STIC:STIC I - Atelier technique 4

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En principe, le ou les auteurs en question devraient bientôt présenter une meilleure version.



Cette page fait partie des cours STIC I et STIC II

STIC

1 Disponibilité du contenu

Le contenu de cette page sera disponible au plus tard à partir de lundi 23 mars à 09:00

Dans l'attente, les intéressés peuvent s'orienter vers la lecture facultative de la page :

2 Introduction

Cet Atelier propose une série d'informations et activités de consolidation à propos d'une technologie très utilisée dans le site web dynamique : la base de données.

Une activité liée à votre projet spécifique est également prévue : la création d'une fiche technique, dans laquelle vous illustrez vos choix par rapport aux technologies utilisées pour votre projet.

2.1 Connaissances/compétences envisagées

À l'issue de cet exercice vous devez avoir acquis les connaissances/compétences suivantes :

  • Identifier dans les bases de données l'extension du principe fondamentale de array en programmation : associer à une information un ou plusieurs indexes pour la récupérer
  • Comprendre les grandes lignes des fonctions d'une base de données, notamment l'acronyme CRUD (Create, Retrieve, Update, Delete)
  • Connaître l'existence de plusieurs systèmes de bases de données, notamment les bases des données relationnelles qui utilisent un langage de type SQL (Structured Query Language)
  • Pouvoir exécuter des interrogations simples à une base de données à travers phpMyAdmin
  • Savoir esquisser une simple modélisation de données pour une table

2.2 Prérequis

Sur le plan technique, pour effectuer les activités, il vous faudra les accès au service MySQL du serveur tecfaetu.unige.ch qui sera fait à travers l'interface phpMyAdmin. Les données d'accès vous ont été communiquées dans l'atelier précédent.

Sur le plan théorique, il vous faudra remobiliser les connaissances à propos du fonctionnement d'une page web dynamique vue lors de l'Atelier technique 3 pendant la période précédente.

3 Activité Projet Webmaster : fiche technique

Dans le forum du cours STIC I de votre volée vous trouverez une discussion avec le titre Projet Webmaster - fiche technique de votre projet. Lisez les consignes et postez votre fiche directement en réponse à la discussion.

Durée de l'activité : 20-30 minutes

4 Qu'est-ce qu'une base de données ?

Cette section résume le contenu de la page base de données, à consulter pour ceux qui sont intéressés en savoir plus. Les termes base de données et l'équivalent anglais database seront utilisés comme synonymes.

4.1 Fonction générale d'une base de données

Une base de données est l'extension du principe fondamental de array en programmation (voir Introduction à la programmation pour rappel). En effet, l'un des principes fondamentaux de l'informatique, que ce soit sur le plan théorique ou pratique, consiste à manier de l'information. Les bases de données sont une complexification et optimisation de ce principe de base qui s'articulent sur plusieurs niveaux :

  • Service ou système
    Au niveau plus élevé on retrouve un logiciel qui sert comme service ou système de gestion des bases de données, comme par exemple MySQL. Ce système s'occupe de rendre les bases de données accessibles et maniables de différentes manières, notamment à travers un langage de programmation côté serveur utilisé pour la création de sites web dynamiques comme PHP
  • Base de données
    C'est la première forme d'organisation des données. Une base de données regroupes des tableaux (table, en anglais) qui partagent une certaine relation entre elles (e.g. toutes les tables nécessaires au fonctionnement de WordPress ou Mediawiki)
  • Tableau
    Un tableau est une organisation de données plus spécifique, organisée souvent - mais pas exclusivement - en format rectangulaire, c'est-à-dire par lignes et colonnes (i.e. similaire à une feuille Excel)
  • Champs
    Un champ (field en anglais) détermine l'association clé-valeur entre la structure des données et l'information

