Embed Size (px)
Citation preview
..مقدمة في أنظمة قواعد البيانات •
..خواص قواعد البيانات •
..مفهوم قواعد البيانات •
:نظم ملفات البيانات •
..أنواع الملفات •
..مشاكل الملفات •
..نظم قواعد البيانات •
..نظم إدارة قواعد البيانات •
..أمثلة نظم إدارة قواعد البيانات •
ظم الفرق بين نظم قواعد البيانات ون•
..الملفات التقليدية
قواعد البيانات و نظم إدارة قواعد •
..البيانات
..خواص أخرى لقواعد البيانات •
..مميزات استخدام قواعد البيانات •
مخطط يوضح قواعد البيانات ونظم •
..إدارتها
..مستخدم قواعد البيانات •
متى ال نستخدم قواعد البيانات؟•
ات أشخاص يتعاملون مع قواعد البيان•
بطريقة غير مباشرة
مكونات بيئة نظم قواعد البيانات•
مستخدمي قواعد البيانات•
هيكلية نظم إدارة قواعد البيانات•
نماذج البيانات•
حاالت قواعد البيانات•
هيكلية نظم قواعد البيانات•
مالحظات علي الثالث مستويات •لمخططات نظم قواعد البيانات
استقاللية البيانات•
لغات نظم إدارة قواعد البيانات•
بيئة نظم قواعد البيانات•
تصنيف قواعد البيانات•
الحياةمورأتسييرفيجوهريا عنصراتطبيقاتهاوالبياناتقواعدأصبحت*
رادأفيمارسهاالتياألنشطةجميعأنحيث،المعاصرالمجتمعفياليومية
والسفروثائقودراسيةنتائجوووفياتمواليدتسجيلمنالمجتمع..ياناتالبقواعداحدمعالتعاملفيهايجبالكثيرغيرهاوالبنكيةالعمليات
..البياناتةلقاعدالتقليديةالتطبيقاتنطاقفيتدخلالسابقةاألنشطةكافة*
صطناعياالالذكاءاستخداممثلالبياناتلقواعدمتقدمةتطبيقاتحاليا توجد..االلكترونيةالتجارةو
ل أي إنها تمث. تمثل بعض مظاهر العالم الحقيقي1.
حالة من حاالت البيانات التي تصف موضوع ..حقيقي
تمثل مجموعة من البيانات المتالصقة منطقيا 2...وتحتوي على معنى ضمني
يتم تصميمها و تخزين البيانات فيها من أجل3...غرض معين
وإدخالهاكيفيةيبسطالمعلوماتلتنظيممحددأسلوبهي
دمللمستخمفهومةومالئمةصورةفياستخراجهاوتعديلها.قيامنطوالمتجانسةالمترابطةالبياناتمنمشتركةلمجموعة
هابعضمعالمرتبطةالمنطقيةالبياناتعناصر منمجموعةهي
أوحدوا)جداولمنالبياناتقاعدةمعينة،وتتكونبعالقةالبعضصفوفومن(Fieldsحقول)أعمدةالجدولويتكون.(أكثر
.Record)سجالت)
.الملفات في تخزين البياناتاستخدام 1.
ين استخدام المبرمجون ملفات البيانات في تخز2..المعلومات لفترة طويلة
أدى استخدام الملفات إلى ظهور بعض المشاكل3..والعيوب
ذل أدى إلى تطوير أسلوب التعامل مع الملفات وب4.الجهد والوقت
مم في نظام معالجة البيانات كان كل برنامج يص5.
ألداء غرض معين وله الملفات الخاصة به ، دون
وجود إطار عام يربط جميع البرامج أو يسمح
.بإضافة برامج جديدة بسهولة
ترتيببنفستتابعيبشكلالبياناتسجالتتخزينيتم•البياناتالسترجاع.سجلبعدسجلللملفوصولهاآخرإلىسجلأولمنالسجالتقراءةعمليةتجري.تتابعيبشكلوسجل
ملف تتابعي
رفة يتم تخزين سجالت البيانات بشكل عشوائي مع مع•ات موقع أو عنوان كل سجل بيانات،و تتم قراءة البيان
.مباشرة عن طريق العنوان
م يستخدم فهرس أشبه بفهرس الكتاب من خالله يت•الوصول إلى أي سجل بيانات، يتم عمل الفهرس من
.خالل احد حقول البياناتملف مفهرس
ملف عشوائي
البياناتتكرار
عدم تجانس أو
توافق البيانات
عدم المرونة
الجهد تكرار البيانات في أكثر من ملف مما يضيع حيز التخزين و
.و الوقت
ال نفس المعلومة تكون مخزنه في أكثر من ملف عند تعديلها قد
.نعدلها في الملفات األخرى
.عملية التعديل و الحذف تتطلب جهد و وقت و كلفة عالية
.االفتقار إلى المواصفات القياسية1.
.معدل منخفض إلنتاج البرامج 2.
