• Suppression d'une entité de PROJET

Pour cette primitive, la règle ri4 peut être simplifiée en:

" E xce Noemp, il n'existe pas Aff(Nopr,E)

• Création Aff(Noproj, Noemp)

ri4 : " d xce Nodept tq (noe, d)xce Emp alors (noproj,d) xce Projet

on a: (noproj, e.nodept) xce Projet

La simplification des ri entraîne un gain de temps considérable.

Implantation des ri(2): approche orientée objet


Ici il s'agit des trois primitives traditionnelles: créer, mise à jour, supprimer et de tous les autres traitements.

Inconvénient de la méthode: il faut connaître toutes ces primitives.