4.2 Types de bases de données

Il existe plusieurs types de bases de données. Dans le cadre de cette activité, nous nous focalisons les databases de type relationnelles qui restent les plus utilisées à présent. Mais d'autres systèmes sont en train de gagner du terrain car plus adaptés à certains types de données. La différence principale qui divise les systèmes de base des données concerne la structuration de l'information :

  • Les bases de données de type relationnel utilise une structure fixe pour les tableaux, c'est-à-dire que chaque entrée dans le tableau (i.e. chaque ligne) doit respecter le nombre de champs (i.e. toutes les colonnes) prévus par le tableau
  • D'autres bases de données utilisent une structure flexible, par exemple basée sur un format de type JSON. C'est le même principe de l'exercice sur XML que vous venez de faire : les données peuvent se structurer de manière imbriquée plutôt que à plat dans une structure rectangulaire

En termes techniques on fait cette division avec les acronymes :

  • Database SQL
    Bases de données à structure fixe qui utilisent le Structured Query Language, un langage d’interrogation de bases de données qu'on verra par la suite
  • Database NoSQL
    Bases de donnée à structure flexibles. NoSQL peut être traduit comme No SQL ou Not Only SQL, car certains systèmes sont hybrides.

Nous ne verrons pas des databases NoSQL dans cette activité, mais si vous êtes intéressées référez-vous à la page base de données.

4.3 Fonctions principales des bases de données

La plupart des systèmes de gestion de databases permettent des opérations sur les données telles que :

  • CRUD : acronyme de Create, Retrieve, Update, et Delete, c'est-à-dire les opérations les plus communes effectuées sur des données ;
  • Filtrer : appliquer des critères de sélection pour obtenir un sous-ensemble de données par rapport à la totalité de l'information stockée ;
  • Trier (ou Sorting en anglais) : utiliser des critères pour placer les données dans un ordre précis. Le tri est une opération informatique qui nécessite d'une grande puissance computationnelle, et les bases de données sont souvent optimisés pour ce type d'opération ;
  • Répliquer : créer des "clones" d'une base de données pour des raisons de sécurité (backup) ou pour balancer les ressources (e.g. utiliser deux databases "jumeaux" pour départager un nombre élevé d'interrogations).

Ces opérations se font à travers des interrogations (en anglais queries) qui déterminent :

  1. Quel type d'opération effectuer (créer, modifier, effacer, ... des données) ;
  2. Quelles données seront affectées par l'opération.

Toute opération sur les données comporte un temps d'exécution qui est souvent proportionnel à la complexité de l'interrogation et/ou au nombre des données affectées par l'opération.

5 Activité avec base de données

Vous allez effectuer des activités sur les bases de données à travers l'interface graphique phpMyAdmin qui vous permet de manier les données à travers du code et/ou des commandes à l'interface (e.g. formulaires et boutons).

Connectez-vous à l'interface phpMyAdmin :

Pour éviter le risque de faire des manipulations sur des tables de données déjà existantes dans vos bases de données personnelles, utilisez tous la base de donnée zelda_demo pour l'ensemble des activités.

Sélectionnez la base de données depuis la liste à gauche en cliquant sur son nom.

5.1 Activité 01

La première activité consiste à insérer des données dans une base de données déjà existante. Vous allez insérer les données de deux manières différentes :

  1. D'abord à travers l'interface de phpMyAdmin
  2. Ensuite à travers votre première query SQL

5.1.1 Insérer une nouvelle entrée avec l'interface graphique

Dans la base de données zelda_demo vous trouvez une table qui s'appelle 01_books. Cliquez sur le nom de la table. La table se compose de 4 champs :

  • id : un identificateur unique pour chaque entrée qui est généré automatiquement par la base de données de manière séquentielle
  • title : le titre du livre
  • author : l'auteur du livre
  • proposed_by : le nom de la personne qui la propose

L'interface de phpMyAdmin qui s'ouvre lorsque vous cliquez sur le nom de la table devrait déjà vous montrer quelques entrées disponibles. Cliquez sur le bouton Insérer en haut de la partie principale de l'interface. Un écran avec des champs de formulaire va apparaître. Normalement, vous avez deux fois les mêmes champs qui se répètent, mais n'utilisez que la première série.

