Relational Database (ft. Christoph Koch)YouTube↗  IA↗(long shot)
Science & Technology  627 views 22 likes 0 dislikes   09 Feb 2017
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Describe your problem in detail if it's not obvious

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there are alternatives. Let's see
il existe des alternatives.
There are so-called semi-structured databases
Il y a ce qu'on appelle les bases de données semi-structurées
or object-oriented databases or
ou les bases de données orientées objet ou
free-text databases, and
des bases de données en texte brut, et
many other things. But relational
beaucoup d'autres choses. Mais les
databases have established themselves as
bases de données relationnelles se sont imposés comme
the industry standard
la norme de l'industrie
This is professor Christopher Koch of the IC
Ceci est le professeur Christopher Koch du département IC
school at EPFL and as you've guessed we
à l'EPFL et comme vous nous l'avez deviné
are going to discuss relational
on va parler
databases. There was a big change in
des bases de données relationnelles. Il y a eu un grand changement dans
how we did systems, about around
comment nous avons fait des systèmes, environ autour
nineteen seventy. Before that, we didn't
de 1970. Avant cela, nous ne avions pas
have the relational model and we also
de modèle relationnel et nous n'avions aussi
kind of had only programming languages
que des langages de programmation
that are very much like Python or Java, where we just
qui sont très bien comme Python ou Java, où nous disons
said: this is how you compute it
voici comment calculer
they were all very low level
ils étaient tous de très bas niveau
and they would go into the details of
et ils allaient dans les détails de
how the data is actually stored on your hard
comment les données sont effectivement stockées sur votre disque
drive or whatever. After that
conduire ou autre chose. Après ça
you had this abstraction of a clean
vous avez eu cette abstraction d'un
mathematical model relational model and
modèle mathématique relationnel et
language that was declarative
le langage déclaratif
people were saying in around nine seventy
les gens disaient autour de 1970
you will never be able to make this
vous ne serez jamais en mesure de rendre ça
effective, it will be always super slow
efficace, ce sera toujours super lent
and it will be super naive, and it's a bad idea to
et ce sera super naïf, et c'est une mauvaise idée de
do it that way
faire de cette façon
do you see the trouble with that though
voyez-vous le problème avec ça ?
basically you would need to be an expert
Du coup, vous auriez besoin d'être un expert
to manage your database, and also, there
pour gérer votre base de données, et de plus, il
would be a huge risk of errors when
y aurait un risque énorme d'erreurs lors
manipulating the database. But then, people,
de la manipulation de la base de données. Mais alors,
computer scientists, went spent time on this and there was
des informaticiens ont passé du temps sur ce sujet et il y avait
an intensive effort over many years and
un effort intensif pendant de nombreuses années et
they built things called query
ils ont construit des choses appelées requêtes
optimizers and smart query execution
optimiseurs et moteurs intelligents d'exécution de requêtes
engines which take the declarative
qui prennent une description déclarative
description and analyze it and turn it
et l'analysent et la transforment
into a very efficient program to
dans un programme très efficace pour
execute it, and this is only possible
l'exécuter, et cela est seulement possible
because the language's declarative
car le langage déclaratif
is simple and restrictive
est simple et restrictif
in particular because of how easy to use
notamment en raison de leur facilité d'utilisation
they are relational databases are used
les bases de données relationnelles sont utilisées
throughout the industry to the point
dans toute l'industrie au point
where, these days, they are at the heart
où, ces jours-ci, ils sont au cœur
of a trillion-dollar industry, as we
d'une industrie de billions de dollars, comme nous en avons
discussed in a previous video
discuté dans une vidéo précédente
the relational model has become the most
le modèle relationnel est devenu le
popular model and that has it's not
modèle le plus populaire et ce n'est pas
about to change anytime soon i think
sur le point de changer de sitôt je pense
for a number of reasons. One is
Pour plusieurs raisons. L'une est
it seems to be particularly well-suited for
qu'il semble être particulièrement bien adapté pour
kind of commercial applications
des applications commerciales
it is also very simple to think about
il est également très simple à penser
and reason about it. In mathematics
En mathématiques
there is an abstraction idea of a relation
il y a une idée d'abstraction d'une relation
which is a very-simple-to-describe thing
qui est une chose très simple à décrire
and it corresponds very closely to what
et qui correspond de très près à ce que
people call the relational data model
les gens appellent le modèle de données relationnelles
right
it also allows us to kind of model in a
il nous permet également de modéliser
query language way by
un langage de requête de façon par
mathematics. So one thing is logic
les mathématiques. Donc, une chose est la logique.