.مشاركة محدودة جدا بين البرامج المختلفة و ملفات البيانات3.
.اصة به صعوبة الصيانة أي تعديل لملف يلزم تعديل كافة البرامج الخ4.
.امن سرية المعلومات تكون على نطاق محدود5.
لملفاتبديلإيجاداجلمنالبياناتقواعدنظموالبياناتقواعدنشأت
التيتالصعوباوالقيودوالمشكالتكافةتحلبحيثمعالجتهانظموالبيانات.الملفاتمعتعاملهمفيالمستخدمونيواجهها
كلثحي،عنهااالستعالمأوإدخالهاالمطلوبالبياناتكافةهي:البيانات
.(....،العنوان،الغرفةرقم،المريضاسم)مثلمستقلعنصريمثلبيان
ومالئمةصورةفيوضعهاومعالجتهاتمتالتيالبياناتهي:المعلومات.للمستخدممفهومة
ودخالهاإكيفيةيبسطالبياناتلتنظيممحددأسلوبهيالبياناتقواعدنظم
أوةإحصائيصورةفيمجمعةأوالمدخلالشكلبنفسإمااستخراجهاوتعديلها.عمليةكلفيالتحكممعاستعالمشاشاتأوتقارير
يمود علمى يشممل تحديمد أنمواع البيانمات و التراكيمب و القتصميم قاعدة البيانات
.كافة البيانات
ن تمتحكم هو عملية تخزين البيانات نفسها فمي وسمط تخمزيبناء قاعدة البيانات
.به نظم قواعد البيانات
ين يجمممب تحديمممد المسمممتخدمين و التطبيقمممات المممذعنمممد تصمممميم قاعمممدة بيانمممات
.سيستخدمون قاعدة البيانات
طةبواساآلليالحاسبباستخدامالبياناتقاعدةمعالجةوإنتاجيمكن
طةبواسأوالغرضلهذاخصيصا المصممةالتطبيقيةالبرامجمنمجموعة:مثل،(DBMS)البياناتقواعدإدارةنظم
MS-AccessOracleSybasePower BuilderInformix
للبياناتالذاتيالوصف((Self-Description Nature:
اناتالبيفهرسإنشاءطريقعنوذلكالبياناتووصفالبياناتعليالبياناتقواعدتحتوى
..Meta-data))يسمىماعلىيحتويوالذي
والبياناتالبرامجبينالفصل(Program/Data Insulation):
البياناتكلشتعديلإمكانيةيتيحممابينهمافصليوجدبلالبياناتوصفعلىالبرامجتحتوىال
..البرامجلتعديلالحاجةبدون
المستخدمينمنالعديدمعوالتعاملالبياناتفىالمشاركة(Data Sharingand Multi-user system):
مندالعديتعاملإمكانيةتعطيوكذلكالبياناتاستخدامفيالمشاركةالبياناتقواعدتتيح
..مشاكلبدونالوقتنفسفيالبياناتقواعدنفسمعالمستخدمين
أن أن تكون قاعدة البيانات فمي أي حجمم فميمكنيمكن 1.
مكمن على القليل من السجالت أو المئات منها ويتحتوي
..أن تحتوي على مئات الماليين من السجالت
يمكممممن أن يممممتم إنشممممائها و التعامممممل معهمممما يممممدويا أو 2.
..باستخدام الحاسبات اآللية
البيانمماتإذا تممم اسممتخدام الحاسممب اآللممي إلدارة قواعممد 3.
ذلممك يممتم عممن طريممق مجموعممة مممن البممرامج التممي فممإن
رة تصمم خصيصا لذلك أو عن طريق اسمتخدام نظمم إدا
Database Management)قواعمممد البيانمممات
System DBMS )..
:Data baseقواعد البيانات *
.فادة منهاوعرضها بطريقة أو بأكثر لتسهل االستالمعلومات أو البيانات لكمية كبيرة من تجميع هي
ن أن دليل الهاتف الذي يشتمل على أسماء وعناوين وأرقام هواتف سكان مدينة القاهرة يمك: مثال
لحصول نعتبره قاعدة بيانات وبتحقيق األستفاده من قاعدة البيانات هذه بإدخال رقم المشترك وا
.على أسمه وعنوانه أو إدخال أسم المشترك والحصول على رقم هاتفه وعنوانه وهكذا
:Database Management Systemsنظم إدارة قواعد البيانات *
.اتالتي تقوم بتنفيذ جميع الوظائف المطلوبة من قاعدة البيانالجاهزةالبرامجمن مجموعههي
أسماء بعد إضافة عمالء جدد لدليل الهاتف في مدينة القاهرة فإنك قد تحتاج إلعادة ترتيب: مثال
.تالمشتركين أبجديا أو لترتيب عناوينهم، مثل هذا العمل من أحد وظائف إدارة قواعد البيانا
نظم إدارة قواعد البيانات بنظم قواعد + تسمى قواعد البيانات
..البيانات
(اناتنظم قواعد البي← نظم إدارة قواعد البيانات + قواعد البيانات )
Database (DB) +
DBMS →
Database System (DBS)
..ندرة التكرار و إمكانية التحكم في تكرار البيانات 1.
