قواعد البيانات

قواعد البيانات Database
يعُرَّف مصطلح قواعد البيانات بأنه عبارة : عن مجموعة من البيانات المرتبطة بصلات بحيث تُخزَّن بطريقة نموذجية يتم فيها تحاشي تكرار البيانات ،
إضافة إلى تميز هذه البيانات باستقلال نسبي عن البرامج المسؤولة عن المعالجة الخاصة بهذه البيانات ، وتشكل الاستقلالية عن البرامج نقطةً هامة يُستفادُ منها عند تطوير الأنظمة ، وإعادة الهيكلة عند الحاجة إلى متطلبات جديدة أو بناء نظام جديد .
مميزات قواعد البيانات :
• تحاشي تكرار البيانات : بحيث يتم الوصول إلى صيغة يكون فيها التكرار مسيطراً عليه ، ويقتصر التكرار على الجوانب الخاصة باتصال البيانات بعضها ببعض .
• تجانس البيانات : ويُقصد بها السيطرة على عمليات الإضافة والحذف والتعديل بشكل يحافظ على بنية متجانسة داخل قواعد البيانات .
• قابيلة التطوير عند وجود متطلبات جديدة أو بناء نظام جديد .
• استقلالية البيانات عن البرامج .
• سهولة استرجاع البيانات بالشكل الذي تفرضه رؤية المستخدم ومتطلبات النظام .
• إمكانية مشاركة أكثر من مستخدم في الوصول إلى البيانات والتعامل معها
• إمكانية اتصال أكثر من نظام بقاعدة البيانات .
• السرية والتحكم .
مكونات نظم قواعد البيانات :
1- المكونات المادية Hardware :
ويقصد بها أجهزة الحاسوب المستخدمة وملحقاتها .
2- البرمجيات Software :
وتشمل انظمة البرمجة الخاصة بقواعد البيانات إضافة إلى أنظمة التشغيل الخاصة بأجهزة الحواسيب الشخصية أو الشبكات.
3- البيانات Data :
تعتبر البيانات النقطة التي تعمل حول محورها جميع مكونات أنظمة قواعد البيانات .
4- الإجراءات Procedures :
وهي مجموعة التعليمات التي تمثل آلية المعالجة والتصميم الخاصة بأنظمة قواعد البيانات ، وتشتمل الإجراءات على :
أ – أسلوب استخدام النظام .
ب – أسلوب التشغيل والتنفيذ .
ج- أسلوب التخاطب بين المستخدم والنظام في نختلف مراحل النظام .
5- المستخدمين Users :
ويُقسم المستخدمون إلى أربعة أقسام :
أ – مدير قواعد البيانات Database Administrator :
ويقوم مدير قواعد البيانات بالمهام التالية :
• تحديد متطلبات قواعد البيانات من برمجيات وتجهيزات .
• وضع آليات عمل للوصول لمتطلبات المستخدمين .
• تحديد شروط الأمان والسرية ، إضافة إلى تحديد صلاحيات الاستخدام .
• وضع هيكيلة مناسبة للعمل تضمن أداء عمل النظام بشكل نموذجي .
• الرقابة والتنسيق .
ب – مصمم قواعد البيانات Database Designer :
ويقوم مصمم قواعد البيانات بالمهام التالية :
• تحديد طبيعة البيانات المخزنة .
• تحديد تراكيب البيانات .
• تحديد آلية التخاطب بين المستخدمين والنظام .
• تصميم قواعد البيانات بشكل يضمن الوصول إلى متطلبات المستخدمين بأقل الأخطاء وإمكانية تطوير النظام في المستقبل .
ج – مبرمج قواعد البيانات Database Programmer :
ويقوم مبرمج قواعد البيانات بالمهام التالية :
• تنفيذ البرمجيات للتأكد من عدم وجود أخطاء .
• تصميم وبناء شاشات التخاطب مع المستخدمين الخاصة بالإدخال والإخراج .
• تصميم وبناء التقارير .
• ترجمة تصاميم قواعد البيانات إلى الشكل الذي يمكن من خلاله تمثيل التصاميم باستخام لغات أنظمة قواعد البيانات .
د – مستخدم قواعد البيانات Database User :
يعتبر المستخدم لقواعد البيانات الشخص المسؤول عن تطبيق النظام بعد الإنتهاء من بنائه ، ويقسم المستخدمون إلى نوعين :
- المستخدم البدائي : وهذا المستخدم لا تكون لديه أي خبرة سابقة .
- المستخدم الخبير : وهذا المستخدم تكون لديه خبرة طويلة بالتعامل مع أنظمة قواعد البيانات









