Leçon 1.3 · Temps de lecture : ~10 min

Une base de données relationnelle organise les données dans des tables liées par des clés. Dans cette leçon, vous apprendrez les composants fondamentaux — tables, colonnes, lignes, clés primaires, étrangères et uniques — et découvrirez comment le modèle ACID garantit la fiabilité des transactions même en cas de panne ou d'accès concurrents.

Concepts des bases relationnelles : tables, clés et ACID

Dans la leçon précédente, nous avons introduit le concept de base de données et les principaux types de BDD. Maintenant, nous allons approfondir les composants centraux des bases relationnelles, essentiels pour comprendre comment les données sont organisées et consultées via SQL.

Que sont les tables, colonnes et lignes ?

Les bases relationnelles organisent les données en structures appelées tables. Pensez à une table comme à une feuille de calcul :

• Table : Une collection de données liées, par exemple les clients, produits ou commandes.
• Colonne : Un ensemble vertical de données dans une table. Chaque colonne représente un attribut (ex. CustomerID, FirstName, LastName, Email).
• Ligne : Un ensemble horizontal de données dans une table. Chaque ligne représente un enregistrement individuel (un client, une commande, etc.).

Exemple :

Visualisons une table "Customers" simple :

• La structure entière est la table "%20Customers%20".
• "CustomerID", "FirstName", "LastName", "Email" sont les colonnes.
• Chaque ligne (ex. "1 | John | Doe | ...") est un enregistrement.

Que sont les clés de base de données ? Primaire, étrangère et unique

Les clés sont cruciales en relationnel : elles établissent des relations entre tables et font respecter l'intégrité des données. Principaux types :

Clé primaire (Primary Key)

• Colonne (ou ensemble de colonnes) qui identifie de façon unique chaque ligne.
• Caractéristiques :
  • Unique
  • Non NULL
• Ex : "CustomerID" est souvent une bonne clé primaire.

Clé étrangère (Foreign Key)

• Colonne dans une table qui référence la clé primaire d'une autre table.
• Sert à établir des relations entre tables.
• Exemple : si une table "Orders" contient un champ "CustomerID" qui référence "Customers.CustomerID".

Clé unique (Unique Key)

• Colonne (ou ensemble) qui garantit l'unicité des valeurs dans la table.
• Différence par rapport à la clé primaire : une table peut avoir plusieurs clés uniques.
• Les colonnes uniques peuvent inclure des valeurs NULL selon le SGBD.
• Exemple : la colonne "Email" pourrait être une clé unique.

Que sont les contraintes SQL ?

Une contrainte est une règle appliquée à une colonne ou à une table que le moteur de base de données applique automatiquement. Les clés (primaire, étrangère, unique) sont un type de contrainte. Voici les autres contraintes importantes utilisées au quotidien en SQL :

Par exemple, une table customers peut définir plusieurs contraintes à la fois :

CREATE TABLE customers (
    customer_id  SERIAL        PRIMARY KEY,
    email        VARCHAR(255)  NOT NULL UNIQUE,
    age          INTEGER       CHECK (age >= 0),
    country      VARCHAR(100)  DEFAULT 'Unknown'
);

Le moteur de base de données rejettera automatiquement tout INSERT ou UPDATE qui viole ces règles, assurant la cohérence des données sans logique supplémentaire côté application.

Qu'est-ce qu'ACID ? La sécurité des transactions en base relationnelle

Dans les bases relationnelles, une autre notion fondamentale est le modèle ACID. ACID définit les propriétés qui rendent les transactions sûres et fiables.

Une transaction est un groupe d'opérations traité comme une seule unité de travail. Par exemple, un virement bancaire entre deux comptes implique généralement au moins deux opérations :

1. Débiter le compte A.
2. Créditer le compte B.

Ces deux étapes doivent réussir ensemble, sinon aucune ne doit être appliquée.

