1 - Base de données

 

Base de données

Une base de données informatique est un ensemble de données qui ont été stockées sur un support informatique, et organisées et structurées de manière à pouvoir facilement consulter et modifier leur contenu.

Prenons l'exemple d'un site web avec un système de news et de membres. On va utiliser une base de données MySQL pour stocker toutes les données du site : les news (avec la date de publication, le titre, le contenu, éventuellement l'auteur,…) et les membres (leurs noms, leurs emails,…).
Tout ceci va constituer notre base de données pour le site. Mais il ne suffit pas que la base de données existe. Il faut aussi pouvoir la gérer, interagir avec cette base. Il faut pouvoir envoyer des message à MySQL (messages qu'on appellera "requêtes"), afin de pouvoir ajouter des news, modifier des membres, supprimer, et tout simplement afficher des éléments de la base.

Une base de données seule ne suffit donc pas, il est nécessaire d'avoir également :

• un système permettant de gérer cette base ;
• un langage pour transmettre des instructions à la base de données (par l'intermédiaire du système de gestion).

SGBD

Un Système de Gestion de Base de Données (SGBD) est un logiciel (ou un ensemble de logiciels) permettant de manipuler les données d'une base de données. Manipuler, c'est-à-dire sélectionner et afficher des informations tirées de cette base, modifier des données, en ajouter ou en supprimer (ce groupe de quatre opérations étant souvent appelé "CRUD", pour Create, Read, Update, Delete).
MySQL est un système de gestion de bases de données.

Le paradigme client - serveur

La plupart des SGBD sont basés sur un modèle Client - Serveur. C'est-à-dire que la base de données se trouve sur un serveur qui ne sert qu'à ça, et pour interagir avec cette base de données, il faut utiliser un logiciel "client" qui va interroger le serveur et transmettre la réponse que le serveur lui aura donnée. Le serveur peut être installé sur une machine différente du client ; c'est souvent le cas lorsque les bases de données sont importantes. Ce n'est cependant pas obligatoire, ne sautez pas sur votre petit frère pour lui emprunter son ordinateur. Dans ce tutoriel, nous installerons les logiciels serveur et client sur un seul et même ordinateur.
Par conséquent, lorsque vous installez un SGBD basé sur ce modèle (c'est le cas de MySQL), vous installez en réalité deux choses (au moins) : le serveur, et le client. Chaque requête (insertion/modification/lecture de données) est faite par l'intermédiaire du client. Jamais vous ne discuterez directement avec le serveur (d'ailleurs, il ne comprendrait rien à ce que vous diriez).
Vous avez donc besoin d'un langage pour discuter avec le client, pour lui donner les requêtes que vous souhaitez effectuer. Dans le cas de MySQL, ce langage est le SQL.

SGBDR

Le R de SGBDR signifie "relationnel". Un SGBDR est un SGBD qui implémente la théorie relationnelle. MySQL implémente la théorie relationnelle ; c'est donc un SGBDR.

La théorie relationnelle dépasse le cadre de ce tutoriel, mais ne vous inquiétez pas, il n'est pas nécessaire de la maîtriser pour être capable d'utiliser convenablement un SGBDR. Il vous suffit de savoir que dans un SGBDR, les données sont contenues dans ce qu'on appelle des relations, qui sont représentées sous forme de tables. Une relation est composée de deux parties, l'en-tête et le corps. L'en-tête est lui-même composé de plusieurs attributs. Par exemple, pour la relation "Client", on peut avoir l'en-tête suivant :

Numéro	Nom	Prénom	Email

Quant au corps, il s'agit d'un ensemble de lignes (ou n-uplets) composées d'autant d'éléments qu'il y a d'attributs dans le corps. Voici donc quatre lignes pour la relation "Client" :

Numéro	Nom	Prénom	Email
1	Jean	Dupont	jdupont@email.com
2	Marie	Malherbe	mama@email.com
3	Nicolas	Jacques	Jacques.nicolas@email.com
4	Hadrien	Piroux	happi@email.com