قواعد البيانات العلائقية (Relational Database ).
تُعرَّف قواعد البيانات العلائقية بأنها عبارة عن تنظيم البيانات في جداول ، ويعرف الجدولُ بأنه علاقة رياضية تعتمد على بعدين ؛ هما الصف والعمود ، حيث أن الصفوف تشكل السجلات ، أما الأعمدة (صفات الجدول )فتشكل الحقول ، وتتميز هذه الجداول بوجود علاقة فيما بينها تمكن المستخدم من الوصول إلى بيانات من مختلف أجزاء قاعدة البيانات .
وقبل أن نبحر في هذا الموضوع الهام ..علينا التحدث عن بعض المفاهيم الخاصة بقواعد البيانات العلائقية ( Relational Database ) ومنها ما يلي :
1- الجداول : (Table)
حيث يشكل الوحدة الأساسية في قواعد البيانات العلائقية ، وله عدة أنواع في قواعد البيانات العلائقية .
2- الصفة (Attribute) :
وهي عبارة عن أعمدة الجدول ، فإذا كان لدينا علاقة طلاب بها رقم الطالب ، اسم الطالب ، ومعدل الطالب ، فإننا نعتبر أن هذه البيانات الخاصة بالطلاب هي صفات (جدول الطلاب).
3- درجة العلاقة (Relation Degree) :
وهي عدد الصفات (الحقول) داخل الجدول ، فمثلاً إذا كان لدينا (جدول ) به ثلاثُ صفات ؛ فيكون هذا الجدول من الدرجة الثالثة ، وإذا كان به صفتين يكون من الدرجة الثانية وهكذا .

والجدول التالي مثالٌ بسيطٌ عن قواعد البيانات العلائقية :
رقم الكتاب اسم الكتاب تاريخُ النشر
001 الجواب الكافي 1422هـ
012 الهمة طريق للقمة 1421هـ
013 المشوق لطلب العلم 1423هـ
014 صحيحُ القصص النبوي 1419هـ







من المثال السابق نجد أن (رقم الكتاب ، اسم الكتاب ، تاريخُ النشر ) تشكل الأعمدة (صفات) الجدول ،أما الصف فهو يشكل السجل الخاص بكل عنصر على حدة ، فالكتاب الأول له سجل فيه بياناته ، والكتاب الثاني له بياناته ...الخ .
ومن الضروري عند التحدث عن قواعد البيانات العلائقية التطرق إلى عدة نقاط أهمها :
أولاً: اشتراط وجود مفتاح لكل جدول ، والمفتاح عبارة عن صفة (حقل ) يعرّف سجلاً بشكل وحيد ومتفرد .
مثال على ذلك : رقم الكتاب ، فلا يجوز أن يتكرر الرقم لأكثر من كتاب وهذا ما قُصد بأنه يعرف السجل بشكل وحيد ومتفرد ، إضافة إلى أنه يجب ألا يقبل قيمة Null ، بمعنى لا يكون فارغاً .
ثانياً: يجب ألا تكون البيانات المخزنة عبارة عن قيم مركبة ، أي أنه لا يمكن وضع Access و Database كعنصري بيانات في نفس الموقع .
مفاتيح الجداول :
كما أسلفنا سابقا وجود مفاتيح للجداول ، فإن علينا دراسة هذه المفاتيح والتطرق إلى أنواعها :
أولاً : المفتاح الرئيسي (Primary Key) :
وهو المفتاح الذي يحدد بشكل وحيد ومتفرد بحيث يتميز عن غيره ، فلا تتكرر قيمته في أكثر من حقل واحد ، ولا يقبل قيمة Null (أي لا يمكننا أن نترك الحقل فارغاً بدون قيمة ).
ثانياً : المفتاح المركب أو المجمع (Composit Key) :
وهو المفتاح الذي يستخدم لتعريف السجل بشكل وحيد ومتفرد ، ولكنه يختلف عن المفتاح الرئيسي بأنه يشمل على أكثر من صفة (حقل) .
مثال على ذلك :لو كان لدينا جدول فيه أسماء الطلاب وأسماء المواد التي يدرسونها إضافة إلى علاماتهم كما في الجدول التالي :
اسم الطالب المـــــــادة العلامـة
عمار Visual basic 80
أسامة Access 75
حذيفة Visual basic 70
الحسن Pascal 78
خالد Access 90


