1. كلية علوم الحاسب وتقنية المعلومات قسم نظم المعلومات
اسم المقرر ورقمه
قواعد البيانات )) الفصل الدراسي االأول العام الدراسي 1432 – 1433هـ
كلية علوم الحاسب وتقنية المعلومات قسم نظم المعلومات 1

2. قواعد البيانات العلائقية
محاضرة رقم 4
قواعد البيانات العلائقية
التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات
Slide 1- 2

3. في هذ المحاضرة دورة حیاة قاعدة البیانات Database Life Cycle (DBLC)
مخطط قواعد البيانات Database Schema
التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات
تحويل الكيان
تحويل الصفة المركبة والصفة متعددة القيمة
تحويل الكيان الضعيف
تحويل العلاقات
مثال1(تحويل مخطط كينونة علائقي لجامعةإلى مخطط قواعد بيانات)
مثال2 ( تحويل مخطط كينونة علائقي لشركة إلى مخطط قواعد بيانات)

4. دورة حیاة قاعدة البیانات Database Life Cycle (DBLC)
إن عملیة تطویر قاعدة البیانات تمر بمجموعة من المراحل،ھذه المراحل المتتالیة تسمى بدورة حیاة قاعدة البیانات.
ھذه المراحل أو دورة الحیاة تمر بصورة متزامنة ضمن مراحل دورة حیاة نظام المعلومات، كما یوضح الشكل التالي

5. دورة حیاة قاعدة البیانات Database Life Cycle (DBLC)

6. دورة حیاة قاعدة البیانات Database Life Cycle (DBLC)
تتكون دورة حیاة قاعدة البیانات من المراحل التالیة:
تحدید المواصفات والمتطلبات الخاصة بقاعدة البیانات، وھي مرحلة جزئیة ضمن جمع مواصفات ومتطلبات نظام المعلومات في مرحلة التحلیل.
إعداد قاعدة البیانات الأولیة، وفیھا یتم تصمیم نموذج اولي للبیانات بواسطة مخططات علاقة-كینونة.( E-RD)
تصمیم قاعدة البیانات المنطقیة، تحویل قاعدة البیانات الأولیة، أو مخطط علاقة-كینونة إلى مخطط الاسكیما ، وذلك بإتباع قواعد التحویل

7. دورة حیاة قاعدة البیانات Database Life Cycle (DBLC)
تتكون دورة حیاة قاعدة البیانات من المراحل التالیة:
تحسین قاعدة البیانات المنطقیة، وذلك بتطبیق قواعد تطبیع البیانات Normalization التي تھدف إلى تقلیل تكراریة البیانات، من أجل رفع كفاءة قاعدة البیانات ما أمكن.
تنفیذ قاعدة البیانات الفیزیائیة :physical database وفي ھذه المرحلة یتم كتابة أكواد إنشاء قاعدة البیانات بلغة SQL، ویحدد فیھا بنیة الجداول ونوع بیانات الحقول والمفاتیح الاساسیة والاجنبیة وباقي شروط تصمیم قاعدة البیانات، ثم تنفیذ ذلك ضمن مدیر قاعدة بیانات DBMS مناسب، مثل oracle, access, sqlserver, mysql …. etc))

8. مخطط قواعد البيانات Database Schema
مخطط قواعد البياناتDatabase Schema : هو مخطط يصف قاعدة البيانات بشكل رسومي تمهيدا لبنائه على شكل جداول في نظام إدراة قواعد بيانات DBMS
مخطط قواعد البيانات هو مخطط ينتج عن عملية إخضاع مخطط الكيان العلائقي لخوارزمية التحويلMapping Algorithm
اذاً الخلاصة في المخطط التالي:

9. مخطط الكينونة العلائقي
المشكلة
تحليل المشكلة وتحديد بناء البيانات لبناء ال
مخطط الكينونة العلائقي
(E-R Diagram)
تطبيق Mapping algorithm للحصول على
مخطط قاعدة البيانات
( Database Schema)
وصف قاعدة البيانات بشكل رسومي تمهيدا لبنائه على شكل
جداول في أل DBMS

