C'est quoi SQL et une base relationnelle ?

SQL (Structured Query Language) est le langage normalisé qui sert à créer une base de données relationnelle, à y ranger des données et à les retrouver. Ce chapitre explique ce qu'est une base relationnelle, le rôle du SGBD et des clés, et les familles d'instructions SQL. Il se termine par l'installation de MySQL sur ta machine.

Fichier, tableur ou base de données

Le service informatique d'une PME suit son parc dans un tableur : une ligne par poste, avec le nom de l'utilisateur, son service, son téléphone et la liste des logiciels installés. Tant qu'il y a vingt postes et une seule personne pour tenir le fichier, ça marche. Ensuite, les ennuis arrivent.

• Redondance. Karim a deux postes : son service et son téléphone sont recopiés sur deux lignes.
• Incohérence. Karim change de numéro. Quelqu'un corrige une ligne, oublie l'autre. Laquelle croire ?
• Accès concurrents. Deux techniciens ouvrent le fichier en même temps. Le dernier qui enregistre écrase le travail de l'autre.
• Contrôle. Rien n'empêche d'écrire « environ 600 » dans la colonne du prix, ou d'affecter un poste à une personne qui n'existe pas.
• Sécurité. Qui ouvre le fichier voit tout, y compris les données personnelles.

Une base de données relationnelle range chaque information une seule fois, dans la bonne table, et relie les tables par des clés. Un logiciel spécialisé, le SGBD, fait respecter les règles et gère les accès.

Le SGBD et l'architecture client-serveur

Un SGBD (système de gestion de bases de données) est le logiciel qui stocke les données, exécute les requêtes, vérifie les contraintes, gère les transactions et contrôle les droits. Il fonctionne en client-serveur : le serveur (le programme mysqld pour MySQL) écoute par défaut sur le port TCP 3306. Les clients se connectent avec un compte et un mot de passe, envoient des requêtes SQL et reçoivent les résultats.

Un client, c'est la ligne de commande mysql, une interface graphique comme phpMyAdmin ou DBeaver, ou ton application PHP, Node.js ou C#. Le serveur ne fait aucune différence : il reçoit du SQL.

Tous parlent SQL, un langage normalisé par l'ISO depuis 1987. Chacun ajoute ses extensions : les bases du langage restent les mêmes partout, les fonctions de dates ou la syntaxe d'auto-incrément changent.

Le modèle relationnel

Le modèle relationnel a été proposé par Edgar F. Codd en 1970. Il range les données dans des relations, que SQL appelle des tables.

Voici la table service de la base d'exemple que tu vas utiliser tout au long du cours :

NULL signifie « valeur absente » : le service juridique vient d'être créé et n'a pas encore de bureau. Ce n'est ni zéro ni une chaîne vide (NULL et la logique à trois valeurs).

Deux propriétés du modèle ont des conséquences directes sur tes requêtes. Une relation ne contient pas deux lignes identiques : c'est la clé primaire qui le garantit. Et les lignes n'ont pas d'ordre : si tu veux un résultat trié, tu dois l'écrire avec ORDER BY.

Les clés

Clé candidate. Un ensemble minimal de colonnes dont la valeur identifie chaque ligne. La table service en a deux : id_service et code. La table employe aussi : id_employe et email.

Clé primaire (PRIMARY KEY). La clé candidate choisie pour identifier les lignes. Elle est unique et jamais NULL : c'est l'intégrité d'entité. On préfère souvent une clé artificielle, un entier généré automatiquement (id_employe), à une clé naturelle comme l'email : l'entier est court, stable, et ne change pas quand la personne change d'adresse.

Clé composée. Une clé primaire faite de plusieurs colonnes. La table installation dit quel logiciel est installé sur quel poste : sa clé est le couple (id_poste, id_logiciel). Un même poste apparaît plusieurs fois, un même logiciel aussi, mais un couple n'apparaît qu'une fois.

Clé étrangère (FOREIGN KEY). Une colonne qui fait référence à la clé primaire d'une autre table, ou de la même table. Dans employe, la colonne id_service contient le numéro du service de la personne. Le SGBD refuse un numéro de service qui n'existe pas : c'est l'intégrité référentielle.

Lire un schéma relationnel comme dans les sujets

Les sujets d'examen donnent la base sous forme de schéma relationnel textuel. La clé primaire y est soulignée et chaque clé étrangère est précédée d'un #. Le Markdown ne sait pas souligner : dans ce cours, la clé primaire est en gras.

service (id_service, code, libelle, etage)

employe (id_employe, nom, prenom, email, telephone, date_embauche, #id_service, #id_responsable)

• id_service : clé étrangère en référence à id_service de service
• id_responsable : clé étrangère en référence à id_employe de employe

La deuxième clé étrangère porte un autre nom que la colonne qu'elle référence : id_responsable contient l'identifiant d'un employé, le responsable. C'est une association réflexive. Lis toujours les lignes de contraintes sous le schéma : le nom d'une colonne ne suffit pas à savoir vers quelle table elle pointe.

Certains sujets ajoutent un dictionnaire de données, un tableau qui détaille chaque colonne. Pour la table employe :

Les familles d'instructions SQL

Beaucoup d'ouvrages rangent SELECT dans le LMD. Le référentiel du BTS SIO parle de « langage d'interrogation de données » : les deux classements existent, retiens surtout qui fait quoi.

Installer ton environnement

Il te faut un serveur et un client. Trois façons d'obtenir le serveur :

• Docker (recommandé si tu l'as déjà) : un conteneur jetable, la même version que tout le monde.
• Un paquet de ton système : sudo apt install mariadb-server sous Debian ou Ubuntu, l'installeur MySQL sous Windows, brew install mysql@8.4 sous macOS.
• Une pile tout-en-un sous Windows (XAMPP, WampServer, Laragon) : elle installe Apache, PHP et MySQL ou MariaDB d'un coup. Pratique pour PHP, mais vérifie la version du SGBD fournie.

# MySQL 8.4 dans un conteneur, accessible sur le port 3306 de ta machine
docker run --name mysql-cours -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=change-moi -p 3306:3306 -d mysql:8.4

# Ouvrir le client en ligne de commande dans le conteneur
docker exec -it mysql-cours mysql -u root -p

# Exécuter un fichier de ta machine (parc.sql, le script de la base d'exemple) dans le conteneur
docker exec -i mysql-cours sh -c 'exec mysql -uroot -p"$MYSQL_ROOT_PASSWORD"' < parc.sql

Dans la dernière commande, -i transmet le fichier parc.sql au conteneur, et le mot de passe vient de la variable fixée au docker run : sans terminal, le client ne pourrait pas te le demander.

Côté client, tu as le choix :

Exercices