الدرس الثالث:قواعد البيانات العلائقية .....
تمـــهـــيـــد :-
قبل أن نبدأ بشرح قواعد البيانات العلائقية ، يجب أن نعلم قواعد البيانات بشكل عام ولديها عدة أنواع نذكر منها :-
• قواعد البيانات الموزعة .
• قواعد البيانات العلائقية .
• قواعد البيانات الشبكية .
• قواعد البيانات الشجرية .
• قواعد البيانات غرضية التوجة .
قواعد البيانات العلائقية :
تعرف قواعد البيانات العلائقية بأنها عبارة عن تنظيم البيانات في جداول ،
ويعرف الجدول بأنة علاقة رياضية تعتمد على بعدين ، هما الصف والعمود ، حيث
أن الصفوف تشكل السجلات ، أما الاعمدة ( صفات الجدول ) فتشكل الحقول ،
وتتميز هذه الجداول بوجود علاقة فيما بينهما تمكن المستخدم من الوصول الى
بيانات من مختلف أجزاء قاعدة البيانات .
وقبل أن نبحر في هذا الموضوع الهام .. علينا التحدث عن بعض المفاهيم الخاصة بقواعد البيانات العلائقية ومنها مايلي :-
1- العلاقة :-
وهي ماتعرف بالجدول ، حيث يشكل الوحدة الاساسية في قواعد البيانات
العلائقية ، ولة عدة أنواع في قواعد البيانات العلائقية سيتم التطرق اليها
لاحقاً .
2- الصفة :-
وهي عبارة عن أعمدة الجدول ، فأذا كان لدينا علاقة طلاب بها رقم الطالب ،
اسم الطالب ، معدل الطالب ، فأننا نعتبر أن هذه البيانات الخاصة بالطلاب هي
صفات العلاقة ( جدول الطلاب ) .
3- درجة العلاقة :-
وهي عدة الصفات ( الحقول ) داخل العلاقة ، فمثلاً اذا كان لدينا علاقة (
جدول ) به ثلاث صفات فيكون هذا الجدول من الدرجة الثالثة ، واذا كان به
صفتين يكون من الدرجة الثانية وهكذا .
4- مجال التقيم :-
وهو المعيار الذي يتم فيه تحديد مجال القيم المسموح بأدخالها الى الجدول .
ان لقواعد البيانات العلائقية مجالات واسعة الاستخدام منها :-
- استرجاع البيانات حسب رؤية المستخدم ( أي الاستعلام عن البيانات حسب مايريدة المستخدم من الجدول ) .
- اضافة بيانات الى الجدول .
- تعديل بيانات في الجدول .
- حذف بيانات من الجدول .
- تنفيذ العمليات المختلفة من دمج وتخصيص وتعديل .
وفي قواعد البيانات العلائقية يتم التعامل مع الجداول بحيث يشكل الجدول
البناء المنطقي الذي يراه المستخدم ويحصل من خلالة على متطلبات النظام الذي
يعمل علية ، والجدول التالي مثال بسيط عن قواعد البيانات العلائقية :-
ومن الضروري عند التحدث عن قواعد البيانات العلائقية التطرق الى عدة نقاط اهمها :-
أولاً :- اشتراط وجود مفتاح لكل جدول ، والمفتاح عبارة عن صفة ( حقل ) يعرف سجلاً بشكل وحيد ومنفرد .
مثال على ذلك :-
رقم الكتاب ، فلا يجوز أن يتكرر الرقم لآكثر من كتاب وهذا ماقصد بأنة يعرف
السجل بشكل وحيد ومنفرد ، اضافة الى انه يجب ألايقبل قيمة NULL ، بمعنى
لايكون فارغاً .