..امن و سرية البيانات عالية جدا 2.
عينمة فرض القيود على المستخدمين الذين ليس لهم صمالحيات م3.
..
..توفير بيئة تخزين مناسبة و صعوبة فقد البيانات 4.
..السماح باستنباط معلومات من البيانات المتواجدة 5.
..توفير واجهات متعددة لتعامل المستخدم مع البيانات 6.
..تمثيل العالقات المعقدة بين البيانات بسهولة 7.
..تكامل البيانات بشكل عالي و متناسق . 8
..سهولة الصيانة حيث أي تعديل يتم بكل سهولة و من مكان واحد . 9
جة توفير طرق متعددة للحصول على النسخ االحتياطية و كذلك معال. 10
..البيانات في حاالت األعطال التي قد تحدث لقواعد البيانات
..تساعد على وضع معايير قياسية للتعامل مع البيانات . 11
..تقليل زمن تطوير البرامج . 12
..المرونة الشديدة في استخدام وتعديل البيانات . 13
..توفير بيانات على درجة عالية من التحديث . 14
..اقتصادية االستخدام . 15
.المرونة العالية في مشاركة البيانات و بكل سهولة. 16
.البيانات 1.
.المعدات 2.
.البرامج 3.
.مستخدمى قواعد البيانات 4.
:البيانات1)
الكبيرةالحاسباتعلىتتوافركماوالشخصيةالصغيرةالحاسباتعلىالبياناتقواعدتتوافر
قاعدةوفرتالشخصيةفالحاسباتللحاسب،اآلليالكيانوإمكانياتقدرةعلىالنظامكفاءةوتعتمد
يشاركوننالمستخدميمنلعددبياناتقاعدةتوفرالكبيرةالحاسباتبينماواحدلمستخدمبيانات
مشاركةالوإمكانيةالتكراريةعدموبالتكامليةالبياناتتتصفأنالمتاحة،يجبالبياناتعلى
.البياناتلقاعدةمعنىفالوصحيحةومنطقيةدقيقةبياناتدونعموما عليها،و
:المعدات2)
.قواعد البيانات على األقراص المغناطيسية ارتكانا كبيرا زترتك
احتياطية لتخزين البيانات للظروف BACK UPعلى وحدات من الشرائط الكثيفة كوحداتعالوة
.الطارئة
:البرامج3)
اعدةقمستخدميبينواألقراصأعلىالملفاتفيالمخزنةالبياناتبينالوسيطةالطبقةوهي
بالغبرنامجعنعبارةوهوDBMSالبياناتقاعدةمديربرنامجالبرامجهذهوأبرزالبيانات،
يتولىأنهإذتعاملللكبيرا معرفيا وعليا قدرا البياناتقاعدةمختصمنويحتاجالثمنباهظالتعقيد
بالشكلنمبيهوفيماالتشغيلنظاممعبالتعاونللقاعدةوالبرمجيةاآلليةالعناصرعلىالسيطرة
:مستخدمو قواعد البيانات4)
:وينقسمون إلى ثالث فئات
.يكتب برامجهم و يستخدمون إمكانيات قاعدة البياناتالذين : مخططو البرامج •
.هم المسئولون عن صيانة و تشغيل قاعدة البياناتو : مختصو قواعد البيانات •
.يتعاملون مع قاعدة البيانات عبر النهايات الطرفيةالذين : المستخدمون لقواعد البيانات •
.مشروعات صغيره(1)
• Access• Paradox• FoxPro• DBASEIII+/IV• R:BASE
:أنواع قواعد البيانات
:مشروعات كبيره ( 2)
• Oracle. • SQL (Structured Query Language) .
• DMS (Database Management System).
• IDMS (Integrated Database Management
System).
• Informix.• Sybase.