Différentes opérations peuvent alors être appliquées à ces relations, ce qui permet d'en tirer des informations. Parmi les opérations les plus utilisées, on peut citer (soient A et B deux relations) :

• la sélection (ou restriction) : obtenir les lignes de A répondant à certains critères ;
• la projection : obtenir une partie des attributs des lignes de A ;
• l'union - A \cup B : obtenir tout ce qui se trouve dans la relation A ou dans la relation B ;
• l'intersection - A \cap B : obtenir tout ce qui se trouve à la fois dans la relation A et dans la relation B ;
• la différence - A - B : obtenir ce qui se trouve dans la relation A mais pas dans la relation B ;
• la jointure - A \bowtie B : obtenir l'ensemble des lignes provenant de la liaison de la relation A et de la relation B à l'aide d'une information commune.

Un petit exemple pour illustrer la jointure : si l'on veut stocker des informations sur les clients d'une société, ainsi que les commandes passées par ces clients, on utilisera deux relations : client et commande, la relation commande étant liée à la relation client par une référence au client ayant passé commande.
Un petit schéma clarifiera tout ça !

Le client numéro 3, M. Nicolas Jacques, a donc passé une commande de trois tubes de colle, tandis que Mme Marie Malherbe (cliente numéro 2) a passé deux commandes, pour du papier et des ciseaux.

Le langage SQL

Le SQL (Structured Query Language) est un langage informatique qui permet d'interagir avec des bases de données relationnelles. C'est le langage pour base de données le plus répandu, et c'est bien sûr celui utilisé par MySQL. C'est donc le langage que nous allons utiliser pour dire au client MySQL d'effectuer des opérations sur la base de données stockée sur le serveur MySQL

Il a été créé dans les années 1970 et c'est devenu standard en 1986 (pour la norme ANSI - 1987 en ce qui concerne la norme ISO). Il est encore régulièrement amélioré.

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2 - Organisation d'une base de données

Bon, vous savez qu'une base de données sert à gérer les données. Très bien. Mais comment ?? Facile ! Comment organisez-vous vos données dans la "vie réelle" ?? Vos papiers par exemple ? Chacun son organisation bien sûr, mais je suppose que vous les classez d'une manière ou d'une autre.

Toutes les factures ensemble, tous les contrats ensemble, etc. Ensuite on subdivise : les factures d’électricité, les factures pour la voiture. Ou bien dans l'autre sens : tous les papiers concernant la voiture ensemble, puis subdivision en taxes, communication avec l'assureur, avec le garagiste, ...

Une base de données, c'est pareil ! On classe les informations. MySQL étant un SGBDR, je ne parlerai que de l'organisation des bases de données relationnelles.

Comme je vous l'ai dit précédemment, on représente les données sous forme de tables. Une base va donc contenir plusieurs tables (elle peut n'en contenir qu'une bien sûr, mais c'est rarement le cas). Si je reprends mon exemple précédent, on a donc une table représentant des clients (donc des personnes).
Chaque table définit un certain nombre de colonnes, qui sont les caractéristiques de l'objet représenté par la table (les attributs de l'en-tête dans la théorie relationnelle). On a donc ici une colonne "Nom", une colonne "Prénom", une colonne "Email" et une colonne "Numéro" qui nous permettent d'identifier les clients individuellement (les noms et prénoms ne suffisent pas toujours).

Numéro	Nom	Prénom	Email
1	Jean	Dupont	jdupont@email.com
2	Marie	Malherbe	mama@email.com
3	Nicolas	Jacques	Jacques.nicolas@email.com
4	Hadrien	Piroux	happi@email.com

Si je récapitule, dans une base nous avons donc des tables, et dans ces tables, on a des colonnes. Dans ces tables, vous introduisez vos données. Chaque donnée introduite le sera sous forme de ligne dans une table, définissant la valeur de chaque colonne pour cette donnée.