ثانياً :- يجب ألا تكون البيانات المخزنة عبارة عن قيم مركبة ، أي أنة لايمكن وضع ACCESS و DATABASE كعنصري بيانات في نفس الموقع
مفاتيح الجداول :-
كما أسلفنا سابقاً وجود مفاتيح للجداول ، فأن علينا دراسة هذه المفاتيح والتطرق الى انواعها:-
أولاً : المفتاح الرئيسي (PRIMARY KEY) :-
وهو المفتاح الذي يحدد بشكل وحيد ومنفرد بحيث يتميز عن غيرة ، فلا تتكرر
قيمتة في أكثر من حقل واحد ، ولا يقبل قيمة NULL ( أي لايمكننا أن نترك
الحقل فارغاً بدون قيمة .
ثانياًً : المفتاح المركب أوالمجمع (COMPOSITE KEY) :-
وهو المفتاح الذي يستخدم لتعريف السجل بشكل وحيد ومنفرد ، ولكنة يختلف عن المفتاح الرئيسي بأنة يشمل على أكثر من صفة ( حقل ) .
مثال على ذلك :-
لوكان لدينا جدول فيه اسماء الطلاب وأسماء المواد التي يدرسونها اضافة الى علاماتهم كما في الجدول التالي :-
فنلاحظ في مثالنا السابق ، أنة لايمكن اعتبار اسم الطالب
واسم المادة أوالعلامة كمفتاح رئيسي يحدد السجل بشكل وحيد ومنفرد ، فيتم
اللجوء في هذه الحالة الى اعتبار اسم الطالب مع اسم المادة مفتاح مركب ،
على اعتبار أن اسم الطالبقد يتكرر واسم المادة قد يتكرر ، ولك اسم الطالب
مع اسم المادة كمفتاح مركب لن يتكرر .
ثالثاً : المفتاح المرشح (CANDIDATE KEY) :-
عند البدء بتصميم الجدول يتم ترشيح عدد من الحقول ( الصفات ) كي تصبح
مفاتيح رئيسية ، وعند ادخال البيانات ، قد يتبين أن هذه المفاتيح يمكن أن
تأخذ قيمة NULL ، فالمفتاح الذي يأخذ قيمة NULL يستثنى ، والمفاتيح التي
لاتأخذ قيمة NULL ولاتكرر تبقى وتصبح مفاتيح أساسية ، بمعنى أخر : فأن
المفتاح المرشح هو الصفة أو مجموعة الصفات التي يتم اختيارها وفحصها حتى
يتقرر فيما بعد أنها ستبقى مفاتيح مرشحة أويتم اعتمادها كمفتاح رئيسي .
رابعاً : المفتاح الاجنبي (FOREIGN KEY) :-
وهو عبارة عن حقل ( صفة ) أو اكثر يستخدم للربط بين جدولين ، وسمي المفتاح
الاجنبي بهذا الاسم لانة ليس من الحقول الموجودة أصلاً في الجدول ، أي انه
عبارة عن حقل أو اكثر تضاف الى جدول لربطة مع جدول اخر .
وكمثال على استخدام المفتاح الاجنبي ، لتفترض أن لدينا الجدولين التاليين :-
نلاحظ من المثال السابق أن رقم التصنيف في جدول تمـــهـــيـــد :-
قبل أن نبدأ بشرح قواعد البيانات العلائقية ، يجب أن نعلم قواعد البيانات بشكل عام ولديها عدة أنواع نذكر منها :-
• قواعد البيانات الموزعة .
• قواعد البيانات العلائقية .
• قواعد البيانات الشبكية .
• قواعد البيانات الشجرية .
• قواعد البيانات غرضية التوجة .
قواعد البيانات العلائقية :
تعرف قواعد البيانات العلائقية بأنها عبارة عن تنظيم البيانات في جداول ،
ويعرف الجدول بأنة علاقة رياضية تعتمد على بعدين ، هما الصف والعمود ، حيث
أن الصفوف تشكل السجلات ، أما الاعمدة ( صفات الجدول ) فتشكل الحقول ،
وتتميز هذه الجداول بوجود علاقة فيما بينهما تمكن المستخدم من الوصول الى
بيانات من مختلف أجزاء قاعدة البيانات .