Hierarchical Databasesالبيانات الهرميةقواعد -1
هي عبارة عن مجموعة مرتبة ومتكررة من نوع واحد من السجالت المركبة على هيئة شجرة، أى أن لكل
واحد أي سجل واحد تتفرع منه هذه الفروع إلى سجالت و هكذا فيما يمكن تشبيههROOTسجل جذر
أكثر من وال يسمح في قواعد البيانات الهرمية بأن يكون ألي سجل( األبناء-االبن-الجد)بشجرة العائلة
.واحد جذر
اقعوهي أقرب قواعد البيانات للوهى عبارة عن السجالت ذات االرتباط المتعدد
Network Databasesالبيانات الشبكية قواعد -2
:حيث البنية او طريقة العملقواعد البيانات من : ثانيا
Relational Databasesالبيانات العالئقية قواعد -3
ن أهام قياة مائتعتبر قواعد البياناات العال
ة قواعاااد البياناااات وتتصاااف بأنهاااا قاعاااد
ى بيانااااات يسااااتقبلها المسااااتخدمون علاااا
ياااتم انشاااا ها فاااى قاعااادة هيئاااة جاااداو
.البيانات
وحقو سجالتمنالجداو وتتكون
قاعدةباسمالطريقةهذهسميتلذلك
وشاراانتاالكثروهىالعالئقيةالبيانات
.استخداماه
:حيث البنية او طريقة العملقواعد البيانات من : ثانيا
Relational Databasesالبيانات العالئقية قواعد : تابع
مثا
(.ملف االستعارة)بيانات األشخاص المسموح لهم باالستعارة الجدو يوضحه
رقم الهويةاالسم األولاسم الوالداسم العائلةتاريخ الميالد
2131314محمدمحمودعليوة1940-01-04
1435466أحمدعبد هللاسويلم1976-07-17
4536436إبراهيمخليلسعد1970-07-13
8768686إيهابسعديصبح1976-11-13
.بيانات الكتب فى المكتبة
رقم اإليداعالمؤلفاسم الكتابالناشرسنة النشر
434234234الغيطانيجمالاألدب والثقافةاألهرام1973
434443منصورأنيسحول العالمالنهضة1962
:حيث البنية او طريقة العملقواعد البيانات من : ثانيا
.قية يضم نوع واحد متكرر من السجالتئكل ملف في قاعدة البيانات العال.1
.ليس هناك ترتيب محدد للحقو .2
.سيان في قمة الجدو أو في أي مكان آخر منه-ليس هناك ترتيب محدد للسجالت.3
(.ال تكرارية)لكل حقل قيمة واحدة فقط .4
.لكل سجل حقل مفتاح.5
دم إنما تستخ( ادخل-احذف-حدث-اختار)أوامر التعامل مع قاعدة البيانات ال تقتصر على األربعة .6
.وله شروط وأساس رياضي في التعامل مع هذا األمر" اربط""صل"JOINتعليمات أخرى مثل
.يدة تسمح لك قواعد البيانات العالئقية بمزج بيانات من داو مختلفة للحصو على معلومات جد. 7
طة وهذا اذا قمت بتغيير البيانات فى احد الجداو ، فان البيانات ستتبد فى جميع الجداو المرتب. 8
.سوف يوفر عليك الوقت ألنك ستغير البيانات مرة واحدة فقط
ن مقتنيات يفرض أن شخصا له سجل في ملف البطاقات الموضح في الجدو األو استعار كتابا م
:المكتبة فإن العالقة الناشئة عن هذا اإلجراء يمكن توضيحها في اإلصدار التالي
Relational Databasesقواعد البيانات العالئقية
الوصـــــفالعنصر
تقاعدة البياناهى مجموعة من جداو البيانات تحتوى على معلومات لها عالقة ببعضها ويمكن ان
.تحتوى قاعدة البيانات على جدو بيانات واحد او اكثر
الجدو
عبارة عن مجموعة من السجالت وكل سجل يعتبر سطر داخل الجدو وتحتوى هذه
السجالت على معلومات من نفس النوع اى ان الجدو عبارة عن مجموعة من
( .االعمدة )ومجموعة من الحقو ( الصفوف)السجالت
.عبارة عن سطر واحد فى الجدو ويحتوى على مجموعة من الحقو سجل
حقل هو عنصر محدد داخل السجل ويتم تحديده من حيث النوع والحجم بواسطة مصمم
.قاعدة البيانات
العالقات هى عملية يتم عن طريقها ربط جداو قاعدة البيانات مع بعضها للوصو لكافة
.المعلومات الخاصة بالعنصر المطلوب
:يةمفاهيم أساسية في قواعد البيانات العالق
..هي أي حدوث للبيانات التي تصف أي كائن : “ Data”البيانات •
يطلق هي البيانات التي تصف البيانات المخزنة وصفا دقيقا و: “ Metadata”البيانات الوصفية •
Data about dataعليها
هي وحدة معلومات تمثل فئة أو مجموعة من األشياء أو الكائنات أو : “Entity”الكينونة •
نات تصفها و تخصصها و تعبر عن مجموعة الكائ( خصائص)األنشطة، هذه الوحدة لها مواصفات
.التي تنتمي إليها، هذه المجموعة هي أمثلة أو حاالت أو نماذج أو كائنات تتبع هذا الكيان
.اسما مفردا و في اغلب األحيان يكون اسم الكيان