10. مخطط قواعد البيانات Database Schema
لوصف مخطط قواعد البيانات ،نستخدم المصطلحات التالية:
العلاقة (جدول السكیما) relation: أو يمكن أن نطلق عليها إسم الجداول ،وھي مكونات مخطط قاعدة البیانات الناتجة من إجراء عملیات تحویل مخطط كینونة- علاقة.
الحقل field: ھو العمود column الذي یشكل جزء من مكونات الجدول، ویتكون من مجموعة من الأعمدة أو الحقول التي تتمیز بتجانس بیانات كل حقل، على أنه یمكن أن یكون نوع بیانات كل حقل مختلفا عن بیانات النوع الآخر
السجل Record: ھو الصف row الذي یمثل وحدة instance من وحدات الكیان، بعد تحویله إلى جدول، ویتكون الصف من الخلایا الناتجة عن تقاطعه مع الأعمدة المكونة للجدول.

11. مخطط قواعد البيانات Database Schema
لوصف مخطط قواعد البيانات ،نستخدم المصطلحات التالية:
المفتاح الرئیسي :Primary Key(PK) ھو حقل في جدول یتمیز بأن قیمه وحیدة في جمیع صفوف الجدول، وتكون قیمته ممیزة لكل صف عن أي صف آخر.
المفتاح الأجنبي :Foreign Key(FK) ھو حقل موجود في جدول وھو لا یمثل واحدة من صفاته، ولكنه یعتبر مفتاح أجنبیا لأنه یمثل جدولا آخر، ویجب أن یكون ھو نفسه المفتاح الرئیسي في ذلك الجدول، أو على الأقل تكون قیمته وحیده unique value ویقوم المفتاح الأجنبي بتمثیل العلاقة relationship والربط بین جدولین.

12. التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات Mapping ERD to DB schema
تتم عملیة تحویل مخطط ERD، بتطبیق مجموعة من الخطوات البسیطة، تسمى خوارزمیة التحویلMapping Algorithm، وتتكون ھذه الخطوات من جمیع الحالات البسیطة المحتملة، التي قد تكون موجودة في النموذج الأولى، ویتم تطبیق ھذه الخوارزمیة كاملة، مع تجاوز الحالات التي لم تظھر في النموذج الأولي

13. التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات Mapping ERD to DB schema

14. التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات Mapping ERD to DB schema
تحویل أنواع الكیانات العادیة: یتم ھنا تحویل جمیع الكیانات العادیة، أي الكیانات غیر الضعیفة، بإنشاء جدول یتكون من الحقول التي تقابل صفات ذلك الكیان. ویتم تحدید أحد مفاتیح الكیان، وتسمیته بالمفتاح الرئیسي Primary Key(PK) وإذا كانت الصفة التي تمثل المفتاح من النوع المركب فإن المفتاح الرئیسي سیكون مجموعة الحقول التي تنشأ من الصفة المركبة.

15. مثال طالب ( رقم التسجيل – العنوان – الاسم الأول – اسم العائلة ) طالب

16. التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات Mapping ERD to DB schema
٢. تحویل الكیانات الضعیفة: یتم تحویل كل واحدة من الكیانات الضعیفة، بإنشاء جدول یتكون من الحقول التي تقابل صفات ذلك الكیان، كما یجب إضافة المفتاح الرئیسي للكیان القوي الذي یتبعه ذلك الكیان الضعیف، ویكون المفتاح الرئیسي PK للجدول الجدید، عبارة عن مفتاح مركب مكون من المفتاح الأجنبي FK بالإضافة إلى المفتاح الجزئي (Partial Key) الخاص به.

