Modèles de Bases de Données : E-R, Relationnel, Orienté Objet

Modèle Entité-Relation (MER)

Caractéristiques du Modèle Entité-Relation

• Le modèle a été proposé par Peter P. Chen et peut être utilisé comme une base pour une vue unifiée des données, en adoptant l'approche naturelle du monde réel qui se compose d'entités et de relations.
• Le modèle E/R, comme son nom l'indique, se concentre sur deux concepts fondamentaux : l'entité et la relation.
• Dans les modèles E/R, on peut distinguer les éléments clés tels que les entités, les attributs et les relations, ainsi que l'ensemble des valeurs, analogue à la notion de domaine.

Avantages du Modèle Entité-Relation

1. Simplicité conceptuelle : Compte tenu de cette structure, la relation entre les niveaux est logiquement simple.
2. Sécurité de la base de données : La BD est fournie et mise en œuvre par le SGBD, assurant une sécurité uniforme à travers tout le système.
3. Indépendance des données : Le SGBD crée un environnement où l'indépendance des données peut réduire considérablement l'effort de programmation et de maintenance.
4. Intégrité des données de base : Compte tenu de la relation « père-fils », il y a toujours un lien entre le segment parent et ses segments enfants.
5. Efficacité : Le modèle de base de données hiérarchique est très efficace lorsque la base de données contient une grande quantité de données connexes.

Inconvénients du Modèle Entité-Relation

1. Exécution complexe : Le SGBD de modèle hiérarchique libère le concepteur et le développeur des problèmes de dépendance des données, mais nécessite une connaissance détaillée des caractéristiques de stockage physique des données. Par conséquent, la mise en œuvre d'une conception de BD pourrait devenir très compliquée.
2. Difficile à gérer : Tout changement dans la structure de la BD, comme la délocalisation de segments, exige un changement dans tous les programmes d'application ayant accès à la base de données.
3. Manque d'indépendance structurelle : L'indépendance structurelle existe lorsque des changements dans la structure de la BD n'affectent pas la capacité du SGBD à accéder aux données.
4. Complexité d'utilisation et de programmation d'applications : En raison de la structure de navigation du système de BD, les développeurs et les utilisateurs finaux doivent savoir précisément comment les données sont physiquement distribuées dans la BD pour y accéder.
5. Contraintes de mise en œuvre : De nombreuses relations ne sont pas conformes à la norme commune 1:M requise par le modèle hiérarchique.
6. Manque de normes : Bien que le modèle hiérarchique Basque soit conçu pour tous les logiciels de BD hiérarchiques.

Modèle Relationnel

Caractéristiques du Modèle Relationnel

• Le modèle relationnel a été développé par E.F. Codd d'IBM en 1970, représentant une avancée pour les utilisateurs et les commanditaires. Le modèle relationnel est une base de données à « transmission automatique » qui a remplacé les bases de données à « transmission standard » qui l'ont précédé.
• Le modèle relationnel est perçu par l'utilisateur comme un ensemble de tables de stockage des données.

Avantages du Modèle Relationnel

1. Indépendance structurelle : Le modèle de système de base de données relationnelle n'utilise pas l'accès aux données de navigation ; les voies d'accès à l'information ne s'appliquent pas aux concepteurs, programmeurs et utilisateurs finaux de ces BD.
2. Amélioration de la simplicité conceptuelle : Bien que les modèles réseau et hiérarchiques aient été conceptuellement plus simples que les systèmes d'archives qu'ils ont remplacés, le modèle de base de données relationnelle est encore plus simple sur le plan conceptuel.
3. Conception, mise en œuvre et gestion simplifiées de la BD : Le modèle relationnel réalise à la fois l'indépendance des données et l'indépendance structurelle.
4. Capacités de requête ad hoc : L'une des raisons pour lesquelles le modèle relationnel occupe une position dominante sur le marché est sa capacité de requête très puissante et flexible.
5. Un puissant système de gestion de BD : Un bon SGBDR (Système de Gestion de Base de Données Relationnel) est beaucoup plus complexe que le SGBD utilisé dans les BD réseau et hiérarchiques.

Inconvénients du Modèle Relationnel

1. Coûts indirects substantiels du logiciel (SW) et du matériel (HW) du système : Le SGBDR, bien qu'il cache la plupart des complexités du système, entraîne également des dépenses considérables nécessaires pour le système d'exploitation (OS) et le matériel (HW).
2. La conception et la mise en œuvre sont plus sujettes aux erreurs : D'une certaine façon, l'environnement relationnel, très actif pour l'utilisateur, devient aussi une responsabilité.
3. Des problèmes peuvent promouvoir les « îlots d'information » : Le modèle relationnel étant si facile à utiliser, beaucoup de gens trouvent qu'il est aisé de créer leurs propres sous-ensembles et applications de BD.

Modèle de Base de Données Orienté Objet

Caractéristiques du Modèle Orienté Objet

• Les fondements des bases de données orientées objet ont été créés pour aider à répondre aux besoins des nouvelles applications. L'orientation objet offre une grande flexibilité pour gérer certaines de ces exigences et n'est pas limitée par les types de données et les langages de requête des systèmes de bases de données traditionnelles.
• Un élément clé de la base de données orientée objet est la capacité qu'elle offre au concepteur de spécifier à la fois la structure d'objets complexes et les opérations qui peuvent être appliquées à ces objets.
• Une autre raison de jeter les bases des bases de données orientées objet est l'utilisation croissante de langages orientés objet pour développer des applications.
• Les fondements des bases de données orientées objet sont conçus de sorte qu'ils puissent s'intégrer directement avec les applications développées à l'aide de langages orientés objet, ayant adopté de nombreux concepts de ces langages.

Avantages du Modèle Orienté Objet

1. Ajout de contenu sémantique : L'ajout de contenu sémantique au modèle de données lui donne plus de sens.
2. Affichage incluant le contenu sémantique : Le DRE (Diagramme Entité-Relation) et les modèles visuels OODM (Object-Oriented Data Model) représentent les relations, mais l'OODM inclut le contenu sémantique au sein de l'affichage visuel des objets, ce qui facilite la compréhension de la complexité des relations à l'intérieur et entre les objets.
3. Intégrité d'une BD : L'OODM utilise l'héritage, comme le modèle hiérarchique, pour protéger l'intégrité de la BD.
4. Indépendance structurelle des données : L'autonomie des objets dans l'OODM garantit l'indépendance structurelle des données.

Inconvénients du Modèle Orienté Objet

1. Manque de normes OBM : Il n'y a pas de modèles de données orientés objet standardisés. Le principal inconvénient est l'absence d'une méthode d'accès aux données standard.
2. Accès aux données de navigation complexe : La méthode d'accès aux données rappelle le style de navigation des modèles réseau et hiérarchiques.
3. Courbe d'apprentissage abrupte : Compte tenu de l'absence de normes et de la complexité imposée par le style d'accès aux données de navigation, la courbe d'apprentissage du modèle orienté objet tend à être plus prononcée que celle du modèle relationnel.
4. La grande complexité du système ralentit les opérations : La complexité du système tend à être plus élevée que celle du modèle de base de données relationnelle, donc la mise en œuvre des OMD (Object-Oriented Database Management Systems) exige des frais généraux importants pour le système d'exploitation (SE) et le logiciel (SO).