1. ‫المادة: تصميم قواعد المعطيات ‪DBAR‬‬
‫الفصل الثالث: النموذج العلئقي‬
‫‪Relational Model‬‬
‫الكلمات المفتاحية:‬
‫علققة ‪ ،relation‬جدول ‪ ،table‬تسقجيلة ‪ ،record‬عمود ‪ ،column‬حققل ‪ ،field‬نمقط‬
‫بيانات ‪ ،data type‬مفتاح أسقاسي ‪ ،primary key‬مفتاح مسقتورد ‪،foreign key‬‬
‫تكامقل المعطيات ‪ ،data integrity‬التنظيقم ‪ ،normalization‬المنظور المنطققي‬
‫‪ ،logical‬المنظور الفيزيائي ‪view‬‬
‫‪.physical‬‬ ‫‪view‬‬
‫ملخص:‬
‫يركز هذا الفصل على التعريف بنموذج البيانات العلئقي، والمفاهيم‬
‫الخاصة به.‬
‫أهداف تعليمية:‬
‫يهدف هذا الفصل إلى:‬
‫•تعريف المفاهيم الخاصة بالنموذج العلئقي للبيانات.‬
‫•خصائص الجداول في النموذج العلئقي.‬
‫•دراسة العلقات وطرف تنفيذها في النموذج العلئقي.‬
‫•تعريف تكامل المعطيات، ومعالجتها.‬
‫•مقدمة عن التنظيم.‬
‫1‬

2. ‫1.مقدمة:‬
‫تقم التقديقم للنموذج العلئققي فقي تصقميم قواعقد البيانات عام 0791 مقن‬
‫قبقل ‪ ،Dr. E. F. Codd‬وققد تطور منقذ ذلك الحيقن مقن خلل سقلسلة مقن‬
‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫المقالت والكتابات، إلى أن أخذ شكلً مستقراً حالياً.‬
‫تتألف قاعدة البيانات المبنية على النموذج العلئقي، من مجموعة جداول‬
‫ً‬
‫ثنائية البعد، يمثل كل جدول منها كيانا )شخص، مكان، شيء، حدث ...( له‬
‫مجموعة من الموصفات، أو يمثل علقة بين أكثر من كيان.‬
‫ّ‬
‫ققر للقاعدة‬
‫ققي النظق‬
‫‪ logical‬يعنق‬ ‫ققي لقاعدة البيانات ‪view‬‬
‫المنظور المنطقق‬
‫كمجموعة من الجداول والعلقات بينها.‬
‫المنظور الداخلي ‪ internal view‬يعنقي النظقر لقاعدة البيانات كمجموعقة مقن‬
‫الملفات الفيزيائية وطريقة تخزينها على القراص الصلبة.‬
‫س قنعرض فيم قا يلي أه قم المفاهي قم الخاص قة بالنموذج العلئق قي لتص قميم‬
‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫قواعد المعطيات، مع شرح مفصل عنها، من خلل الفقرات التالية:‬
‫‪‬بنى المعطيات في النموذج العلئقي.‬
‫‪‬خصائص الجداول.‬
‫‪‬العلقات والمفاتيح.‬
‫‪‬قواعد التكامل.‬
‫‪‬معالجة البيانات.‬
‫2.بنى المعطيات في النموذج العلئقي:‬
‫قاعدة المعطيات العلئقيقة هقي مجموعقة مقن الجداول. الجدول هقو بنيقة‬
‫ثنائيققة البعققد تتألف مققن أعمدة وأسققطر. لكققل عمود اسققم وحيققد ونمققط‬
‫معطيات محدد، ويمث قل العمود مو صفة للكيان الذي يع قبر عن قه الجدول أو‬
‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫ّ قِ‬
‫العلق قة الت قي نت قج عنه قا الجدول. الس قطر ف قي الجدول يمث قل ورود لح قد‬
‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫عناصقر الكيان، فمثلً إذا كان الجدول يحمقل بيانات موظفقي شركقة، فكقل‬
‫عمود يمثقل مو صفة للموظقف )اسقمه، تاريقخ توظيفقه، منصقبه،...( وكقل‬
‫ّقِ‬
‫سطر يمثل بيانات موظف محدد.‬
‫تقاطقع السقطر والعمود يمثقل قيمقة مو صفة لحقد عناصقر الكيان )تقاطقع‬
‫ِ‬
‫ّق‬
‫قخ‬‫قل تاريق‬
‫قف ‪ Scott‬يمثق‬
‫قطر الخاص بالموظق‬‫قف قع السق‬
‫مق‬ ‫قخ التوظيق‬
‫عمود تاريق‬
‫توظيف ‪ Scott‬في الشركة(.‬
‫2‬

3. ‫يظ هر الش كل التالي الت صميم العلئ قي لقاعدة بيانات ت خص مجمو عة من‬
‫الكتب وعلقتها بالمؤلفين ودور النشر:‬
‫يظه قر الجدول التالي مجموع قة م قن المص قطلحات المتداولة ف قي النموذج‬
‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫العلئقي، مع المرادفات المستخدمة لكل منها:‬
‫‪In This Document Formal Terms Many Database Manuals‬‬
‫‪Relational Table‬‬ ‫‪Relation‬‬ ‫‪Table‬‬
‫‪Column‬‬ ‫‪Attribute‬‬ ‫‪Field‬‬
‫‪Row‬‬ ‫‪Tuple‬‬ ‫‪Record‬‬
‫قة‬
‫يمك قن عرض تص قميم قاعدة البيانات الس قابقة قن خلل العبارات التاليق‬
‫مق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫)بدون المعطيات المتضمنة في الجداول وبدون تحديد أنماط الحقول(:‬
‫‪AUTHOR‬‬ ‫)‪(au_id, au_lname, au_fname, address, city, state, zip‬‬
‫‪TITLE‬‬ ‫)‪(title_id, title, type, price, pub_id‬‬
‫3‬

