Comprendre la base de données (DB) sans métaphore - structurer les données, les stocker de manière permanente et les interroger rapidement
La base de données (Database) est un "système pour stocker, gérer et fournir rapidement des données au moment voulu". Il y a trois principes clés ici.
1⃣ Structure des données (Structure)
Les données ne peuvent pas être stockées sous n'importe quelle forme. Les bases de données stockent toujours selon une structure définie.
Cette structure se compose de trois éléments principaux :
Base de données (Database)
L'espace supérieur où les données peuvent exister. Une DB peut contenir plusieurs types de jeux de données.
Table
Un ensemble de données ayant les mêmes attributs. Par exemple : liste des bâtiments, liste des membres, liste des publications, etc.
Toutes les tables ont une structure fixe (Schéma). Cela signifie que les attributs existants, leurs noms et leurs types de données sont clairement définis.
Enregistrement (Record)
Une unité de données individuelle stockée dans une table. Les enregistrements sont stockés conformément au schéma de la table et ont une valeur pour chaque attribut (Colonne).
En résumé :
La base de données est l'espace de stockage, la table est l'ensemble de données, l'enregistrement est une donnée individuelle.
(Définition technique sans métaphore)
2⃣ Persistance des données (Persistence)
Une application ne peut conserver des données que lorsqu'elle est en cours d'exécution. Cependant, un service Web doit pouvoir réutiliser ces informations même après sa fermeture.
L'un des objectifs clés de la base de données est de conserver les données de manière permanente.
- Elles sont conservées même après le redémarrage du serveur
- Elles ne sont pas perdues avec le temps
- On peut y accéder à tout moment pour obtenir les mêmes valeurs
Cela diffère de la mémoire (RAM) ou du cache temporaire, et constitue un rôle essentiel propre aux bases de données.
3⃣ Interrogation efficace des données (Query)
La raison la plus pratique de l'existence d'une base de données est de "trouver rapidement ce dont on a besoin parmi de nombreuses données".
Les requêtes sont des commandes composées d'un Query.
Une forme couramment utilisée en SQL :
SELECT *
FROM buildings
WHERE city = 'Seoul';
La signification de cette commande est hautement structurée.
- Dans quelle table (Buildings)
- Quelles données répondent à quelle condition (ville = ‘Séoul’)
- Comment les afficher (SELECT *)
En interne, la base de données utilise des Index, des algorithmes de recherche, des méthodes de tri, etc., pour retourner rapidement des résultats correspondant aux critères parmi des dizaines de milliers à des centaines de millions de données.
Cette vitesse détermine la qualité de la base de données.
4⃣ Intégrité (Integrity)
Une base de données n'est pas simplement un espace de stockage. Elle doit garantir en permanence que les données stockées sont logiquement cohérentes et fiables.
L'intégrité est gérée à travers les éléments suivants :
- NOT NULL : doit avoir une valeur
- UNIQUE : ne peut pas être dupliqué
- PRIMARY KEY : identifie de manière unique chaque enregistrement
- FOREIGN KEY : garantit la relation avec une autre table
- Contrainte CHECK : la valeur doit satisfaire une condition spécifique
Grâce à ces règles, le système filtre automatiquement les données incorrectes.
Une base de données n'est pas simplement un espace de stockage, mais un système de gestion de la qualité des données.
5⃣ Relation (Relationship)
Le cœur d'une base de données relationnelle (RDB) est, comme son nom l'indique, la "relation".
Les tables sont liées les unes aux autres pour représenter une structure plus complexe.
Relations principales :
1:N (Un à Plusieurs)
Exemple : Bâtiment → Pièces
Un bâtiment peut contenir plusieurs pièces.N:N (Plusieurs à Plusieurs)
Exemple : Utilisateurs ↔ Projets
Une table intermédiaire est nécessaire.1:1 (Un à Un)
Exemple : Utilisateur → Profil d'utilisateur
Grâce à ces relations, les données acquièrent une structure organique plutôt qu'une simple liste.
6⃣ Transaction (Transaction)
La fonction la plus essentielle d'une base de données pour garantir "l'exactitude".
Une transaction représente logiquement une unité de travail où toutes les opérations doivent réussir ou échouer ensemble.
Exemple : Transfert d'argent
- Retrait réussi
- Dépôt échoué → Une telle situation ne doit jamais être autorisée d'un point de vue systémique.
Les transactions empêchent ce genre de problèmes.
Atomicité = Succès complet ou échec complet sans succès partiel
7⃣ Conclusion - La fonction essentielle de la base de données se résume en seulement 3 points
En résumé sans métaphore :
1) Permettre de structurer et de stocker des données
2) Les conserver de manière permanente
3) Gérer un système pour les retrouver rapidement et avec précision
Pour atteindre ces trois objectifs, des fonctionnalités telles que les relations, les contraintes, les index, les transactions, etc., sont nécessaires.
Pourquoi cette approche est-elle importante ?
L'essence d'un service Web est de "recevoir, stocker et afficher des données".
Comprendre conceptuellement les bases de données signifie donc comprendre la structure essentielle d'un service Web.
Expliquer sans métaphore permet au lecteur de construire mentalement une structure logique et de renforcer sa capacité à penser de manière systématique.
Et c'est la compétence clé de l'ère de l'IA native.