17. مثال موظف ( رقم الموظف – العنوان – الاسم ) أبن (الجنس - السن – الاسم
يعول
أبن
موظف
رقم
الاسم
العنوان
الجنس
السن 1 N
موظف ( رقم الموظف – العنوان – الاسم )
أبن (الجنس - السن – الاسم
لكن هذا ليس الحل الأمثل سنرى الحل الأمثل في سلايد لاحق
- رقم الموظف )

18. التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات Mapping ERD to DB schema
٣. تحویل العلاقات الثنائیة من النوع (1:1): إذا كانت العلاقة بین الكیانین علاقة واحد-إلى-واحد فإن عملیة التحویل تتم وفق عدة خیارات أشھرھا، خیار یسمى بطریقة المفتاح الأجنبي، وفیه یتم إضافة المفتاح الرئیسي لأحد الجدولین إلى الجدول الآخر كمفتاح أجنبي ویفضل أن یكون الجدول الذي یحتوي على المفتاح الأجنبي، ھو الجدول الذي یكون نوع قید اشتراكه في العلاقة، من نوع (الاشتراك الكلي)
إذا كان الكيانان مرتبطان ارتباطا كلياً بالعلاقة فيمكن اختيار أي كيان لضم المفتاح الأساسي للكيان الأخر إليه كمفتاح أجنبي وإن كان من الممكن دمج الكيانان س،ت معاً ليصبحا كياناً واحداً.

19. مثال (الحل الأمثل) طالب ( الرقم الجامعي – العنوان – الاسم )
عنده
سجل طبي
طالب
رقم
الاسم
العنوان
التاريخ
المستشفي 1
طالب ( الرقم الجامعي – العنوان – الاسم )
- الرقم الجامعي )
سجل طبي ( رقم السجل – التاريخ – المستشفي

20. مثال (حل أخر ولكنه غير أمثل)
عنده
سجل طبي
طالب
رقم
الاسم
العنوان
التاريخ
المستشفي 1
– رقم السجل الطبي)
طالب ( رقم التسجيل – العنوان – الاسم
سجل طبي ( رقم السجل الطبي – التاريخ – المستشفي )
(حقل رقم السجل الطبي سيكون فارغ للطالب الذي ليس له سجل طبي وهذا من الممكن أن يتكرر لكثير من الطلبة)

21. مثال (ارتباط كلي من الطرفين)
عنده
سجل طبي
موظف
رقم
الاسم
العنوان
التاريخ
المستشفي 1
موظف ( رقم الموظف – العنوان – الاسم )
- رقم الموظف )
سجل طبي ( رقم السجل الطبي – التاريخ – المستشفي أو
- رقم السجل الطبي )
موظف ( رقم الموظف – العنوان – الاسم
سجل طبي ( رقم السجل الطبي – التاريخ – المستشفي (

22. التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات Mapping ERD to DB schema
٤. تحویل العلاقات الثنائیة من النوع (1:N): یتم ھنا إنشاء جدولین لتمثیل الكیانین المرتبطین، على أن یتم تطبیق طریقة المفتاح الأجنبي السابقة، وذلك بإضافة المفتاح الرئیسي للجدول من جھة العلاقة (1) إلى الجدول الآخر المرتبط بالعلاقة ( N)، بغض النظر عن نوع قید الاشتراك. ونضيف أية صفات موجودة علي العلاقة إلى الجدول الآخر المرتبط بالعلاقة ( N).

23. مثال - تاريخ العمل) – رقم القسم
يعمل
قسم
موظف
رقم
الاسم
العنوان
الهاتف N 1
تاريخ
العمل
الراتب
- تاريخ العمل)
– رقم القسم
موظف (رقم الموظف – الاسم – العنوان – الراتب
قسم (رقم القسم – اسم القسم – رقم الهاتف)

24. التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات Mapping ERD to DB schema
٥. تحویل العلاقات الثنائیة من النوع (N:M): في ھذا النوع من العلاقات، یتم استحداث جدول جدید، فیكون الناتج من ھذه العلاقة ثلاثة جداول، جدولین لتمثیل الكیانین المرتبطین بالعلاقة ویضم الجدول الثالث حقلین كمفتاحین أجنبیین یمثلان المفتاحین الرئیسیین في الجدولین، ویمكن إضافة أي حقل آخر یكون له مغزى، كأن تكون العلاقة لھا صفة بذاتھا، فتتحول الصفة إلى حقل في الجدول الجدید. المفتاح الأساسي للجدول الجديد هو مجموعة المفاتيح الأجنبية التي تم ضمها إليه وتمثل المفاتيح الأساسية للكيانين المرتبطين بالعلاقة.