.مريض ، دواء ، يعالج بك : أمثلة على الكيان من األمثلة السابقة •
هي العالقة التي تربط بين الكيانات و تمثل رابطة العالم: “Relationships“العالقة الرابطة•
.المصغر الذي تمثله قاعدة البيانات
عل مضارع فتعبر العالقات الرابطة عن الروابط بين البيانات في الواقع و تمثل في اغلب األحوال ب•
..أو فعال مبني للمجهول
:القيةمفاهيم أساسية في قواعد البيانات الع: تابع
هي صفه تصف كيان معين و قيمتها هي احد مكونات سجالت البيانات: “Attribute”الخاصية أو الحقل •
.طالب( العالقة)مثل رقم الطالب و اسم الطالب في الجدول
، اسم 1000هو اقل وحدة بيانات مثل قيمه مخصصة مثال رقم الطالب : “Data Item”عنصر البيانات •
.هي عناصر بيانات1000الطالب احمد حيث احمد و الرقم
ال هو عنصر بيانات يتكون من عناصر بيانات بسيطة اصغر مث: “Data aggregate”عنصر بيانات مجمع •
حيث أن االسم هنا مجمع من ثالث بيانات اصغر هي االسم األول و اسم ( محمد احمد عبد هللا )اسم الطالب
.و يمكن تقسيمها إلى ثالث حقول مختلفة تمثل جميعها االسم الكامل للطالب.األب و العائلة
:مثال .هو تجميع لعناصر بيانات تمثل احد أمثلة أو حاالت كيان محدد : “Record”سجل •
( اسم و رقم و تخصص ) كل طالب له
وبالتالي مثال لسجل طالب:
( ، حاسوب 1000احمد ، )
(، علوم 2500عبد هللا ، )
.كل قيمة من قيم السجل تمثل عناصر بيانات لخاصية من خواص الكيان•
:القيةمفاهيم أساسية في قواعد البيانات الع: تابع
من خصائص الكيان تستخدم ( عدة خصائص مجتمعه)هو خاصية واحدة أو : “Key”المفتاح •
-:و يوجد منها ثالث أنواع الختيار سجل أو أكثر من سجالت ذلك الكيان،
المفتاح األساسي لكيان هو احد خصائص هذا الكيان : “Primary Key”المفتاح الرئيسي 1.
في أي سجل آخر من نفس ( Unique)و قيمته تكون وحيدة في كل سجل و ال تتكرر
ي الكيان ، و يجب كذلك أن تحتوي على قيمة و ال يجوز تركها فارغة مثل رقم الطالب ف
جدول طالب ، حيث كل طالب يجب أن يكون له رقم مختلف عن زمالئه ، و يوضع خط
.مستقيم أسفل الحقل للداللة على انه مفتاح رئيسي
الكليةالتخصصاسم الطالب الطالبرقم
:القيةمفاهيم أساسية في قواعد البيانات الع: تابع
هو عبارة عن خاصية عادية من ضمن خواص الكيان : “Foreign Key”المفتاح األجنبي 2.
أسفل و موجودة كخاصية مفتاح أساسي في كيان آخر ، نميز هذا المفتاح بوضع خط متقطع
.. اسم الخاصية
..ليس بالضرورة أن يكون اسمي الحقلين متشابهين في الكيانين *
ختلفين، مثل المفتاح الخارجي يستخدم للربط بين الكيانات الستخراج بيانات ذات صلة بين كيانين م* ..استخراج اسم القسم و الكلية التي يدرس فيها الطالب
رقم القسماسم الطالب الطالبرقم
قـســـم
الكليةاسماسم القسم رقم القسم
:القيةمفاهيم أساسية في قواعد البيانات الع: تابع
هو أي خاصية يمكن استخدامها الختيار سجالت :“Secondary Key”المفتاح الثانوي 3.
.. معينة من بين السجالت الموجودة في الكيان
"العنوان هو مفتاح ثانوي "
"اسم الكلية هو مفتاح ثانوي "
رقم القسماسم الطالب العنوانالطالبرقم
قـســـم
الكليةاسماسم القسم رقم القسم
– One) واحد الى واحد عالقة -1 to - One:)
" أكثر من سجل واحد في جدو " b" في هذه العالقة ال يقابل أي سجل في جدو
a " وال يقابل أي سجل في جدو ، "a " جدو أكثر من سجل واحد في "b"
b1
b2
b3
a1
a3
a2
– One) واحد الى متعدد عالقة -2 to – Many:)
عدة سجالت مطابقة في حقل " b" في هذه العالقة يقابل السجل الواحد في الجدو
سجال " a" ويطابق فى حقل معين أي سجل في الجدو " a" الجدو معين في
".b" واحدا فقط في الجدو
b1
b2
a4
a1
a3
a2
– Many) ارتباط أطراف بأطراف عالقة -3 to – Many:)
" a“عدة سجالت في الجدو " b" يقابل السجل الواحد في الجدو العالقةفي هذه
".b" عدة سجالت في الجدو " a“ويقابل السجل الواحد في الجدو
b1
b2
a4
a1
a3
a2
a3
(.ملفات ) تخزن المعلومات المطلوبة لقواعد البيانات داخل 1.
.وتوضع هذه الملفات على أحد وسائط التخزين المساعدة مثل القرص المغناطيسي2.
.كل ملف عبارة عن جدول يشتمل على سطور وأعمده3.
.Recordsويشتمل كل ملف على مجموعه من السجالت 4.
