Implémentation des contraintes d'intégrités spatiales dans une architecture ROLAP

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Soutenance de stage
Implémentation des contraintes d’intégrité SOLAP
dans une architecture ROLAP
Tuteurs Irstea : Sandro BIMONTE &
Kamal BOULIL
Présenté par : Hassan NAZIH
Tutrice ISIMA : Myoung-Ah KANG Co-Jury : Alain QUILLIOT

2. Page 2
Introduction
ISIMA (Institut Supérieur d’Informatique de modélisation
et de leurs applications)
2ème année
Génie Logiciel et systèmes d’information
Irstea (Institut national de recherche en sciences et
technologies pour l’environnement et l’agriculture)
Site d’Aubière
Equipe COPAIN
2 avril – 1 septembre 2012

3. Page 3
Plan
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les contraintes d’intégrité
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions techniques
V. Démonstration
VI. Conclusion

4. Page 4
II. Spatial OLAP et les contraintes
d’intégrité

5. Page 5
Entrepôts de données et OLAP
Entrepôt de données
« Une collection de données, intégrées, non volatiles et historisées pour la prise de
décision »
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion
OLAP
-Un type d’application informatique
-Basé sur l’analyse des données selon plusieurs axes
-But : Obtenir des tableaux de bords et des rapports de synthèse pour avoir une vue transversale
d’une activité

6. Page 6
Spatial OLAP (1/3)
Spatial OLAP
« Une plate-forme visuelle spécialement conçue pour supporter
l’analyse et l’exploration spatio-temporelles rapides et faciles des
données multidimensionnelles composées de plusieurs niveaux
d’agrégation à l’aide d’affichages cartographiques aussi bien qu’à
l’aide de tableaux et diagrammes statistiques » (Bédard, 1997)
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion
Exemple d’analyse des données spatiales

7. Page 7
Quels sont les montants de vente par mois, par catégorie de produits
et par ville à 50 km de Paris ?
Spatial OLAP (2/3)
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion
Exemple de cube des ventes

8. Page 8
Spatial OLAP (3/3)
Oracle Spatial,
PostGIS, …
GeoMondrian,
Map4Decision,
…
Jrubik, GeWOlap,
…
Talend
SDI
Outils
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion
Exemple d’outils utilisés pour l’analyse des données spatiales

9. Page 9
Contraintes d’intégrité
Conditions que les données doivent satisfaire
Vérifiées lors de l’insertion, modification ou suppression des
données
Langage de Contraintes Objet (OCL)
Standard qui utilise UML (OMG, 2006)
Conceptuel, expressif, non ambigu
Spatial OCL (Boulil, 2011)
Extension pour les relations topologiques
Contraintes d’intégrité (1/2)
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion

10. Page 10
Contraintes d’intégrité (2/2)
Diagramme UML
id_parcelle commune_rattachée
A 12
id_commune
12
Parcelle
Commune
« Une parcelle est déclarée dans une commune ⇒ elle doit être présente
spatialement dans cette commune »
not ( (self.geo) .disjoint (self.commune_rattachee.geo) )
context Parcelle inv:
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion
Exemple de
données
incohérentes12A

11. Page 11
Architecture globale
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion

12. Page 12
III. Etude et Analyse des besoins

13. Page 13
Génération des schémas (1/3)
Génération du schéma Mondrian
-Vérification des stéréotypes
-Résolution d’autres anomalies observées
-Adaptation aux spécifications du nouveau profil UML
-Extension pour générer le schéma en flocon de neige
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
1.Génération des schémas
2.Implémentation des contraintes d’intégrité
3. Intégration de l’outil Spatial OCL2SQL
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion

14. Page 14
Génération des schémas (2/3)
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
1.Génération des schémas
2.Implémentation des contraintes d’intégrité
3. Intégration de l’outil Spatial OCL2SQL
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion
Exemple de modèle (fichier XMI)
Exemple de schéma Mondrian (fichier XML)
Application JAVA

15. Page 15
Génération des schémas (3/3)
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
1.Génération des schémas
2.Implémentation des contraintes d’intégrité
3. Intégration de l’outil Spatial OCL2SQL
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion
Génération du schéma relationnel nécessite :
-L’utilisation de l’outil spatial OCL2SQL
-La Transformation du modèle xmi 2.0 en modèle xmi 1.0
-La Génération du fichier des clés primaires
Spatial OCL2SQL
- un outil qui à partir d’un diagramme UML (fichier XMI) génère le
code SQL représentant la base de données
Résultat du générateur de code
CREATE TABLE T_Grade (
PK_Grade VARCHAR(255) PRIMARY KEY,name
VARCHAR(255),value INT
);
CREATE TABLE T_Person (
PK_Person VARCHAR(255) PRIMARY KEY,FK_grade
VARCHAR(255),FK_supervisor VARCHAR(255),age
INT,birthDate DATE,dissSubject VARCHAR(255),firstName
VARCHAR(255),isMarried NUMBER(1),lastName
VARCHAR(255),matDate DATE,matNr INT,soSecNr
VARCHAR(255),taxClass VARCHAR(255),type
VARCHAR(255),wage INT
);
CREATE VIEW OV_Employee
AS ( SELECT PK_Person,T_Person.age AS
age,T_Person.birthDate AS birthDate,T_Person.firstName AS
firstName,T_Person.isMarried AS
isMarried,T_Person.lastName AS
lastName,T_Person.soSecNr AS soSecNr,T_Person.taxClass
AS taxClass,T_Person.wage AS
wage,FK_grade,FK_supervisor
FROM T_Person
WHERE type = "Employee" );