فنلاحظ في مثالنا السابق ، أنه لا يمكن اعتبار اسم الطالب واسم المادة أو العلامة كمفتاح رئيسي يحدد السجل بشكل وحيد ومتفرد ، فيتم اللجوء في هذه الحالة إلى اعتبار اسم الطالب مع اسم المادة مفتاح مركب ، على اعتبار أن اسم الطالب قد يتكرر واسم المادة قد يتكرر ، ولك اسم الطالب مع اسم المادة كمفتاح مركب لن يتكرر .
ثالثاً : المفتاح الأجنبي ( Foreign Key) :
وهو عبارة عن حقل (صفة ) أو أكثر يستخدم للربط بين جدولين ، وسُمي المفتاح الأجنبي بهذا الاسم لأنه ليس من الحقول الموجودة أصلاً في الجدول ، أي أنه عبارة عن حقل أو أكثر تُضاف إلى جدول لربطه مع جدول آخر .
وكمثال على استخدام المفتاح الأجنبي ، لنفترض أن لدينا الجدولين التاليين :








رقم المنتج اسم المنتج رقم التصنيف
11 إطارات 2
22 أجبان 1
33 حبوب 1
44 غاز 3
رقم التصنيف اسم التصنيف
1 مواد غذائية
2 مواد صناعية
3 مواد أولية







نلاحظ من المثال السابق أن رقم التصنيف في جدول التصنيفات عبارة عن مفتاح رئيسي ، أما رقم التصنيف في جدول المنتجات فهو مفتاح أجنبي ، تمت إضافته لربط بين الجدولين ،ولتحديد التصنيف الذي يتبع له المنتج .
ويستخدم المفتاح الأجنبي كمؤشر مقابل للمفتاح الرئيسي ، بمعنى آخر فإن المفتح الأجنبي هو عبارة عن حقل (صفة) أو أكثر تُضاف لجدول لربطه مع جدول آخر ، مع الالتزام بوجود مفتاح رئيسي مقابل مع ملاحظة أن المفتاح الأجنبي يجب أن يكون من نفس نوع بيانات (Data Type) المفتاح الرئيسي ، فلو كان المفتاح الرئيسي من النوع رقم مثلاً ، يجب أن يكون المفتاح الأجنبي من النوع رقم ، لذلك يعتبر الأجنبي مؤشر للرئيسي .

تصميم قواعد البيانات
1- تحديد الغرض من قواعد البيانات يدلك على المعلومات التي ستحتاجها يمكنك تحديد الموضوعات التي تحتاجها لحفظ حقائق عنها (جداول) والحقائق المراد حفظها عن كل موضوع (الاعمدة او الصفات لكل موضوع).
مثال : لنفرض أن شركة س تسوق مواد غذائية وتريد انشاء قواعد بيانات تمكنهامن متابعة بيانات مبيعاتها لنبدأ بكتابة الاسئلة التي يجب أن تجيب عليها قواعد البيانات مثل :
1- كم بلغ ايراد المبيعات من منتجات الشركة الشهر الماضي
2- ما هو المنتج الاكثر مبيعا
3- اين يوجد العملاء الاكثر شراء
من هذه الاسئلة يمكن تحديد الجداول اللازمة لقاعدة البيانات
1- جدول المنتجات
2- جدول العملاء
3- جدول حركة المبيعات.
ولتحديد الحقول (الاعمدة او الصفات) لكل جدول نلاحظ الاتي
1- الا تحتوي على بيانات محسوبة في الغالب مثلا لايمكن ان يحتوي جدول حركة المبيعات على جملة فاتورة مبيعات لانه حقل محسوب يمكنه حسابه عند عمل التقارير
2- ان تتضمن صفات الجدول كل المعلومات التي تحتاجها
3- أن تخزن المعلومات حسب اصغر جزء منظقي كمثال في جدول المنتجات(اسم المنتج-فئته-وصفه).
4- في المفتاح الاساسي للجدول لايسمح بوجود قيم متكررة أو خالية

العلاقات في قواعد البيانات
1- علاقة One To Many راس باطراف
في هذه العلاقة يقابل السجل الواحد في الجدول "أ" عدة سجلات مطابقة في حقل معين في الجدول "ب" ويطابق في حقل معين اي سجل في الجدول "ب" سجلاً واحدا فيط في الجدول "أ"
كمثال لاحظ جدول الاقسام الجدول "أ" وجدول الموظفين جدول "ب" الاتي
رقم موظف اسمه القسم
1 علي 1
2 احمد 3
3 خالد 1
4 سعد 2

رقم القسم اسم القسم
1 البيطرة
2 الزراعة
3 الانتاج







للتحميل حمل من المرفقات بالأسفل