.Fieldsويحتل كل سجل سطرا داخل الملف ويقسم كل سجل إلى عدد من الحقول 5.
.المكونات المادية من حواسيب وخوادم وأجهزة ومعدات: المكونات المادية1.
نظم البرمجة الخاصة بقواعد البيانات: المكونات البرمجية2.
هي العنصر المركزي لقواعد البيانات: البيانات3.
د هي التعليمات التي تحكم التصميم واستخدام قواع: اإلجراءات والعمليات4.
.البيانات بالشكل األفضل
األشخاص الذين يتعاملون مع قواعد البيانات: المستخدمون5.
& Analyst)محلل النظم ومبرمج النظم
Programmer:)
دم يقوم محلل النظم بتحديد متطلبات المستخ
وتطوير هذه المواصفات المطلوبة لتحديد
..المطلوب من قواعد البيانات
ات بينما يقوم مبرمج النظم بتنفيذ المتطلب
..إلنشاء التطبيقات المناسبة
افة هندسة النظم هي عملية تحليل النظام باإلض
لعملية إنشاء البرامج التطبيقية
مهندس ←مبرمج النظم+محلل النظم)
(النظم
( Analyst + Programmer → Software Engineer)
(:DBA)مدير قواعد البيانات
م هو الذي يقوم بإدارة قواعد البيانات والتحك
ن في صالحيات العمل ومراقبة النظام وتحسي
..أداء قواعد البيانات
:(DB Designer)مصمم قواعد البيانات
ائها يقممموم بتصمممميم قواعمممد البيانمممات ليمممتم إنشممم
وبنائهممممما بطريقمممممة ذات كفممممماءة عاليمممممة طبقممممما
..لمتطلبات المستخدم
(:End User)مستخدم قواعد البيانات
افيمة بعض المستخدمين يكون لمديهم الخبمرة الك
بلغممممةإلعممممداد االستفسممممارات المطلوبممممة
ديهم االستفسارات، وبعض المستخدمين ليس لم
ون الخبرة فيتم إنشماء بمرامج خاصمة لهمم يقومم
.بتشغيلها للحصول على المطلوب
ات هؤالء األشخاص ال يهتمون بقواعد البيانات ذاتها ولكنهم يقدمون لمستخدم قواعد البيان
: وهمالبيئة الالزمة لهم،
:مصمموا ومنفذوا نظم إدارة قواعد البيانات•
..هم الذين يقومون بتصميم وتنفيذ نظم إدارة قواعد البيانات نفسها•
:مطوروا البرامج المساعدة•
اء الذين يقومون بتطوير البرامج المساعدة مثل برامج تحليل النظم، تصميم النظم، إنش•
..وتطوير التطبيقات، إنشاء التقارير وواجهات التطبيق
:المشغلون وأفراد الصيانة•
تخدمة الذين يقومون بتشغيل النظم وإدارتها وصيانتها وكذلك صيانة البرامج واألجهزة المس•
..في إنشاء وتطوير قواعد البيانات
..إذا كانت تكلفة اإلعداد عالية بالنسبة لحجم المشروع •
..إذا كانت قاعدة البيانات و التطبيقات بسيطة و سهلة •
كل إذا كان المشروع يحتاج لسرعة استجابة عالية جدا وبش•
..ضروري
.إذا كان العمل ال يحتاج إلى بيئة ذات عدة مستخدمين •
: (Centralized system )النظام المركزي•
وغيرها وفيه تتواجد جميع وظائف قواعد البيانات والنظم التطبيقية وواجهات التعامل مع المستخدم
..من البرامج في نظام واحد مركزي
(:Client-Server)نظام الخادم ـ العميل •
مع النظم التطبيقية وواجهات التعامل( يكون عادة عبارة عن حاسب شخصي)وفيه يحتوي العميل
عميل ببعض وفي بعض النظم الحديثة قد يقوم ال)المستخدم بينما يقوم الخادم بوظائف قواعد البيانات
( ..وظائف قواعد البيانات
.هو وصف للبيانات او انشطة او احداث في مكان ما لجعل البيانات منظمة و مفهومة•
.ضة عليهابناء البيانات هو تحديد نوع البيانات و العالقات بين البيانات والقيود المفرو•
ديل أو مثل كيفية تع)يمكن أن يحتوي نموذج البيانات على بعض العمليات األساسية •
.(استرجاع البيانات
تي في نظم البيانات الشيئية يمكن أن يحتوي النموذج علي مجموعة من العمليات ال•
.يعرفها المستخدم علي البيانات
بيانات حالة قواعد ال”البيانات المتواجدة داخل قواعد البيانات في لحظة معينة تسمي •
أو الوضع الحالي لقواعد البيانات
•(DB State or Current Set of Occurrence or Instance)
ها عند يتم إنشاء الوضع االبتدائي لها عند إدخال البيانات ألول مرة ثم يتغير وضع•
(تعديل–حذف –إضافة )إجراء العمليات المختلفة على البيانات
..“ Extension”تسمى حالة البيانات هذه •
مستوى البيانات الخارجي (The External or View Level)
المستوى المفاهيمي (The Conceptual Level)
المستوي الداخلي
(Internal Level)
:The External or View Levelمستوى البيانات الخارجي -1
.هو الجزء الذي يستهدف المستخدمين •
.التخاطب واالتصال واسترجاع البيانات•
.يستخدم برامج تطبيقية وبرامج رسومية او مباشر•
.مرحلة التحليل•
The Conceptual Level:المستوى المفاهيمي -2
–ت التي تصف بناء البيانات في قواعد البياناConceptual Schemaيحتوي علي •.نموذج البيانات المنطقي
.تقوم بإخفاء التفاصيل الخاصة بالبناء الفعلي للبيانات•
يعرفها تقوم بوصف الكيانات، نوع البيانات، العالقات، القيود و كذلك العمليات التي•.المستخدم
Representation dataأو Conceptual data modelيمكن استخدام •model في بناء هذا المستوي و يطلق عليه مرحلة التصميم.