25. مثال طالب (رقم الطالب – اسم الطالب – العنوان)
التسجيل
مقرر
طالب
رقم
الاسم
العنوان
الساعات m n
العام
الشعبة
طالب (رقم الطالب – اسم الطالب – العنوان)
مقرر (رقم المقرر – اسم المقرر – عدد الساعات)
– العام – الشعبة )
- رقم المقرر
رقم الطالب
التسجيل (

26. التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات Mapping ERD to DB schema
٦. تحویل الصفات متعددة القیم: یتم في ھذه الحالة، عادة، إنشاء جدول جدید یضم الصفة المتعددة القیم كحقل، ویضاف إلى الجدول مفتاح أجنبي FK یكون ممثلا للمفتاح الرئیسي في الجدول الناتج من الكیان الذي یحتوي على الصفة متعددة القیم. أما الصفات المركبة فتتحول إلى صفات بسیط، فحقول عادیة كما أوضحنا أعلاه، والصفات ذات القیم المشتقة تلغى من الجدول، لأنھا صفات قابلھا للاشتقاق من صفات أخرى، فلا داعي لوجودھا

27. مثال شركة ( رقم الشركة – الاسم ) الفرع (اسم الفرع – رقم الشركة) شركة
اسماء الفرع
الرقم
الاسم
شركة ( رقم الشركة – الاسم )
– رقم الشركة)
الفرع (اسم الفرع

28. التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات Mapping ERD to DB schema
٧. تحویل العلاقات غیر الثنائیة، كالعلاقة الثلاثیة وما فوقھا: في حالات نادرة تظھر لدینا علاقات معقدة، كالعلاقة الثلاثیة (بین ثلاثة كیانات) والرباعیة وما فوقھا، وتعالج ھذه الحالة بطریقة معالجة الحالة الخامسة (حالة تحویل العلاقات الثنائیة من النوع ((N:M حیث یتم إنشاء جدول جدید، وإضافة المفاتیح الرئیسیة للجداول المشتركة، حسب عددھا، إلى الجدول الجدید كمفاتیح أجنبیة مكونة بمجموعھا، مفتاحا مركبا یمثل المفتاح الرئیسي للجدول.

29. مثال الجهاز (رقم الجهاز – الصنف) الفني (رقم الفني – التخصص)
الصيانة
قطعة الغيار
الجهاز
رقم
الصنف
السعر
التاريخ
الفني
التخصص
رقم الفني
الجهاز (رقم الجهاز – الصنف)
الفني (رقم الفني – التخصص)
قطعة الغيار (رقم القطعة – السعر)
– التاريخ)
– رقم القطعة
- رقم الفني
رقم الجهاز
الصيانة (

30. التحويل من مخطط الكيان العلائقي إلى مخطط قواعد بيانات Mapping ERD to DB schema
تمرين: حول كل من نماذج الكيان العلائقي التاليين إلى ما يقابلها من مخطط قواعد البيانات Database Schema

31. مثال رقم 1
الشكل المعطي يمثل نموذج كينونة/علاقة (ER) لتمثيل بيانات موظفين وأقسامهم في شركة.
المطلوب هو تحويل الشكل إلي النموذج العلاقي المكافئ له.
قسم
موظف
الهاتف
الاسم
رقم
يعمل N 1
تاريخ
العمل
العنوان
الراتب

32. موظف (رقم الموظف – الاسم – العنوان - الراتب
حل المثال رقم 1
قسم
موظف
الهاتف
الاسم
رقم
يعمل N 1
تاريخ
العمل
العنوان
الراتب
قسم ( رقم القسم – الاسم – الهاتف )
- تاريخ العمل )
- رقم القسم
موظف (رقم الموظف – الاسم – العنوان - الراتب

33. مثال رقم 2
الشكل المعطي يمثل نموذج كينونة/علاقة (ER) لتمثيل بيانات تسجيل الطلبة لمقررات في جامعة.
المطلوب هو تحويل الشكل إلي النموذج العلاقي المكافئ له.
مقرر
طالب
الساعات
الاسم
رقم
العنوان
يسجل m n
العام
الشعبة
الفصل