وقبل أن نبحر في هذا الموضوع الهام .. علينا التحدث عن بعض المفاهيم الخاصة بقواعد البيانات العلائقية ومنها مايلي :-
1- العلاقة :-
وهي ماتعرف بالجدول ، حيث يشكل الوحدة الاساسية في قواعد البيانات
العلائقية ، ولة عدة أنواع في قواعد البيانات العلائقية سيتم التطرق اليها
لاحقاً .
2- الصفة :-
وهي عبارة عن أعمدة الجدول ، فأذا كان لدينا علاقة طلاب بها رقم الطالب ،
اسم الطالب ، معدل الطالب ، فأننا نعتبر أن هذه البيانات الخاصة بالطلاب هي
صفات العلاقة ( جدول الطلاب ) .
3- درجة العلاقة :-
وهي عدة الصفات ( الحقول ) داخل العلاقة ، فمثلاً اذا كان لدينا علاقة (
جدول ) به ثلاث صفات فيكون هذا الجدول من الدرجة الثالثة ، واذا كان به
صفتين يكون من الدرجة الثانية وهكذا .
4- مجال التقيم :-
وهو المعيار الذي يتم فيه تحديد مجال القيم المسموح بأدخالها الى الجدول .
ان لقواعد البيانات العلائقية مجالات واسعة الاستخدام منها :-
- استرجاع البيانات حسب رؤية المستخدم ( أي الاستعلام عن البيانات حسب مايريدة المستخدم من الجدول ) .
- اضافة بيانات الى الجدول .
- تعديل بيانات في الجدول .
- حذف بيانات من الجدول .
- تنفيذ العمليات المختلفة من دمج وتخصيص وتعديل .
وفي قواعد البيانات العلائقية يتم التعامل مع الجداول بحيث يشكل الجدول
البناء المنطقي الذي يراه المستخدم ويحصل من خلالة على متطلبات النظام الذي
يعمل علية ، والجدول التالي مثال بسيط عن قواعد البيانات العلائقية :-
ومن الضروري عند التحدث عن قواعد البيانات العلائقية التطرق الى عدة نقاط اهمها :-
أولاً :- اشتراط وجود مفتاح لكل جدول ، والمفتاح عبارة عن صفة ( حقل ) يعرف سجلاً بشكل وحيد ومنفرد .
مثال على ذلك :-
رقم الكتاب ، فلا يجوز أن يتكرر الرقم لآكثر من كتاب وهذا ماقصد بأنة يعرف
السجل بشكل وحيد ومنفرد ، اضافة الى انه يجب ألايقبل قيمة NULL ، بمعنى
لايكون فارغاً .
ثانياً :- يجب ألا تكون البيانات المخزنة عبارة عن قيم مركبة ، أي أنة لايمكن وضع ACCESS و DATABASE كعنصري بيانات في نفس الموقع
مفاتيح الجداول :-
كما أسلفنا سابقاً وجود مفاتيح للجداول ، فأن علينا دراسة هذه المفاتيح والتطرق الى انواعها:-
أولاً : المفتاح الرئيسي (PRIMARY KEY) :-
وهو المفتاح الذي يحدد بشكل وحيد ومنفرد بحيث يتميز عن غيرة ، فلا تتكرر
قيمتة في أكثر من حقل واحد ، ولا يقبل قيمة NULL ( أي لايمكننا أن نترك
الحقل فارغاً بدون قيمة .
ثانياًً : المفتاح المركب أوالمجمع (COMPOSITE KEY) :-
وهو المفتاح الذي يستخدم لتعريف السجل بشكل وحيد ومنفرد ، ولكنة يختلف عن المفتاح الرئيسي بأنة يشمل على أكثر من صفة ( حقل ) .