(:Internal Level)المستوي الداخلي -3
وهو يحتوي علي المخطط الداخلي والذي يقوم بوصف التخزين الفعلي لقواعد •
.البيانات و عملية إنشاء قاعدة البيانات
.مرتبط باألجهزة و البرامج •
الذي (Physical Data Model)هذا المخطط الداخلي يتم وصفه باستخدام نموذج •
عليه يركز على تمثيل و إنشاء قواعد البيانات المصمصة على جهاز الحاسب و يطلق
. مرحلة التنفيذ
نموذج بيانات خارجي(مرحلة التحليل)
DB DB DB
لبيانات تعتبر طريقة مناسبة وأداة سهلة للمستخدم ليفهم و يتخيل مستويات مخططات ا1..داخل نظم قواعد البيانات
.معظم نظم إدارة قواعد البيانات ال تفصل تماما بين المستويات الثالث2.
ل البيانات تقوم نظم إدارة قواعد البيانات بتحويل المخططات بين المستويات الثالث وتحوي3..(mapping)بين هذه المستويات
ظم يعتبر عملية مستهلكة للوقت ولذلك فإن بعض ن( mapping)التحويل بين المخططات 4.
.(External Level)إدارة قواعد البيانات ال تدعم المستوي الثالث داخل ( External level)معظم نظم إدارة قواعد البيانات تحتوي علي المستوي الثالث 5.
.( Conceptual level)المستوي الثاني ( Physical details)بعض نظم إدارة قواعد البيانات تحتوي علي التفاصيل الفعلية 6.
.( Conceptual level)داخل المستوي الثاني
ي هي المقدرة علي تغيير مخطط البيانات في مستوي معين بدون وجوب تغير المخطط ف•
.المستويات األخرى
بين ( mapping)عند تغيير المخطط في مستوى معين فإن الذي يتغير هو طرق التحويل •
.المستويات
:هما يوجد نوعان من استقاللية البيانات و •
االستقالل المنطقي(Logical Data Independence)
االستقالل الفعلي(Physical Data Independence )
Logical Data)االستقالل المنطقي *Independence):
هي المقدرة علي تغيير مخطط -البيانات في المستوي الثاني
(Conceptual Level ) بدون الحاجةثالث إلى تغيير المخطط في المستوي ال
(External Level ) وكذلك بدون.تغيير البرامج التطبيقية
ني يكون التغيير في المستوي الثا-يرات لكي تستوعب قواعد البيانات التغيادة التي قد تحدث في المخطط نتيجة ز
.أو حذف عناصر بيانات
صر التطبيقات التي تتعامل مع العنا-ديلها التي تغيرت هي فقط التي يتم تع.أما باقي التطبيقات فال تتغير
Physical Data)االستقالل الفعلي *Independence :)
هي المقدرة علي تغيير مخطط - Internalالبيانات في المستوي األول
Level) ) بدون الحاجة إلى تغيرالمخطط في المستوي الثاني
(Conceptual Level).
يكون التغيير في المستوي األول-(Internal Level ) بسبب التغيرات
يب التي قد تحدث نتيجة استخدام أسالجديدة في تنظيم الملفات من أجل
.تحسين أداء النظام
صر التطبيقات التي تتعامل مع العنا-ديلها التي تغيرت هي فقط التي يتم تع .أما باقي التطبيقات فال تتغير
(:Data Definition Language DDL)لغة وصف البيانات •
. وكذلك مصمم قواعد البيانات لتعريف بناء قواعد البيانات( DBA)تستخدم بواسطة مدير قواعد البيانات •
وذلك لترجمة هذه اللغة وإنتاج برامج يتم تنفيذها لتقوم ( DDL Compiler)يوجد مترجم للغة التعريف •
.( DB Catalog)بإنشاء مخططات البيانات وتخزينها داخل فهرس قواعد البيانات
(:View Definition Language VDL)لغة تعريف األشكال•
قة حقيقية وذلك تستخدم في بعض نظم إدارة قواعد البيانات التي تستخدم هيكل قواعد البيانات الثالثي بطري•
.( External Level)لتعريف مخطط البيانات في المستوي الخارجي
.menuالتفاعل من خالل القوائم GUIالرسومية Formsالنماذج •
(:Data Manipulation Language DML)لغة التعامل مع البيانات •
.تستخدم السترجاع وإدخال وحذف وتعديل البيانات•
لغاتعليتحتويشاملةواحدةلغةتستخدمالحاليةالبياناتقواعدإدارةنظم•
DDL,VDL,DML.
