Schéma de base de données : définition, types et avantages

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Un schéma de base de données offre un aperçu de la structure d'une base de données, notamment de ses différents éléments, de la manière dont ils sont liés les uns aux autres et des règles qui les régissent. Par conséquent, les schémas ne font pas seulement partie d'une conception de base de données efficace, mais également d'une gestion efficace de la base de données à l'échelle de l'équipe.

Dans cet article, vous découvrirez les schémas de base de données, leurs avantages et les types que vous rencontrerez probablement au travail. Plus tard, vous explorerez également deux modèles courants de schéma et certaines bonnes pratiques pour l'intégration de schémas.

Qu'est-ce qu'un schéma de base de données ?

Un schéma de base de données est un plan qui décrit l'architecture d'une base de données relationnelle. Il décrit comment les données y sont organisées et comment ses différents éléments, comme les clés étrangères et primaires, les types de données et les champs, sont liés les uns aux autres. Les schémas de base de données utilisent des diagrammes de relations d'entités pour la représentation visuelle, qui décrivent le stockage des valeurs, leurs relations mutuelles et les règles qui les régissent. 

Les professionnels des données, comme les data architects, les data scientists et les data analysts, utilisent la modélisation des données pour concevoir un schéma de base de données. Le schéma fait partie du système de gestion de base de données (SGBD) qui permet aux programmeurs, aux administrateurs et aux utilisateurs de maintenir l'intégrité du système global. 

Avantages du schéma de base de données 

Les schémas de base de données offrent de nombreux avantages en matière d'architecture de base de données. Parmi les plus courants, on trouve : 

• La sécurité de la base de données : un schéma peut définir les autorisations d'accès à certaines parties d'une base de données, ce qui permet de mieux contrôler qui voit quoi et pourquoi. Les administrateurs de base de données peuvent ensuite utiliser ces informations pour accorder des autorisations à ceux qui en ont besoin. 

• Plus de fidélité : les schémas garantissent qu'une base de données est correctement maintenue par ses utilisateurs. Cela peut, entre autres, limiter considérablement le nombre de doublons et d'informations inutiles contenues dans une base de données. 

• L’amélioration de la communication : un schéma de base de données permet aux parties prenantes de communiquer plus efficacement entre elles sur la manière d'utiliser et de maintenir une base de données au fil du temps. Cela peut réduire considérablement la confusion et les problèmes de communication. 

Schéma de base de données vs Instance de base de données

Un schéma sert de plan directeur pour une base de données, en décrivant sa structure globale et les relations mutuelles entre éléments. En effet, il s'agit d'une image immuable de la manière dont la base de données est formellement organisée. 

Une instance de base de données, quant à elle, est un instantané des informations contenues dans une base de données à un moment précis. Cela signifie que, contrairement à un schéma, les informations contenues dans une instance de base de données peuvent changer au fil du temps. 

Schéma de base de données Oracle 

Le terme schéma de base de données a dans Oracle une signification particulière qui diffère de sa définition la plus répandue. Dans Oracle, un schéma de base de données fait spécifiquement référence à « une collection d'objets de base de données », tels que des tables, des index et des vues, et porte le nom d'utilisateurs de base de données individuels [1]. Les objets de schéma sont des structures logiques créées par l'utilisateur et manipulées par le langage SQL (Structured Query Language) ou un Oracle Enterprise Manager. 

Types de schémas de base de données

Les trois types de schémas de base de données les plus courants que vous rencontrerez probablement sur le terrain sont les suivants : 

• Schéma conceptuel : un schéma conceptuel de base de données représente tous les éléments contenus dans une base de données et illustre leurs relations mutuelles, mais il ne contient aucune table. Par conséquent, il fournit une vue d'ensemble de la base de données sans offrir de détails concrets. 

• Schéma logique de base de données : les schémas logiques étoffent les schémas conceptuels avec des détails plus concrets sur les objets qu'ils contiennent, tels que les noms, les tables, les vues et les contraintes d'intégrité. 

• Schéma physique de base de données : Un schéma physique est un modèle réel de base de données relationnelle. Il comprend toutes les informations techniques et contextuelles nécessaires au schéma et implique un système physique de données particulier. 

Exemples de schémas de base de données

Les deux schémas de base de données les plus courants sont les schémas en étoile et en flocon de neige. Comme leur nom l'indique, leurs schémas ressemblent souvent à des représentations visuelles d'une étoile pour les uns et d'un flocon de neige pour les autres. 

Schéma de base de données en étoile

Un schéma de base de données en étoile est un modèle de schéma simple dans lequel une seule table de faits est connectée à une ou plusieurs tables de dimension. Également connu sous le nom de schéma de jointure en étoile, ce schéma est simple à mettre en œuvre et particulièrement efficace pour interroger de grands ensembles de données. 

Schéma de base de données en flocon

Il s'agit d'une version plus complexe d'un schéma en étoile dans lequel une seule table de faits est connectée à une ou plusieurs tables, qui elles-mêmes se connectent à d'autres tables de dimension. Un schéma en flocon est relativement facile à gérer et peut effectuer des requêtes plus complexes qu'un schéma en étoile, ce qui permet d'accroître les possibilités d'analyse.

Comment créer un schéma de base de données

Il existe plusieurs façons de créer un schéma de base de données, en fonction du système de base de données que vous ou votre entreprise utilisez. Les langages de base de données courants tels que MySQL, Microsoft SQL Server et Oracle Database se concentrent tous sur l'instruction CREATE SCHEMA lors de l'utilisation de la console. Bien que ces langages utilisent tous CREATE SCHEMA d'une manière ou d'une autre, chacun a ses propres processus. Jetez un œil ci-dessous pour voir comment chacun fonctionne :

• MySQL : Vous pouvez utiliser les termes CREATE DATABASE et CREATE SCHEMA de manière synonyme, ce qui ne crée aucune table, mais uniquement le répertoire de la base de données. Après la création, vous pouvez utiliser la commande create_option pour spécifier ses caractéristiques. 

• Microsoft SQL Server et Azure SQL Database : vous utilisez CREATE SCHEMA pour créer un schéma dans la base de données et pouvez ensuite créer des tables, des vues et des privilèges utilisateur. 

• Oracle Database : CREATE USER est le terme utilisé pour créer un schéma dans Oracle, tandis que CREATE SCHEMA vous permet de créer plusieurs tables, autorisations ou vues. 

Conditions requises pour l’intégration de schémas 

Les diagrammes de schéma permettent de garantir que les bases de données suivent une structure cohérente afin que toute personne accédant à la base de données puisse l'utiliser efficacement. Lorsqu'une base de données comporte plusieurs schémas, il est important de garantir leur intégration les uns avec les autres. Pour une intégration efficace, les schémas doivent répondre aux exigences suivantes :

• Préservation du chevauchement : les éléments qui se chevauchent provenant de différents schémas doivent s'intégrer dans une relation de schéma de base de données. 

• Préservation du chevauchement étendu : les éléments provenant d'une seule source associés à des éléments qui se chevauchent doivent apparaître dans le schéma de base de données. 

• Minimalité : Pour maintenir son intégrité, la base de données ne doit perdre aucun élément.

• Normalisation : le schéma doit regrouper les éléments et les relations indépendants séparément les uns des autres. 

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