Remplissez les champs pour proposer un nouveau livre, sauf le champ id qui doit rester vide.

Cliquez sur le bouton Exécuter. Notez des éventuelles messages d'erreurs à l'écran, si non le livre va s'ajouter à la liste et vous obtenez à l'interface un nouveau écran qui reporte la query que vous venez d'exécuter, par exemple :

INSERT INTO `01_books` (`id`, `title`, `author`, `proposed_by`) VALUES (NULL, 'Le Nom de la rose', 'Umberto Eco', 'MAF');

Copier cette ligne, on la modifiera pour la réutiliser dans l'étape suivante. Puis cliquez sur le bouton en haut Afficher pour voir la liste des entrées, la votre sera la dernière (selon le nombre d'entrées déjà présentes, il faudra peut-être changer de pagination).

5.1.2 Insérer une nouvelle entrée avec l'exécution du code SQL

Maintenant vous allez insérer un autre livre avec une instruction SQL. Cliquez sur le bouton SQL en haut de la partie de l'interface principale. Vous aurez à l'image un grand textarea dans lequel vous avez déjà une query :

SELECT * FROM `01_books` WHERE 1

Effacez-la et remplacez avec le code de votre query précédente. Puis adaptez le titre et l'auteur dans le texte pour insérer une nouvelle entrée différente de la précédente, par exemple.

INSERT INTO `01_books` (`id`, `title`, `author`, `proposed_by`) VALUES (NULL, 'Les Misérables', 'Victor Hugo', 'MAF');

Cliquez sur le bouton Exécuter en bas à droite.

5.1.3 À retenir

Les opérations que vous venez d'effectuer correspondent à la partie Create de l'acronyme CRUD, car vous venez de créer des nouvelles entrées dans une table d'une base de données.

La query SQL est assez self-explaining, car elle utilise des verbes et une syntaxe assez simple à lire dans ce cas. Pour des tables plus complexes, comme dans le cas des vos plateformes/portails, les query seront sûrement plus articulées, mais le principe est le même.

Vous pouvez assez facilement imaginer que dans votre dispositif il existe une page qui vous permet d'ajouter des informations, normalement structurée par champs (e.g. nouveau post dans Word_press ou nouvelle page dans Mediawiki). Quelque parte dans la logique de votre application, il existe un bout de code qui va exécuter la query INSERT INTO ....

5.2 Activité 02

Dans cette deuxième activité vous allez effectuer une modélisation des données pour une base de données relationnelle (à ne pas confondre avec la modélisation des données en Data Science, voir par exemple Introduction à la modélisation des données avec R).

Modéliser pour une base de données implique :

  • Créer une schéma avec toutes les associations clé-valuer nécessaires à vos entrées
  • Définir les caractéristiques de chaque association en termes du type de données (e.g. chiffre, texte, ...) et éventuelles contraintes à respecter (e.g. longueur, valeur NULL acceptée ou pas, etc.)

La modélisation des données peut être plus ou moins complexe en fonction des deux aspects :

  • Le nombre de champs à modéliser
  • Si la modélisation prévoit des relations entre différents tables, par exemple le schéma suivant affiche trois tables qui sont en lien avec ce qu'on appelle une foreign key :
    1. Une table avec la liste des étudiants (un bleu)
    2. Une table avec la liste des cours (en vert)
    3. Une table avec la liste des notes des étudiants qui puise les étudiants et les noms du cours des deux tables respectives
Modélisation des données sur 3 tables en relation avec des foreign keys

5.3 Outils

Outils
Un simple éditeur pour définir le fichier SQL
phpMyAdmin: http://tecfaetu.unige.ch/phpmyadmin/
Deployment
  • Sur un serveur MySQL de TECFA

5.4 Query SQL

Modifier le code suivant et importer dans un serveur MySQL avec un outil comme PhPMyAdmin.

