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Abstract

Le but du projet DOMINUS est de définir un modèle de SGBD adapté au développement de services de dépôt de données autonomes capables de maintenir un haut standard d' intégrité et de fiabilité dans un contexte applicatif contemporain. Le présent mémoire, réalisé dans le cadre du projet DOMINUS, vise à contribuer à la définition d'un premier langage conforme à ce modèle, Discipulus, et à mettre en œuvre un premier traducteur expérimental de ce langage.

Le modèle DOMINUS demeure basé sur le modèle relationnel de E. F. Codd tout d'abord parce qu'il est simple, facile à appréhender, et repose sur de solides bases théoriques qui permettent notamment de définir de façon formelle les langages de manipulation associés et, en second lieu, parce qu'il est éprouvé, comme le démontrent plus de trente années de prédominance ininterrompue.

L'évolution de la gestion d'information a vu apparaître de nouvelles applications (systèmes de gestion intégrée, traitement d'images, vidéo...) nécessitant l'utilisation de bases de données complexes de plus en plus importantes. Ces nouvelles applications ont mis en évidence les insuffisances majeures des systèmes relationnels existants fondés sur le langage SQL: (1) L'inadéquation du modèle relationnel à représenter directement des données complexes, comme des dossiers médicaux structurés, des images radiographiques ou des textes annotés. (2) Les performances insuffisantes dans la manipulation de ces mêmes données.

Ces lacunes ont conduit certains à vouloir remplacer le modèle relationnel par le modèle orienté objet. En effet, la notion d'objet (plus exactement de classe) permet de modéliser des éléments complexes et composites du monde réel. En 1990 sont apparus les premiers systèmes de gestion de bases de données à objets, mais, vu les performances et la maturité des systèmes de bases de données relationnelles, les systèmes à objets n'ont pas pris une place significative au sein des organisations.

La voie explorée ici est plutôt celle de l'intégration du modèle objet au modèle relationnel, ce dernier demeurant prééminent. L'adoption des deux structures (la relation et la classe) semble donc nécessaire afin de répondre aux besoins et aux exigences des applications complexes tout en gardant la simplicité et la cohésion conceptuelle nécessaire à la vérification et à la validation.

Le modèle DOMINUS est donc inspiré des travaux fondamentaux de E. F. Codd et de ses continuateurs, dont C. J. Date et H. Darwen [S1] ainsi que des modèles algorithmiques et de typage de B. Meyer[L13]. Au final, le langage Discipulus retient plusieurs acquis du langage SQL, s'inspire également de langage Tutorial D et emprunte la structure générale et plusieurs mécanismes syntaxiques du langage Eiffel[L13]. Notre proposition comporte également de nombreuses différences sensibles tant sur le fond que sur la forme[L1,L7]. Ces apports sont présentés au fil du mémoire.

Le langage Discipulus a été conçu dans le but de permettre l'expression rigoureuse de modèles complexes (intégration complète des classes, des tuples et des relations dans un seul système de typage homogène et cohérent) tout en favorisant la réutilisation (l'utilisation d'un système de paquetage destiné à développer des modules cohérents tout en permettant leur réutilisation simple pour le développement d'autres systèmes), l'évolutivité (l'adoption de l'héritage multiple permet d'éviter la redondance de code et facilite l'extensibilité du logiciel et, par conséquent, l'évolutivité sans compromettre son intégrité et sa fiabilité) et la fiabilité (incorporation des principes de programmation par contrat et leur extension aux opérateurs relationnels, traitement cohérent de l'annulabilité).

Abstract (AI English translation)

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The goal of the DOMINUS project is to define a DBMS model adapted to the development of autonomous data repository services capable of maintaining a high standard of integrity and reliability in a contemporary application context. This dissertation, produced as part of the DOMINUS project, aims to contribute to the definition of a first language conforming to this model, Discipulus, and to implement a first experimental translator of this language.

The DOMINUS model remains based on the relational model of E. F. Codd firstly because it is simple, easy to understand, and rests on solid theoretical bases which notably make it possible to formally define the associated manipulation languages and, in particular, secondly, because it is proven, as demonstrated by more than thirty years of uninterrupted predominance.

The evolution of information management has seen the emergence of new applications (integrated management systems, image processing, video, etc.) requiring the use of increasingly large complex databases. These new applications have highlighted the major inadequacies of existing relational systems based on the SQL language: (1) The inadequacy of the relational model to directly represent complex data, such as structured medical files, x-ray images or annotated texts. (2) Insufficient performance in handling this same data.

These shortcomings have led some to want to replace the relational model with the object-oriented model. Indeed, the notion of object (more precisely of class) makes it possible to model complex and composite elements of the real world. In 1990, the first object database management systems appeared, but, given the performance and maturity of relational database systems, object systems have not taken a significant place within organizations.

The path explored here is rather that of the integration of the object model with the relational model, the latter remaining preeminent. The adoption of both structures (the relationship and the class) therefore seems necessary in order to meet the needs and requirements of complex applications while maintaining the simplicity and conceptual cohesion necessary for verification and validation.

The DOMINUS model is therefore inspired by the fundamental work of E. F. Codd and his successors, including C. J. Date and H. Darwen [S1] as well as the algorithmic and typing models of B. Meyer [L13]. Ultimately, the Discipulus language retains several achievements of the SQL language, is also inspired by the Tutorial D language and borrows the general structure and several syntactic mechanisms of the Eiffel language[L13]. Our proposal also contains many significant differences both in substance and in form[L1,L7]. These contributions are presented throughout the dissertation.

The Discipulus language was designed with the aim of allowing the rigorous expression of complex models (complete integration of classes, tuples and relations in a single homogeneous and coherent typing system) while promoting reuse (the use of a packaging system intended to develop coherent modules while allowing their simple reuse for the development of other systems), scalability (the adoption of multiple inheritance avoids code redundancy and facilitates extensibility of the software and, therefore, scalability without compromising its integrity and reliability) and reliability (incorporation of contract programming principles and their extension to relational operators, consistent treatment of undoability).

Details

1010268
Classification
Identifier / keyword
Title
Contributions à la définition d'un nouveau langage d'exploitation des bases de données relationnelles
Alternate title
Contributions to the definition of a new relational database operating language
Number of pages
186
Publication year
2012
Degree date
2012
School code
0512
Source
MAI 51/03M(E), Masters Abstracts International
ISBN
978-0-494-88873-5
Advisor
University/institution
Universite de Sherbrooke (Canada)
University location
Canada -- Quebec, CA
Degree
M.Sc.
Source type
Dissertation or Thesis
Language
French
Document type
Dissertation/Thesis
Dissertation/thesis number
MR88873
ProQuest document ID
1113019296
Document URL
https://www.proquest.com/dissertations-theses/contributions-à-la-définition-dun-nouveau-langage/docview/1113019296/se-2?accountid=208611
Copyright
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Database
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