En résumé

• MySQL est un Système de Gestion de Bases de Données Relationnelles (SGBDR) basé sur le modèle client-serveur.
• Le langage SQL est utilisé pour communiquer entre le client et le serveur.
• Dans une base de données relationnelle, les données sont représentées sous forme de tables.

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3 - Installation du logiciel mysql

Pour télécharger MySQL, vous pouvez vous rendre sur le site suivant :

http://dev.mysql.com/downloads/mysql/#downloads

Sélectionnez l'OS sur lequel vous travaillez (Windows, Mac OS ou Linux).

Windows

Téléchargez MySQL avec l'installeur (MSI Installer), puis exécutez le fichier téléchargé. L'installeur démarre et vous guide lors de l'installation.
Lorsqu'il vous demande de choisir entre trois types d'installation, choisissez "Typical". Cela installera tout ce dont nous pourrions avoir besoin.

L'installation se lance. Une fois qu'elle est terminée, cliquez sur "Terminer" après vous être assurés que la case "lancer l'outil de configuration MySQL" est cochée.

Dans cet outil de configuration, choisissez la configuration standard, et à l'étape suivante, cochez l'option "Include Bin Directory in Windows PATH"

On vous propose alors de définir un nouveau mot de passe pour l'utilisateur "root". Choisissez un mot de passe et confirmez-le. Ne cochez aucune autre option à cette étape. Cliquez ensuite sur "Execute" pour lancer la configuration.

Mac OS

Téléchargez l'archive DMG qui vous convient (32 ou 64 bits), double-cliquez ensuite sur ce .dmg pour ouvrir l'image disque.
Vous devriez y trouver 4 fichiers dont deux .pkg. Celui qui nous intéresse s'appelle mysql-5.5.9-osx10.6-x86_64.pkg (les chiffres peuvent changer selon la version de MySQL téléchargée et votre ordinateur). Ouvrez ce fichier qui est en fait l'installateur de MySQL, et suivez les instructions.

Une fois le programme installé, vous pouvez ouvrir votre terminal (pour rappel, il se trouve dans Applications -> Utilitaires).

Tapez les commandes et exécutez les instructions suivantes :

cd /usr/local/mysql
sudo ./bin/mysqld_safe

• Entrez votre mot de passe si nécessaire
• Tapez Ctrl + Z

bg

• Tapez Ctrl + D
• Quittez le terminal

MySQL est prêt à être utilisé !

Configuration

Par défaut, aucun mot de passe n'est demandé pour se connecter, même avec l'utilisateur root (qui a tous les droits). Je vous propose donc de définir un mot de passe pour cet utilisateur :

/usr/local/mysql/bin/mysqladmin -u root password <votre_mot_de_passe>

Ensuite, pour pouvoir accéder directement au logiciel client depuis la console, sans devoir aller dans le dossier où est installé le client, il vous faut ajouter ce dossier à votre variable d'environnement PATH. Pour cela, tapez la commande suivante dans le terminal :

echo 'export PATH=/usr/local/mysql/bin:$PATH' >> ~/.profile

/usr/local/mysql/bin

est donc le dossier dans lequel se trouve le logiciel client (plusieurs logiciels clients en fait). Redémarrez votre terminal pour que le changement prenne effet.

Linux

Sous Debian ou Ubuntu

Exécuter la commande suivante pour installer MySQL :

sudo apt-get install mysql-server mysql-client

Une fois votre mot de passe introduit, MySQL va être installé.

Sous RedHat

Exécuter la commande suivante pour installer MySQL :

sudo yum install mysql mysql-server

Une fois votre mot de passe introduit, MySQL va être installé.

Dans tous les cas, après installation

Pensez ensuite à modifier le mot de passe de l'utilisateur root (administrateur ayant tous les droits) avec la commande suivante :

sudo mysqladmin -u root -h localhost password '<votre mot de passe>'

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4 - Connexion à MySQL

Je vous ai dit que MySQL était basé sur un modèle client - serveur, comme la plupart des SGBD. Cela implique donc que votre base de données se trouve sur un serveur auquel vous n'avez pas accès directement, il faut passer par un client qui fera la liaison entre vous et le serveur.
Lorsque vous installez MySQL, plusieurs choses sont donc installées sur votre ordinateur :

• un serveur de base de données MySQL ;
• plusieurs logiciels clients qui permettent d'interagir avec le serveur.