16. Page 16
Implémentation des CI (1/2)
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
1.Génération des schémas
2.Implémentation des contraintes d’intégrité
3. Intégration de l’outil Spatial OCL2SQL
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion
3 catégories de contraintes de requêtes
- Contraintes entre niveaux (InterLevel Query Constraint)
- Contraintes entre hiérarchies (InterHierarchy QC)
- Contraintes entre membres (InterMembers QC)
Chaque contrainte est implémentée par une requête MDX
MDX est le langage standard pour les serveurs OLAP

17. Page 17
Implémentation des CI (2/2)
• Contraintes entre membres
– Ex: On ne doit pas calculer la TVA Française sur des produits vendus
aux Etats-Unis
<CalculatedMember name="Total_FR_VATQC"
dimension="Measures" formula="[Measures].
[Total_FR_VAT]">
<CalculatedMemberProperty name="FORMAT_STRING"
expression=" IIf(
(
InStr(SetToStr([QueryConstraint61].
[country_name].Members),
Cast([Stores].CurrentMember.Properties(&quot;Key&quot;)
As String)))
)
), &quot;|#|style=red&quot;, &quot;|#|style=green&quot;)
)" />
</CalculatedMember>
Transformé en
Résultat dans JRubik
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
1.Génération des schémas
2.Implémentation des contraintes d’intégrité
3. Intégration de l’outil Spatial OCL2SQL
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion

18. Page 18
Intégration de Spatial OCL2SQL
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
1.Génération des schémas
2.Implémentation des contraintes d’intégrité
3. Intégration de l’outil Spatial OCL2SQL
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion
Etapes :
-Génération d’un JAR à partir du code source
-Ajout du JAR au ClassPath de l’application
-Création d’une interface graphique pour l’outil
-Attachement de l’interface crée à l’interface principale de l’application

19. Page 19
Intégration de Spatial OCL2SQL
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
1.Génération des schémas
2.Implémentation des contraintes d’intégrité
3. Intégration de l’outil Spatial OCL2SQL
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion
Etapes :
-Génération d’un JAR à partir du code source
-Ajout du JAR au ClassPath de l’application
-Création d’une interface graphique pour l’outil
-Attachement de l’interface crée à l’interface principale de l’application

20. Page 20
IV. Conception des solutions
techniques

21. Page 21
Diagramme de paquets
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
1.Diagramme de paquets
2. Package SchemaModel
3. Package ModelTransformer
4. Package pkFileGenerator
5. Package QueryIC
V. Démonstration
VI. Conclusion
Placement des paquets dans par rapport aux couches de l’application
Eléments du
profil UML
Créer les structures
de données pour
les schémas SQL
et XML

22. Page 22
Package SchemaModel
Diagramme de classes du paquet SchemaModel
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
1.Diagramme de paquets
2. Package SchemaModel
3. Package ModelTransformer
4. Package pkFileGenerator
5. Package QueryIC
V. Démonstration
VI. Conclusion

23. Page 23
Package ModelTransformer
Diagramme de classes du paquet ModelTransformer
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
1.Diagramme de paquets
2. Package SchemaModel
3. Package ModelTransformer
4. Package pkFileGenerator
5. Package QueryIC
V. Démonstration
VI. Conclusion

24. Page 24
Package pkFileGenerator
Diagramme de classes du paquet pkFileGenerator
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
1.Diagramme de paquets
2. Package SchemaModel
3. Package ModelTransformer
4. Package pkFileGenerator
5. Package QueryIC
V. Démonstration
VI. Conclusion

25. Page 25
Package QueryIC
Diagramme de classes du paquet QueryIC
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
1.Diagramme de paquets
2. Package SchemaModel
3. Package ModelTransformer
4. Package pkFileGenerator
5. Package QueryIC
V. Démonstration
VI. Conclusion

26. Page 26
Démonstration
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion

27. Page 27
Conclusion
I. Introduction
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
IV. Conception des solutions technique
V. Démonstration
VI. Conclusion
Objectifs
Génération des schémas -> Atteint
Implémentation des contraintes d’intégrité -> Atteint
Intégration de l’outil Spatial OCL2SQL -> Atteint
Apprentissage de nouvelles technologies :
Spatial OLAP et UML-Spatial OCL, Profil UML
Langages: Spatial OCL, MDX, SQL Spatial
Outils: Mondrian, MagicDraw, Oracle Spatial, Jrubik,OCL2SQL
Mise en pratique des technologies :
JAVA, XML et bases de données (SQL)
Perspectives
Support des hiérarchies de type père-fils
Rendre l’application extensible pour la génération d’autres type
de schéma relationnels (PostGIS) et OLAP (Map4Decision)

28. Page 28
Questions ?

29. Page 29
Package IO
Diagramme de classes du paquet IO
I. Cadre du stage
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
1.Génération des schémas
2.Implémentation des contraintes d’intégrité
3. Intégration de l’outil Spatial OCL2SQL
IV. Conception des solutions technique
1.Diagramme de paquets
2. Package SchemaModel
3. Package ModelTransformer
4. Package pkFileGenerator
5. Package QueryIC
6. Package IO
7. Package GUI
V. Démonstration
VI. Conclusion

30. Page 30
Package GUI
Classes du paquet GUI
I. Cadre du stage
II. Spatial OLAP et les CI
III. Etude et Analyse des besoins
1.Génération des schémas
2.Implémentation des contraintes d’intégrité
3. Intégration de l’outil Spatial OCL2SQL
IV. Conception des solutions technique
1.Diagramme de paquets
2. Package SchemaModel
3. Package ModelTransformer
4. Package pkFileGenerator
5. Package QueryIC
6. Package IO
7. Package GUI
V. Démonstration
VI. Conclusion