مثال على ذلك :-
لوكان لدينا جدول فيه اسماء الطلاب وأسماء المواد التي يدرسونها اضافة الى علاماتهم كما في الجدول التالي :-
فنلاحظ في مثالنا السابق ، أنة لايمكن اعتبار اسم الطالب
واسم المادة أوالعلامة كمفتاح رئيسي يحدد السجل بشكل وحيد ومنفرد ، فيتم
اللجوء في هذه الحالة الى اعتبار اسم الطالب مع اسم المادة مفتاح مركب ،
على اعتبار أن اسم الطالبقد يتكرر واسم المادة قد يتكرر ، ولك اسم الطالب
مع اسم المادة كمفتاح مركب لن يتكرر .
ثالثاً : المفتاح المرشح (CANDIDATE KEY) :-
عند البدء بتصميم الجدول يتم ترشيح عدد من الحقول ( الصفات ) كي تصبح
مفاتيح رئيسية ، وعند ادخال البيانات ، قد يتبين أن هذه المفاتيح يمكن أن
تأخذ قيمة NULL ، فالمفتاح الذي يأخذ قيمة NULL يستثنى ، والمفاتيح التي
لاتأخذ قيمة NULL ولاتكرر تبقى وتصبح مفاتيح أساسية ، بمعنى أخر : فأن
المفتاح المرشح هو الصفة أو مجموعة الصفات التي يتم اختيارها وفحصها حتى
يتقرر فيما بعد أنها ستبقى مفاتيح مرشحة أويتم اعتمادها كمفتاح رئيسي .
رابعاً : المفتاح الاجنبي (FOREIGN KEY) :-
وهو عبارة عن حقل ( صفة ) أو اكثر يستخدم للربط بين جدولين ، وسمي المفتاح
الاجنبي بهذا الاسم لانة ليس من الحقول الموجودة أصلاً في الجدول ، أي انه
عبارة عن حقل أو اكثر تضاف الى جدول لربطة مع جدول اخر .
وكمثال على استخدام المفتاح الاجنبي ، لتفترض أن لدينا الجدولين التاليين :-
التصنيفات عبارة عن مفتاح رئيسي ، أما رقم التصنيف في جدول المنتجات فهو
مفتاح أجنبي ، تمت اضافتة لربط بين جدولين ، ولتحديد التصنيف الذي يتبع له
المنتج .
ويستخدم المفتاح الاجنبي كمؤشر مقابل للمفتاح الرئيسي ، بمعنى اخر فان
المفتاح الاجنبي هو عبارةعن حقل ( صفة ) أو أكثر تضاف لجدول لربطة مع جدول
أخر ، مع الالتزام بوجود مفتاح رئيسي مقابل مع ملاحظة :- أن المفتاح
الاجنبي يجب أن يكونمن نفس نوع بيانات المفتاح الرئيسي ، فلو كان المفتاح
الرئيسي من النوع رقممثلا ، يجب أن يكونالمفتاح الاجنبي من النوع رقم ،
لذلك يعتبر الاجنبي مؤشر للرئيسي .
ملخص الدرس :-
- لقواعد البيانات عدة أنواع أهمها الموزعة والعلائقية .
- قواعد البيانات العلائقية عبارة عن تنظيم البيانات في جداول ، يتم
التعامل فيها مع الجداول بحيث يشكل الجدول البناء المنطقي الذي يراه
المستخدم ويحصل من خلالة على متطلبات النظام الذي يعمل علية .
- لقواعد البيانات العلائقية مجالات واسعة الاستخدام ( استعراض ، اضافة ، تعديل ، حذف ، تنفيذ عمليات اخرى ) .
- يشترط في بناء قواعد البيانات العلائقية :-
• وجود مفتاح لكل جدول .
• يجب الا تكون البيانات المخزنة عبارة عن قيم مركبة .
• هناك عدة أنواع لمفاتيح الجداول ، ولعل أكثرها استخداما ( الرئيسي ، الاجنبي ) .