Connexion au client

Parmi ces clients, celui dont nous allons parler à présent est mysql (original comme nom  ). C'est celui que vous utiliserez tout au long de ce cours pour vous connecter à votre base de données et y insérer, consulter et modifier des données. La commande pour lancer le client est tout simplement son nom :

mysql

Cependant cela ne suffit pas. Il vous faut également préciser un certain nombre de paramètres. Le client mysql a besoin d'au minimum trois paramètres :

• l'hôte : c'est-à-dire l'endroit où est localisé le serveur ;
• le nom d'utilisateur ;
• et le mot de passe de l'utilisateur.

L'hôte et l'utilisateur ont des valeurs par défaut, et ne sont donc pas toujours indispensables. La valeur par défaut de l'hôte est "localhost", ce qui signifie que le serveur est sur le même ordinateur que le client. C'est bien notre cas, donc nous n'aurons pas à préciser ce paramètre. Pour le nom d'utilisateur, la valeur par défaut dépend de votre système. Sous Windows, l'utilisateur courant est "ODBC", tandis que pour les systèmes Unix (Mac et Linux), il s'agit de votre nom d'utilisateur (le nom qui apparaît dans l'invite de commande).
Pour votre première connexion à MySQL, il faudra vous connecter avec l'utilisateur "root", pour lequel vous avez normalement défini un mot de passe (si vous ne l'avez pas fait, inutile d'utiliser ce paramètre, mais ce n'est pas très sécurisé). Par la suite, nous créerons un nouvel utilisateur.
Pour chacun des trois paramètres, deux syntaxes sont possibles :

########
# Hôte #
########

--hote=nom_hote
 
# ou 

-h nom_hote

########
# User #
########

--user=nom_utilisateur

# ou 

-u nom_utilisateur

################
# Mot de passe #
################

--password=password

# ou 

-ppassword

Remarquez l'absence d'espace entre -p et le mot de passe. C'est voulu (mais uniquement pour ce paramètre-là), et souvent source d'erreurs.
La commande complète pour se connecter est donc :

mysql -h localhost -u root -pmotdepassetopsecret

# ou

mysql --host=localhost --user=root --password=motdepassetopsecret

# ou un mélange des paramètres courts et longs si ça vous amuse

mysql -h localhost --user=root -pmotdepassetopsecret

J'utiliserai uniquement les paramètres courts à partir de maintenant. Choisissez ce qui vous convient le mieux.
Notez que pour le mot de passe, il est possible (et c'est même très conseillé) de préciser uniquement que vous utilisez le paramètre, sans lui donner de valeur :

mysql -h localhost -u root -p

Apparaissent alors dans la console les mots suivants :

Enter password:

Tapez donc votre mot de passe, et là, vous pouvez constater que les lettres que vous tapez ne s'affichent pas. C'est normal, cessez donc de martyriser votre clavier, il n'y peut rien le pauvre  . Cela permet simplement de cacher votre mot de passe à d'éventuels curieux qui regarderaient par-dessus votre épaule.

Donc pour résumer, pour me connecter à mysql, je tape la commande suivante :

mysql -u root -p

J'ai omis l'hôte, puisque mon serveur est sur mon ordinateur. Je n'ai plus qu'à taper mon mot de passe et je suis connecté.

Déconnexion

Pour se déconnecter du client, il suffit d'utiliser la commande quit ou exit.

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5 - Syntaxe SQL et premières commandes

Maintenant que vous savez vous connecter, vous allez enfin pouvoir discuter avec le serveur MySQL (en langage SQL évidemment). Donc, reconnectez-vous si vous êtes déconnectés.

Vous pouvez constater que vous êtes connectés grâce au joli (quoiqu'un peu formel) message de bienvenue, ainsi qu'au changement de l'invite de commande. On voit maintenant mysql>.