logic as a query languages
la logique comme un langage de requête
as a way of asking questions about
comme un moyen de poser des questions sur
what is in the database
ce qui est dans la base de données
it is very convenient to use the
il est très pratique d'utiliser le
relation model here because it is very
modèle relationnel car il est très
closely aligned with the way people usually
étroitement aligné avec la façon dont les gens
formalize logic anyway. So relational
formalisent habituellement la logique de toute façon. Et donc,
databases are arguably some of the
les bases de données relationnelles sont sans doute l'une
greatest ideas in computer science but
des meilleures idées de la science informatique, mais
what are they?
que sont-ils?
a relational database is a system
une base de données relationnelle est un système
that uses as its data model so-called relations
qui utilise comme modèle de données des soi-disant relations
ok.. What's a relation? The idea is that
ok .. Qu'est-ce qu'une relation? L'idée est que
records like the
des données comme
information about your social security
les informations sur votre numéro de sécurité sociale
number your name and your address that
votre nom et votre adresse
you might want to register, when you a
vous voulez inscrire, lorsque vous êtes
customer of the company, or the government
client d'une entreprise ou quand un gouvernement
needs to know about you or whatever
a besoin d'en savoir sur vous ou quoi que
these kind of things might be
ce soit de ce genre
these would be one record, one line, one role
ces données seraient un enregistrement, une ligne
in such a big table. And crucially, this row
dans une grande table de données. Et surtout, cette ligne
establishes a relationship between
établit une relation entre
your name and your social security number
votre nom et votre numéro de sécurité sociale
or your security number and your address
ou votre numéro de sécurité et de votre adresse
More generally, a relation will be a set of such
Plus généralement, une relation sera un ensemble de telles
rows and this makes up the full table
lignes et cela rend la table complète
and it could grow a very large
et elle pourrait devenir très grande
it's a finite set.And it's there because
c'est un ensemble fini,
you add it there and you can remove it again
vous ajoutez là et vous pouvez supprimer à nouveau
so that's in principle
et ça, en principe, c'est
the idea of a relation. Now, in such a row
l'idée d'une relation. Or, dans une telle ligne
of the table, my name could be associated
de la table, mon nom pourrait être associée
with my phone number
avec mon numéro de téléphone
however Lê is very very common name in
Cependant Lê est le nom même très commun au
Vietnam, so if people actually used the
Vietnam, donc si les gens utilisaient effectivement
the names of the relational database to
les noms de la base de données relationnelle
search for phone numbers, I would
pour chercher des numéros de téléphone, je recevrais
probably get a lot of very weird phone calls
probablement beaucoup d'appels téléphoniques très étranges
no no I'm not a gogo dancer...
non non je ne suis pas un danseur de gogo ...
