Contributions à la définition d'un nouveau langage d'exploitation des bases de données relationnelles

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 oeuvre 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)