"Hello World !"

Traditionnellement, lorsque l'on apprend un langage informatique, la première chose que l'on fait, c'est afficher le célèbre message "Hello World !". Pour ne pas déroger à la règle, je vous propose de taper la commande suivante (sans oublier le ; à la fin) :

1SELECT 'Hello World !';

1SELECT

est la commande qui permet la sélection de données, mais aussi l'affichage. Vous devriez donc voir s'afficher "Hello World !"

Hello World !
Hello World !

Comme vous le voyez, "Hello World !" s'affiche en réalité deux fois. C'est parce que MySQL représente les données sous forme de table. Il affiche donc une table avec une colonne, qu'il appelle "Hello World !" faute de meilleure information. Et dans cette table nous avons une ligne de données, le "Hello World !" que nous avons demandé.

Syntaxe

Avant d'aller plus loin, voici quelques règles générales à retenir concernant le SQL qui, comme tout langage informatique, obéit à des règles syntaxiques très strictes.

Fin d'une instruction

Pour signifier à MySQL qu'une instruction est terminée, il faut mettre le caractère ;. Tant qu'il ne rencontre pas ce caractère, le client MySQL pense que vous n'avez pas fini d'écrire votre commande et attend gentiment que vous continuiez.

Par exemple, la commande suivante devrait afficher 100. Mais tant que MySQL ne recevra pas de ;, il attendra simplement la suite.

1SELECT 100

En appuyant sur la touche Entrée vous passez à la ligne suivante, mais la commande ne s'effectue pas. Remarquez au passage le changement dans l'invite de commande. mysql> signifie que vous allez entrer une commande, tandis que -> signifie que vous allez entrer la suite d'une commande commencée précédemment.

Tapez maintenant ; puis appuyer sur Entrée. Ca y est, la commande est envoyée, l'affichage se fait !

Ce caractère de fin d'instruction obligatoire va vous permettre :

• d'écrire une instruction sur plusieurs lignes ;
• d'écrire plusieurs instructions sur une seule ligne.

Commentaires

Les commentaires sont des parties de code qui ne sont pas interprétées. Ils servent principalement à vous repérer dans votre code. En SQL, les commentaires sont introduits par -- (deux tirets). Cependant, MySQL déroge un peu à la règle SQL et accepte deux syntaxes :

• # : tout ce qui suit ce caractère sera considéré comme commentaire
• -- : la syntaxe normale est acceptée uniquement si les deux tirets sont suivis d'une espace au moins

Afin de suivre au maximum la norme SQL, ce sont les -- qui seront utilisés tout au long de ce tutoriel.

Chaînes de caractères

Lorsque vous écrivez une chaîne de caractères dans une commande SQL, il faut absolument l'entourer de guillemets simples (donc des apostrophes).

MySQL permet également l'utilisation des guillemets doubles, mais ce n'est pas le cas de la plupart des SGBDR. Histoire de ne pas prendre de mauvaises habitudes, je vous conseille donc de n'utiliser que les guillemets simples pour délimiter vos chaînes de caractères.

Exemple : la commande suivante sert à afficher "Bonjour petit Zéro !"

1SELECT 'Bonjour petit Zéro !';

Par ailleurs, si vous désirez utiliser un caractère spécial dans une chaîne, il vous faudra l'échapper avec \. Par exemple, si vous entourez votre chaîne de caractères de guillemets simples mais voulez utiliser un tel guillemet à l'intérieur de votre chaîne :

1SELECT 'Salut l'ami';  -- Pas bien !

2SELECT 'Salut l\'ami'; -- Bien !

Quelques autres caractères spéciaux :

	retour à la ligne
	tabulation
\	antislash (eh oui, il faut échapper le caractère d'échappement…)
%	pourcent (vous verrez pourquoi plus tard)
_	souligné (vous verrez pourquoi plus tard aussi)

Cette manière d'échapper les caractères spéciaux (avec \) est propre à MySQL. D'autres SGBDR demanderont qu'on leur précise quel caractère sert à l'échappement ; d'autres encore demanderont de doubler le caractère spécial pour l'échapper. Soyez donc prudent et renseignez-vous si vous n'utilisez pas MySQL.