you got the wrong Lê. To make sure that
vous avez le mauvais Lê. Pour s'assurer que
relational databases avoid these kinds
les bases de données relationnelles évitent ce genre
of confusion, computer scientists had the
de confusion, les informaticiens ont eu la
great idea to introduce so-called primary keys
bonne idée d'introduire des clés dites primaires
primary keys are
Les clés primaires sont
something I can associate abstractly
quelque chose que je peux associer abstraitement
with a relation to the system
à une relation du système
so there's this notion of schema
donc il y a cette notion de schéma
which is basically the method that says
qui est essentiellement la méthode qui dit
this particular relational table
cette table relationnelle particulière
has three columns. The first column
a trois colonnes. La première colonne
in it has strings inside. The second
en elle comporte des chaînes à l'intérieur. La deuxième
column has integers inside. And the third
colonne possède des nombres entiers à l'intérieur. Et le troisième
column says telephone numbers inside
colonne indique les numéros de téléphone à l'intérieur
So that's
Donc, c'est
a schema and then I could additionally
un schéma et ensuite je pourrais en outre
say: A column or a set of columns, or a
dire: Une colonne ou un ensemble de colonnes, ou
subset of the columns of a table are a
sous-ensemble de colonnes d'une table sont une
primary key, and if I declare that
clé primaire, et si je déclare que
there's a declarative interface with the
il y a une interface déclarative avec le
system to actually declare it and say
système réellement déclarer et dire
this must be true. If I declare a set
cela doit être vrai. Si je déclare un ensemble
of columns or single column as a primary key
des colonnes ou seule colonne comme une clé primaire
it means that there will be no 2 tuples
cela signifie qu'il n'y aura pas de 2 tuples
no 2 rows or records, in the same
pas 2 lignes ou enregistrements, dans la même
table, that are different but have the same
table, qui sont différents mais qui ont la même
values in these key columns. So we can
valeur dans ces colonnes de clés primaires. Afin que nous puissions
say that a primary key will identify the
dire qu'une clé primaire identifie le
tuple. And in particular they would then
tuple. Et en particulier, ça nous permettrait
be a way for our relation or database to
de distinguer dans notre relation ou base de données
distinguish me from gogo dancer Lê
moi de gogo danseur Lê
and you can then use this to refer to it
et vous pouvez ensuite l'utiliser pour se référer à elle
elsewhere in the database, and that's very useful
ailleurs dans la base de données, ce qui est très utile
so for example, if I have a table student
ainsi, par exemple, si j'ai une table d'étudiants
in the university database, and the
dans la base de données de l'université, et
student has a student ID which
l'étudiant a un numéro d'étudiant qui
identifies that students and
identifie les étudiants et
there's the name of the student and which
il y a le nom de l'étudiant et les
things he studies and things like that
matières qu'il étudie et des choses comme ça
there might be additionally
il pourrait y avoir en outre
another table which has grades in there
une autre table qui a les qualités là
and it says: for this student ID and
et il dit: pour ce numéro d'étudiant et
and that course, I have that
ce cours, il y a eu cette note
particular grade. And the student
en particulier. Et le numéro de l'étudiant
ID in there will be called a foreign key
sera appelée clé étrangère
it's a pointer to that key and, in fact, it
c'est un pointeur vers la clé primaire, et en fait,
would just take the student ID and
ça ferait tout simplement prendre le numéro d'étudiant et
mention it in this point and
le mentionner dans ce point et
then I can do what is called join to
alors je peux faire ce que l'on appelle une jointure
combine these two tables to map them so
combiner ces deux tables pour les cartographier de manière
that the students are matched
à ce que les étudiants sont jumelés
with their grades
avec leurs notes
so that would be a key and foreign key
voilà un exemple de clé primaire et clé étrangère
relationship. In other words, we can now
En d'autres termes, nous pouvons maintenant
create an exploit relations between
créer et exploiter des relations entre
different tables and, in particular, this
des tables différentes et, en particulier, cela
allows us to create interconnected data
nous permet de créer des données interconnectées
in a very informative and very concise
de manière très instructive et très concise
way. For instance, the grade table will
Par exemple, la table des notes n'aura
not have to list
pas à lister
the names and phone numbers of all
les noms et les numéros de téléphone de tous
students it will simply point to the
les étudiants, elle ne fera que pointer vers la
right role of the student table which
bonne ligne de la table des étudiants qui
will have all the relevant information
aura toutes les informations pertinentes
So a relation database system is not a
Ainsi, un système de base de données relationnelle n'est pas
single relation table in general
une unique table de relation en général,
it could have many. Some big applications
il peut y en avoir beaucoup. Certaines grosses applications
say like ASAP might have
comme ASAP peuvent avoir
more than 10,000 different tables
plus de 10.000 tables différentes
This idea of using primary keys has strong resemblance