ACID signifie :

• Atomicité : Une transaction est « tout ou rien ». Si une étape échoue, toute la transaction est annulée.
• Cohérence : Une transaction doit faire passer la base d'un état valide à un autre en respectant toutes les règles et contraintes définies.
• Isolation : Les transactions concurrentes ne doivent pas interférer entre elles d'une façon qui produirait des résultats incorrects.
• Durabilité : Une fois validées (commit), les modifications d'une transaction sont permanentes, même en cas de panne ou de coupure électrique.

Ces propriétés sont essentielles dans des systèmes réels comme la banque, l'e-commerce ou la gestion des stocks, où des mises à jour partielles ou incorrectes peuvent avoir de lourdes conséquences.

Points clés de cette leçon :

• Une base relationnelle stocke les données dans des tables composées de colonnes et de lignes.
• Une clé primaire identifie chaque ligne de façon unique ; elle doit être unique et non NULL.
• Une clé étrangère relie une ligne d'une table à une ligne d'une autre, assurant l'intégrité référentielle.
• Une clé unique garantit l'unicité des valeurs dans une colonne ; une table peut en avoir plusieurs.
• Les contraintes (NOT NULL, CHECK) sont appliquées automatiquement par le moteur de base de données.
• Le modèle ACID (Atomicité, Cohérence, Isolation, Durabilité) assure la fiabilité des transactions même en cas de panne ou d'accès concurrents.

Dans la leçon suivante, nous découvrirons les types de données de base utilisés dans les bases relationnelles et comment choisir le bon type pour chaque colonne.

Foire aux questions

Quelle est la différence entre une clé primaire et une clé unique ?

Une clé primaire identifie chaque ligne de façon unique et ne peut pas être NULL. Une table ne peut avoir qu'une seule clé primaire. Une clé unique garantit aussi l'unicité, mais peut autoriser des valeurs NULL, et une table peut en avoir plusieurs. Utilisez la clé primaire comme identifiant principal de la ligne ; les clés uniques servent à imposer l'unicité sur d'autres colonnes, comme email.

Une clé étrangère peut-elle référencer une clé unique plutôt qu'une clé primaire ?

Oui. Une clé étrangère peut référencer toute colonne (ou ensemble de colonnes) disposant d'une contrainte d'unicité, pas uniquement la clé primaire. Cependant, référencer la clé primaire reste la pratique la plus courante et recommandée.

Que se passe-t-il si une transaction ACID échoue à mi-parcours ?

L'atomicité garantit que toute la transaction est annulée (rollback), laissant la base dans l'état où elle se trouvait avant le début de la transaction. Aucune modification partielle n'est conservée.

Questions d'entretien

Comment expliquer une clé primaire lors d'un entretien ?

Une clé primaire est une colonne ou une combinaison de colonnes qui identifie de manière unique chaque ligne d'une table. Elle doit être unique, ne peut pas contenir de valeurs NULL, et il ne peut y en avoir qu'une par table. Elle sert de point d'ancrage pour les références de clés étrangères des autres tables.

Qu'est-ce que l'intégrité référentielle et comment les clés étrangères l'assurent-elles ?

L'intégrité référentielle signifie qu'une valeur de clé étrangère dans une table doit toujours correspondre à une valeur de clé primaire existante dans la table référencée, ou être NULL. Le moteur de base de données l'applique automatiquement : toute tentative d'insérer une clé étrangère orpheline ou de supprimer une ligne référencée sera rejetée, sauf si une règle de cascade est définie.

Que signifie ACID et pourquoi est-ce important ?

ACID signifie Atomicité, Cohérence, Isolation et Durabilité. Ces propriétés définissent les garanties qui rendent les transactions fiables. Sans ACID, des écritures concurrentes pourraient corrompre les données, des pannes partielles laisseraient la base dans un état invalide, et des modifications validées pourraient être perdues après un crash. C'est pourquoi les bases relationnelles sont utilisées pour les systèmes financiers, médicaux et autres applications critiques.

→ Leçon 1.4 : Types de données de base