الهيكليةاالستفسارلغة(SQL)ويتحتوالعالئقيالبياناتنموذجمعتستخدملغةهي
.البياناتمخططبتعديلالخاصةالجملوكذلكDDL,VDL,DMLلغاتعلي
م ما نظم إدارة قواعد البيانات هي نظم معقدة وتحتوي على العديد من الوحدات التي تدع
:ومنهايحتاجه المستخدم من وظائف
(: DDL Compiler)مترجم لغة تعريف البيانات
س لترجمة تعريف مخطط البيانات والتأكد من صحته ثم تخزين هذا التعريف داخل فهر
.النظام
(:Run-Time DB processor)منفذ قواعد البيانات
.يقوم بالتعامل مع قواعد البيانات عند تشغيل أي أمر خاص بقواعد البيانات
(:Query Compiler)مترجم لغة االستفسارات
د يتعامل مع االستفسارات عن طريق فهم األوامر وترجمتها ثم إرسالها إلى منفذ قواع
.البيانات لتنفيذها
لبيانات تقوم بعض نظم إدارة قواعد البيانات بتقديم خدمات إضافية تساعد المستخدم في إدارة نظم قواعد ا
:مثل
.(Loading)تحميل البيانات 1.
.(Backup)النسخ االحتياطية 2.
.(File reorganization)تنظيم الملفات 3.
.(Performance monitoring)مراقبة األداء 4.
(CASE tools) .أدوات مساعدة هندسة النظم5.
. أدوات تطوير النظم6.
.برامج االتصال عبر الشبكات7.
انات وهي عملية إنشاء نسخ احتياطية للبيانات الموجودة بهدف تأمين البي(:Backup)النسخ االحتياطية
.من األعطال التي قد تؤدي لضياعها
تستخدم لمراقبة وتسجيل أداء قواعد البيانات (: Performance monitoring)مراقبة األداء
اإلحصائيات الالزمة لتحليل ( DBA)تقدم لمدير قواعد البيانات وبذلك
بعض النظم تقدم أيضا حلول لرفع)ودراسة كيفية تحسينه أداء لنظام ا
( األداء
هي عملية إعادة تنظيم الملفات علي أسطوانات التخزين (: File reorganization)تنظيم الملفات
.بهدف تحسين أداء النظام
تستخدم في مراحل تصميم قواعد البيانات : (CASE tools)أدوات مساعدة هندسة النظم
حل العديد من األدوات التي تقوم بتنفيذ الكثير من المراويوجد
.يمر بها تصميم النظامالتي
.ر الشبكاتوتستخدم لتقديم إمكانية التعامل مع قواعد البيانات عب: برامج االتصال عبر الشبكات
واعد قتستخدم عند تطوير نظم قواعد البيانات سواء أكانت لتصميم: أدوات تطوير النظمأو واجهات التعامل مع المستخدم أو تعديل وإنشاء البيانات
.علي البيانات وكذلك أثناء إنشاء البرامج التطبيقيةاالستفسارات
التصنيفمعيار التصنيف
( Network)شبكي -1
(Hierarchical)هرمي -2
Relational))عالئقي -3
Object Relational))شيئي عالئقي -4
(Centralized)مركزي -1
( Client-Server)العميل /الخادم-2
( Distributed)موزع -3
( Single User)مستخدم واحد -1
Multi-users))متعدد المستخدمين -2عدد المستخدمين
عدد أماكن التشغيل
مرحلة التخطيط
مرحلة التحليل
DBLCدورة حياة قاعدة البيانات
مرحلة التحليلتحديد متطلبات قاعدة البيانات
ERDقاعدة البيانات األولية
LDBقاعدة البيانات المنطقية
DB SCHEMA
قاعدة البيانات المنطقية المحسنةمرحلة التصميم
DB after NORMALIZTION
PDBقاعدة البيانات الفيزيائية
Physical Databaseمرحلة التنفيذ
مرحلة الصيانة والدعم
ياة إن عملية تطوير قاعدة البيانات تمر بمجموعة من المراحل،هذه المراحل المتتالية تسمى بدورة حهذه المراحل أو دورة الحياة تمر بصورة متزامنة ضمن مراحل دورة حياة نظام .قاعدة البيانات
:المعلومات، كما يوضح الشكل التالي