Cette idée d'utiliser des clés primaires a une forte ressemblance
with the idea of pointers in
avec l'idée de pointeurs
programming languages like Java or C
dans des langages de programmation comme Java ou C
the reason why i don't use pointers is
la raison pour laquelle je n'utilise pas de pointeurs est
this is more robust
ceci est plus robuste
the data system survives a
le système de données survit à un
restart, so i will shut down the
redémarrer, donc je vais arrêter le
database system, and i will restart it and, after
système de base de données, et je vais le redémarrer et après
that, the same tuples will be at
que, les mêmes tuples seront à
different places in memory. So address
des endroits différents dans la mémoire. donc les adresses mémoires
in this sense would not be
en ce sens ne seraient pas
desirable, and there's many other
souhaitables, et il y a beaucoup d'autres
reasons why using kind of
raisons pour lesquelles l'utilisation
classical pointer addresses is
d'adresses de pointeur classique n'est
not always a solution here
pas toujours une solution ici
this thing is something that I could
cette chose est quelque chose dont
I could copy the data
je pourrais copier les données
between different machines that use very
entre différentes machines qui utilisent
different architectures maybe different
des architectures très différentes, peut-être différentes
amounts of memory so I cannot use
quantités de mémoire donc je ne peux pas utiliser
address mapping. This means that
les adresses mémoires. Ceci veut dire que
relational databases are flexible, robust
les bases de données relationnelles sont des représentations flexibles, robustes
and efficient representations of the data
et des efficaces des données
and this makes them very appealing to
ce qui les rend très attrayant pour
computer scientists, but as we said it
des informaticiens, mais comme nous l'avons dit
early on, their crucial selling point is
dès le début, leur point de vente est
actually their user friendliness and
surtout leur facilité d'utilisation et
this user friendliness relies on
cette facilité d'utilisation repose sur
so-called queries to access the data any
que l'on appelle des requêtes pour accéder aux données
question right that could be answered purely
toute bonne question pourrait être répondu purement
out of the data in the database
à partir des données contenues dans la base de données
could argue is a query
on pourrait dire, est une requête
usually these query languages are not
généralement ces langages de requête ne sont pas
Turing-complete, they are restricted
Turing-complet, ils sont des langages
language compared to a language like
limités par rapport à des langages comme
Java or Python. There are things you
Java ou Python. Il y a des choses que vous
cannot do in these languages and this is
ne pouvez pas faire dans ces langues,
not a fault but it's a feature
et ce n'est pas un défaut, mais une fonctionnalité
it's intentionally so because
c'est intentionnel parce que
the languages give syntax that
ces langages offrent une syntaxe
makes it particularly easy to ask
qui les rend particulièrement facile à utiliser
typical questions in them and the cost
pour poser des questions typiques, quitte à
of not being able to answer other
de ne pas être en mesure de répondre à d'autres
questions at all. And the other
questions à tous. Et l'autre
advantage of having a restricted
avantage d'avoir un langage
language which makes it easier to
restreint qui le rend plus facile à
use in many cases, can be
utiliser dans de nombreux cas, ça peut être
formally analyzed by software to do optimization internally
formellement analysé par le logiciel pour faire l'optimisation interne
So query languages tend to be able to call
Donc les langages de requêtes ont tendance à être en mesure de faire
declaratives, which means are you say
des appels déclaratifs, ce qui signifie que vous dites
basically what you want to get, rather
ce que vous voulez obtenir, plutôt
than how to compute it. And this makes
que la façon de l'obtenir. Et c'est ce qui rend
query languages much easier to use than Java or C
langages d'interrogation beaucoup plus facile à utiliser que Java ou C
if i write a program in java
si j'écris un programme en java
I will usually say: these are the
Je vais souvent dire: voici
compute steps that you
les étapes de calculs que
computer should execute, that you get the
l'ordinateur doit exécuter, que vous obtenez le
result that I want from the initial results
résultat que je veux à partir des résultats initiaux
but in query languages, you usually say
mais dans les langages de requête, vous dites habituellement
i would like to get this data and
je voudrais obtenir ces données et
you don't say how to compute it
vous ne dites pas comment les calculer
so you don't say: fetch it this way and then run this
de sorte que vous ne dites pas: chercher de cette façon, puis exécuter cet
algorithm to analyze it, but you say
algorithme pour l'analyser, mais vous dites
this is what i would like to see as a result
Voilà ce que je voudrais voir
let's give an example: give me the
Donnons un exemple: donnez-moi
students that have taken the database
les étudiants qui ont pris le cours de bases de données
systems course at EPFL, in the year of
à l'EPFL, dans l'année de
2015, and who have achieved a great of
2015, et qui ont obtenu une note de
6.0. And that is absolutely credited.
6.0. Et ce qui est absolument crude.
I can write in a language in a
Je peux écrire dans une langue dans un
standardized query language called SQL