Notez que pour échapper un guillemet simple (et uniquement ce caractère), vous pouvez également l'écrire deux fois. Cette façon d'échapper les guillemets correspond d'ailleurs à la norme SQL. Je vous encourage par conséquent à essayer de l'utiliser au maximum.

1SELECT 'Salut l'ami';  -- ne fonctionne pas !

2SELECT 'Salut l\'ami'; -- fonctionne !

3SELECT 'Salut l''ami'; -- fonctionne aussi et correspond à la norme !

Un peu de math

MySQL est également doué en calcul :

1SELECT (5+3)*2;

Pas de guillemets cette fois puisqu'il s'agit de nombres. MySQL calcule pour nous et nous affiche :

(5+3)*2
16

MySQL est sensible à la priorité des opérations, comme vous pourrez le constater en tapant cette commande :

1SELECT (5+3)*2, 5+3*2;

Résultat :

(5+3)*2	5+3*2
16	11

Utilisateur

Il n'est pas très conseillé de travailler en tant que "root" dans MySQL, à moins d'en avoir spécifiquement besoin. En effet, "root" a tous les droits. Ce qui signifie que vous pouvez faire n'importe quelle bêtise dans n'importe quelle base de données pendant que j'ai le dos tourné. Pour éviter ça, nous allons créer un nouvel utilisateur, qui aura des droits très restreints. Je l’appellerai "sdz", mais libre à vous de lui donner le nom que vous préférez. Pour ceux qui sont sous Unix, notez que si vous créez un utilisateur du même nom que votre utilisateur Unix, vous pourrez dès lors omettre ce paramètre lors de votre connexion à mysql.

Je vous demande ici de me suivre aveuglément, car je ne vous donnerai que très peu d'explications. En effet, la gestion des droits et des utilisateurs fera l'objet d'un chapitre entier dans une prochaine partie du cours. Tapez donc cette commande dans mysql, en remplaçant sdz par le nom d'utilisateur que vous avez choisi, et mot_de_passe par le mot de passe que vous voulez lui attribuer :

1GRANT ALL PRIVILEGES ON elevage.* TO 'sdz'@'localhost' IDENTIFIED BY 'mot_de_passe';

Je décortique donc rapidement :

• GRANT ALL PRIVILEGES : Cette commande permet d'attribuer tous les droits (c'est-à-dire insertions de données, sélections, modifications, suppressions…)
• ON elevage.* : définit les bases de données et les tables sur lesquelles ces droits sont acquis. Donc ici, on donne les droits sur la base "elevage" (qui n'existe pas encore, mais ce n'est pas grave, nous la créerons plus tard), pour toutes les tables de cette base (grâce à *).
• TO 'sdz' : définit l'utilisateur auquel on accorde ces droits. Si l'utilisateur n'existe pas, il est créé.
• @'localhost' : définit à partir d'où l'utilisateur peut exercer ces droits. Dans notre cas, 'localhost', donc il devra être connecté à partir de cet ordinateur.
• IDENTIFIED BY 'mot_de_passe': définit le mot de passe de l'utilisateur.

Pour vous connecter à mysql avec ce nouvel utilisateur, il faut donc taper la commande suivante (après s'être déconnecté bien sûr) :

mysql -u sdz -p

En résumé

• MySQL peut s'utiliser en ligne de commande ou avec une interface graphique.
• Pour se connecter à MySQL en ligne de commande, on utilise : mysql -u utilisateur [-h hôte] -p.
• Pour terminer une instruction SQL, on utilise le caractère ;.
• En SQL, les chaînes de caractères doivent être entourées de guillemets simples '.
• Lorsque l'on se connecte à MySQL, il faut définir l'encodage utilisé, soit directement dans la connexion avec l'option --default-character-set, soit avec la commande SET NAMES.

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