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Principaux formats et stockage des données structurées

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Objectifs

Identifier les principaux formats des données structurées.
Comprendre ce qu’est une métadonnée et son intérêt.
Connaitre les différents moyens de stockage des données structurées.

Points clés

Pour assurer la persistance des données, ces dernières sont stockées dans des fichiers.
Le format CSV est un format de fichier simple pour stocker une table.
Le format JSON permet l’enregistrement de données plus complexes.
Des métadonnées sont associées à tout fichier de données, ce qui permet de décrire le contenu de ce fichiers.

Pour bien comprendre

Une donnée est une valeur qui décrit un objet, une personne, un événement.
Plusieurs descripteurs peuvent être utiles pour décrire un même objet.
Une collection regroupe des données partageant les mêmes descripteurs.
Les données sont structurées lorsqu’elles sont classées sous la forme de tables.

1. Les formats de fichiers de données structurées

Pour assurer la persistance des données, ces dernières sont stockées dans des fichiers. Il en existe une multitude, cependant les deux formats les plus utilisés sont le format CSV et le format JSON.

a. Le format CSV

Dans un fichier au format CSV (Comma-Separated Value), les données sont présentées dans un fichier texte, dont les descripteurs sont séparés par un caractère spécifique.

Les caractères les plus connus sont la virgule, le point-virgule ou encore la tabulation.

Les fichiers CSV peuvent être convertis sous forme de tableaux, notamment via un tableur (comme Excel par exemple). Il devient alors possible d’organiser et de trier les données.

Nom;prénom;login;mot de passe;service
MARTIN;Louis;ML;******;Administratif
DURAND;Claire;DC;******;Commercial
DUPOND;Georges;DG;******;Technique
DUBOIS;Odile;DO;******;Direction

Fichiers CSV avec séparateur « ; »

Le même fichier CSV mis sous forme de tableau

b. Le format JSON

Dans un fichier au format JSON (JavaScript Object Notation), les données sont présentées dans un fichier texte en utilisant la syntaxe d’un langage très utilisé sur internet, le JavaScript.

L’intérêt du format JSON est qu’il permet un stockage de données plus complexes que celles présentes dans un fichier CSV. Il associe des paires de descripteur/valeur séparés par le caractère « : », et chaque paire est séparée de la suivante par le caractère « , ».

Exemple

{
"espèce" : "Chien",
"age" : "6",
"race" : "Golden Retriever",
"trait" : {
"couleurYeux" : "Marron",
"couleurPelage" : "Jaune"
}
}

Exemple de fichier JSON

Dans cet exemple, le fichier JSON contient une donnée (plus complexe) qui possède 4 paires de descripteur/valeur (« espèce », « age », « race », et « traits ») mais la quatrième valeur est une donnée imbriquée qui comprend 2 paires de descripteur/valeur. On peut ainsi imbriquer les objets à l’infini !

Dans le cas de l’exemple ci-dessus, on voit très bien que l’on ne peut pas présenter ces données complexes sous la forme d’une seule table puisqu’il est impossible de représenter le 4^e descripteur. Le fichier JSON se rapproche donc plus d’une base de données. Ce format est souvent utilisé pour récupérer ou échanger des données sur internet.

Remarque
On peut toujours faire correspondre un fichier CSV à un fichier JSON. La réciproque est cependant fausse.

2. Les métadonnées

On associe des métadonnées à tout fichier.

Une métadonnée est une donnée qui sert à définir ou à décrire une autre donnée principale.

Exemple
Dans une bibliothèque, lorsque l’on cherche un ouvrage, il est possible de le retrouver par la recherche de son auteur, de sa catégorie, etc. Ces métadonnées servent au rangement structuré dans la bibliothèque : l’ouvrage est la donnée principale, l’auteur est une métadonnée

Les métadonnées les plus courantes sont la date de sauvegarde, la taille et l’auteur du fichier.

L’usage des métadonnées est indispensable pour utiliser et valoriser les données efficacement.

Les métadonnées facilitent en effet la compréhension, la recherche et l’identification des données en circulation.

Elles assurent également une optimisation du stockage et une politique de conservation efficace des données.

Les risques de perte ou de détérioration des données utiles sont limités, voire supprimés.

3. Les supports de stockage

Les fichiers de données sont stockés physiquement sur un support. Il en existe une multitude.

a. Le disque dur ou HDD

Un disque dur, ou HDD (Hard Disk Drive), est un stockage de type mécanique, constitué de plusieurs disques magnétiques qui tournent en continu à une grande vitesse, sur lesquels les données sont enregistrées. L’ordre de grandeur de leur capacité est aujourd’hui de 1 To. L’accès aux données se réalise rapidement.

Un disque dur

b. Les CD et DVD

Les CD (Compact Disc) et les DVD (Digital Versatile Disc) sont des supports optiques. Ils proviennent initialement du domaine musical et possèdent une capacité d’environ 700 Mo pour les CD et jusqu’à 17 Go pour les DVD.

Ils constituent d’excellents supports de sauvegarde car ils sont pérennes dans le temps pour un prix modeste. L’accès aux données n’est pas des plus rapides.

Un CD et un DVD

c. La clé USB

La clé USB (Universal Serial Bus) est aujourd’hui un support externe très populaire. Elle est basée sur une technologie de mémoire flash qui permet un accès très rapide aux données. Ce support est cependant relativement peu fiable : on le branche/débranche très souvent et il peut être oublié dans une poche pendant une lessive !

Mais la clé USB possède un argument de poids : le bon compromis prix/capacité.

Une clé USB

d. Les cartes mémoires

Les cartes mémoires reposent sur la même technologie que les clés USB. Elles proviennent du monde de la photographie numérique. Elles sont assez compactes et permettent un accès rapide aux données. Tout comme les clés USB, elles sont assez peu fiables. Leurs caractéristiques sont similaires aux clés USB (un bon compromis prix/capacité).

Une carte micro SD (Secure Digitale)

e. Le disque SSD

Le disque SSD (Solid-State Drive) est le support le plus récent. Il s’agit d’un stockage de type flash (comme les clés USB et les cartes mémoires) qui ne possède pas de disques métalliques ni de mouvement mécanique comme c’est le cas pour le disque dur.

Le disque SSD se distingue par sa rapidité d'accès aux données. Sa capacité est de l’ordre de 500 Go. Aujourd’hui, il reste encore un peu plus cher qu’un disque dur HDD classique.