34. حل المثال رقم 2 طالب (الرقم الجامعي – الاسم – العنوان)
مقرر
طالب
الساعات
الاسم
رقم
العنوان
يسجل m n
العام
الشعبة
الفصل
طالب (الرقم الجامعي – الاسم – العنوان)
مقرر (رقم المقرر – الاسم – الساعات)
– العام – الفصل – الشعبة )
- رقم المقرر
الرقم الجامعي
التسجيل (

35. مثال رقم 3
الشكل المعطي يمثل نموذج كينونة/علاقة (ER) لتمثيل بيانات اصلاح أجهزة في مركز صيانة.
المطلوب هو تحويل الشكل إلي النموذج العلاقي المكافئ له.
قطعة الغيار
السعر
رقم
الجهاز
الصنف
التاريخ
يصلح N 1
يحتاج
العدد
يملك
العميل
الاسم
الهاتف
الفني
التخصص
رقم الفني

36. حل المثال رقم 3 العميل (رقم العميل - الاسم - الهاتف )
قطعة الغيار
السعر
رقم
الجهاز
الصنف
التاريخ
يصلح N 1
يحتاج
العدد
يملك
العميل
الاسم
الهاتف
الفني
التخصص
رقم الفني
العميل (رقم العميل - الاسم - الهاتف )
الجهاز (رقم الجهاز - الصنف
– تاريخ الإصلاح)
– رقم الفني
– رقم العميل
– العدد)
– رقم الجهاز
قطعة الغيار (رقم القطعة - السعر
الفني (رقم الفني – الاسم – التخصص)

37. مثال رقم 4
الشكل المعطي يمثل نموذج كينونة/علاقة (ER) لتمثيل بيانات تسجيل المرضى في مركز طبي.
المطلوب هو تحويل الشكل إلي النموذج العلاقي المكافئ له.
المريض
رقم
الاسم
مسجل في 1 N M
يحتاج
التاريخ
الطبيب
التخصص
يعالج
تحليل طبي
السعر
الرقم
سجل التنويم
الغرفة
تاريخ
الدخول
الخروج

38. حل المثال رقم 4 المريض رقم الاسم مسجل في يحتاج التاريخ الطبيب التخصص1 N M
يحتاج
التاريخ
الطبيب
التخصص
يعالج
تحاليل طبية
السعر
الرقم
سجل التنويم
الغرفة
تاريخ
الدخول
الخروج
المريض = (رقم المريض – الاسم)
الطبيب = (رقم الطبيب – الاسم – التخصص)
يعالج = (رقم الطبيب – رقم المريض – التاريخ)
التحليل الطبي = (رقم التحليل – الاسم – السعر)
يحتاج = (رقم التحليل – رقم المريض – تاريخ التحليل)
– رقم المريض)
سجل التنويم = (رقم التسجيل – تاريخ الدخول– تاريخ الخروج – الغرفة

39. مثال رقم 5
الشكل المعطي يمثل نموذج كينونة/علاقة (ER) لتمثيل بيانات موظفين وأقسامهم و أبنائهم في شركة صناعية.
المطلوب هو تحويل الشكل إلي النموذج العلاقي المكافئ له.
الموظف
رقم
الاسم
يدير 1 N
يعمل
التاريخ له
القسم
الهاتف
الرقم
أبن
الميلاد
الجنس
مشروع
تاريخ
البداية

40. حل المثال رقم 5 الموظف رقم الاسم يدير يعمل التاريخ له القسم الهاتف1 N
يعمل
التاريخ له
القسم
الهاتف
الرقم
أبن
الميلاد
الجنس
مشروع
تاريخ
البداية
– رقم القسم – تاريخ العمل)
الموظف (رقم الموظف – الاسم
– رقم الموظف)
ابن (الجنس – تاريخ الميلاد - الاسم
القسم (رقم القسم – الاسم – الهاتف)
– رقم القسم)
مشروع (رقم المشروع – الاسم – تاريخ البداية