Note: Faites attention lorsque vous copier/collez du SQL à partir de fichiers PDF. Les quotes SQL sont droits: " et ', et pas du genre: ´

Exemple table pour données de sondage:

 CREATE TABLE demo1 (
  id int(10) NOT NULL auto_increment,
  login varchar(10) NOT NULL default '',
  password varchar(100) default NULL,
  fullname varchar(40) NOT NULL default '',
  url varchar(60) NOT NULL default '',
  food int(11) NOT NULL default '0',
  work int(11) NOT NULL default '0',
  love int(11) NOT NULL default '0',
  leisure int(11) NOT NULL default '0',
  sports int(11) NOT NULL default '0',
  PRIMARY KEY  (id),
  KEY login (login)
);

INSERT INTO demo1 VALUES (NULL,'colin', 'b9hhhfa9347all893u483', 'Patrick Hero','http://tecfa.unige.ch/',1,2,1,3,4);
INSERT INTO demo1 VALUES (NULL,'colin2', 'b9hhhfa9347all893u483', 'Patrick AntiHero','http://tecfa.unige.ch/',5,2,1,3,4);
INSERT INTO demo1 VALUES (NULL,'user12','098f6bcd4621d373cade4e832627b4f6','Testuser','www.mysql.com',1,4,5,2,1);

Simple relation avec 2 tables (étudiants et exercices). Contient une foreign key et qqs. données

-- MySQL example with foreign keys.
-- Needs the InnoDB engine (see the table definitions) 
 
--
-- Table 'student'
--
 
DROP TABLE IF EXISTS student;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS student (
  id int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  name varchar(40) NOT NULL DEFAULT '',
  first_name varchar(40) NOT NULL DEFAULT '',
  PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB  DEFAULT CHARSET=utf8;
 
--
-- Data for table 'student'
--
 
INSERT INTO student (id, name, first_name) VALUES
(1, 'Testeur', 'Bill'),
(2, 'Testeur', 'Joe'),
(3, 'Testeuse', 'Sophie'),
(4, 'Player', 'Jim');
 
--
-- Table 'exercise'
--
 
DROP TABLE IF EXISTS exercise;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS exercise (
  id int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  title varchar(40) NOT NULL DEFAULT '',
  student_id int(10) NOT NULL,
  comments varchar(128) DEFAULT NULL,
  url varchar(60) NOT NULL DEFAULT '',
  PRIMARY KEY (id),
  KEY student_id (student_id),
  FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES student(id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
 
--
-- Table 'exercise'
--
 
INSERT INTO exercise (id, title, student_id, comments, url) VALUES
(1, 'Exercise 1', 1, 'small comment', 'http://tecfa.unige.ch/'),
(2, 'Exercise 2', 1, 'no comment', 'http://tecfa.unige.ch/'),
(3, 'exe four', 2, 'No comment', 'http://localhost/'),
(4, 'exe four', 2, 'No comment', 'http://localhost/');

6 Pour aller plus loin

Voir Base de données :

  • Utilité des bases de données
  • CRUD -> Create, Retrieve, Update, Delete
  • SQL vs NoSQL

6.1 Liens

Texte
SQL and MySQL tutorial (Edutechwiki anglais)
Transparents
http://tecfa.unige.ch/guides/tie/html/mysql-intro/mysql-intro.html (français, qq. détails sont à améliorer, il faudrait notamment utiliser "varchar" au lieu de "char"...)
http://tecfa.unige.ch/guides/te/files/mysql-intro.pdf (Anglais)
PhpMyAdmin
http://tecfa.unige.ch/admin/phpMyAdmin/
Liens techniques
en:SQL (liens)
en:MySQL (liens)