langage de requête standardisé appelé SQL
and it really use this basic and simple
et l'utiliser vraiment en parlant un anglais basique et simple
english: the question is very
la question est très
simple similar to what I just asked
simple, semblable à ce que je viens de demander
you type this, it's in this restricted
vous tapez ceci, il est dans cette
syntax, so that there is no ambiguity
syntaxe restreinte, de sorte qu'il n'y ait aucune ambiguïté
in parsing it. The computer will really
à l'analyser. L'ordinateur va vraiment
know exactly what you mean, but it's still
savoir exactement ce que vous voulez dire, mais c'est encore
theses keywords in English like "select from"
des mots-clés en anglais comme "sélectionnez"
"where this condition holds" etc that's
"telle que la condition est vérifiée" etc
actually really the syntax in this language
C'est ça la syntaxe dans cette langue
and you say what you want to get this
et vous dites ce que vous voulez obtenir comme
result, and how you want to display but
résultat, et comment vous voulez afficher, mais
you don't say how you want to compute it
vous ne dites pas comment vous voulez le calculer
this allows relational databases to be robust
voilà qui permet aux bases de données relationnelles d'être robustes
to bad users, and I'm including myself
aux mauvais utilisateurs, et je m'inclus
in this set of bad users. In fact, when we
dans cet ensemble de mauvais utilisateurs. En fait, lorsqu'on
are dealing with billion dollar worth
doit gérer des bases de données représentant des milliards de dollars
relational databases even the greatest
même le meilleur des
computer scientist has to be regarded as
informaticiens doit être considéré comme
a potential bad user
un mauvais utilisateur potentiel
however even bad users will still be
Cependant, même les mauvais utilisateurs seront toujours
able to manage their relational
capables de gérer leur
databases efficiently with little chance
bases de données relationnelles de manière efficace, et auront peu de chance
of screwing them up too badly
de trop les bousiller
this is the key to the success of relational databases
ceci est la clé de la réussite de bases de données relationnelles
so the business people tend to
de sorte que les gens d'affaires ont tendance à
like this kind of tabular format
adorer ce type de format tabulaire
and it's very convenient for them
c'est très commode pour eux
however we should not leave you with the
Cependant, nous ne devrions pas vous laisser avec
impression that relational databases are
l'impression que les bases de données relationnelles sont
the key to every database management
la clé pour tous les problèmes de gestion des bases de données
problem. Depending on applications more
En fonction des applications
optimized databases may be preferable if
des bases de données plus optimisées peuvent être préférables si
you're an organization that manages
vous êtes une organisation qui gère
maybe medieval texts that you have
des textes médiévaux peut-être que vous avez
scanned from old manuscripts and so on
numérisé à partir de vieux manuscrits, etc.
relational databases maybe not the best
les bases de données relationnelles ne sont peut-être pas la meilleur
thing you could someone put this kind of
chose. Vous pourriez stocker ce genre de
scanned data somehwere in there that's
données numérisées quelque part là-dedans
certainly possible, but another may
c'est certainement possible, mais un autre système
be more flexible model is more
plus flexible est sans doute plus
suitable. If you are have basically
adapté. Si vous avez en gros
some software that generates
un logiciel qui génère
complex objects with strange shapes etc
des objets complexes avec des formes étranges, etc.
it's not flat tuples
si ce ne sont pas des tuples plats
but it has nesting inside
mais il y a l'intérieur des structures qui branchent
in terms of structure, you might
en termes de structure, vous pourriez
prefer an object-oriented database
préfèrer une base de données orientée objet
if what you want to do is hibernate the state of
si ce que vous voulez faire hiberner l'état
a broken program that is just running, you want to
d'un programme cassé qui est juste en cours d'exécution, vous voulez
kind of shut down and then restarted
juste fermer et puis redémarrer
and have the same state again
et avoir à nouveau le même état
you have done this by object-oriented
si vous avez fait cela par orienté objet
programming. It might be more convenient
la programmation. Il serait peut-être plus pratique
for you to use the so-called object-oriented
pour vous d'utiliser la soi-disant base de données
database system, but each of
orientée objet, mais toutes
those things are interchangeable there
ces choses sont interchangeables
is a way of kind of converting objects
il y a une façon de convertir les objets
into relations and vice-versa etc
en relations et vice-versa, etc.
relational database systems properly organize
les systèmes de bases de données relationnelles organisent correctement
information into relational tables and
des informations dans les tables relationnelles et
are designed to handle such critical
sont conçus pour gérer des problèmes critiques
reliability issues, thereby relieving
de fiabilité, soulageant ainsi
users from worrying about all of this
les utilisateurs de tout souci
if a database of that bank gets lost
si une base de données de cette banque se perd
the money is gone
l'argent est perdu !
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