4. ‫‪PUBLISHER‬‬ ‫)‪(pub_id, pub_name, city‬‬
‫‪AUTHOR_TITLE‬‬ ‫)‪(au_id, title_id‬‬
‫يعقبر الجدول ‪ AUTHOR_TITLE‬عقن العلققة بيقن المؤلفيقن والكتقب، بينمقا‬
‫تعبر الجداول الخرى عن الكيانات: مؤلف، كتاب، دار نشر.‬
‫3.خصائص الجداول:‬
‫‪‬بنية ثنائية مؤلفة من أعمدة وأسطر.‬
‫‪‬يمثقل كقل سقطر )تسقجيلة( كيانا واحداً مقن مجموعقة‬
‫ً‬
‫الكيانات.‬
‫‪‬يمثل كل حقل في الجدول واصفة، وله اسم مميز.‬
‫‪‬تمثققل تقاطعات السققطر والعمدة قيمققة معطيات‬
‫واحدة.‬
‫‪‬ينبغي أن تطابق جميع القيم في حقل محدد صيغة‬
‫معطيات واحدة، كأن تكون كلهققا أعداداً صققحيحة أو‬
‫أن تكون كلها من نمط تاريخ.‬
‫‪‬لكل عمود مجال محدد من القيم يعرف باسم مجال‬
‫ّ‬
‫الواصفات.‬
‫‪‬ترتيقب السقطر والعمدة غيقر مهقم بالنسقبة لنظام‬
‫إدارة قواعقد البيانات، ويمكقن اسقترجاعها بالترتيقب‬
‫المطلوب.‬
‫‪‬يجقب أن يحوي كقل جدول على واصقفة أو مجموعقة‬
‫واصفات تميز كل سطر عن غيره.‬
‫4.العلقات والمفاتيح:‬
‫العلققة ‪ Relationship‬هقي الرابقط بيقن جدوليقن أو أكثقر، يعبّر عنهقا‬
‫فقي قاعدة المعطيات مقن خلل المفتاح السقاسي ‪Primary key‬‬
‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫والمفتاح المستورد ‪.Foreign key‬‬
‫المفتاح السقاسي ‪ Primary key‬هو ح قل أو مجمو عة حقول تميقز‬
‫بمجموعها كل تسجيلة في الجدول.‬
‫المفتاح المسققتورد ‪) Foreign key‬أو المفتاح الثانوي( هققو حقققل‬
‫قيمتقه تطابقق حتماً قيمقة مفتاح أسقاسي فقي جدول آخقر )إن لم‬
‫تكن ‪ ،(NULL‬ويمكن النظر للمفتاح المستورد على أنه نسخة من‬
‫قيمقة مفتاح أسقاسي فقي جدول آخقر. تحدد التسقجيلة المرتبطقة‬
‫4‬

5. ‫من الجدول الخر بالتسجيلة الحاوية على المفتاح المستورد من‬
‫هذا الجدول.‬
‫‪ Au_Id‬فقي الجدول ‪ Author_Title‬هقو مفتاح مسقتورد مقن المفتاح السقاسي‬
‫‪ Au_id‬في الجدول ‪.Author‬‬
‫5.قواعد التكامل:‬
‫يضمققن التكامققل للمسققتخدم التجوال والمعالجققة الصققحيحة للبيانات فققي‬
‫جداول قاعدة المعطيات، ويقصد به نوعين من التكامل:‬
‫5‬

6. ‫تكامققل المعطيات: وهققو يعنققي أن تكون قيققم المفتاح السققاسي فريدة‬
‫‪ ،unique‬وأل يكون أي جزء مقققن المفتاح السقققاسي ‪ ،Null‬وذلك لضمان أن‬
‫يكون لكقل كيان هويقة مميزة، ولضمان أن تكون قيقم المفاتيقح المسقتوردة‬
‫تشير بشكل صحيح إلى تسجيلت محتواة في الجدول الساسي.‬
‫التكامقل المرجعقي: يقصقد بقه أن تكون قيمقة المفتاح المسقتورد إمقا ‪ Null‬أو‬
‫قيمة موجودة في حقل المفتاح الساسي للجدول الذي تم الستيراد منه.‬
‫6.معالجة البيانات:‬
‫الجداول هققي مجموعات عناصققرها هققي التسققجيلت، والعمليات الممكققن‬
‫إجراؤه ققققا على المجموعات يمك ققققن إجراؤه ققققا أيضاً على الجداول، هذه‬
‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫العمليات هي:‬
‫‪‬الجتماع )‪ :(Union‬تجمقع هذه العمليقة كافقة السقطر‬
‫م قن الجدولي قن، دون تكرار الس قطر الموجودة ف قي‬
‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫الجدولي قن. لتط قبيق هذه العملي قة يج قب أن يتطاب قق‬
‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫الجدولين في ترتيب وأنماط العمدة.‬
‫‪‬التقاطقع )‪ :(Intersection‬ينتقج عقن هذه العمليقة جدول‬
‫يضم السطر المشتركة بين الجدولين الساسيين،‬
‫قققا هذه‬
‫قققق عليهمق‬
‫قققب أن يكون الجدولن المطبق‬
‫يجق‬
‫العمليقة منسقجمان مقن حيقث عدد العمدة وترتيبهقا‬
‫وأنماطها.‬
‫ققة جدول‬
‫ققج ققن هذه العمليق‬
‫عق‬ ‫‪‬الفرق)‪ :(Difference‬ينتق‬
‫يتضمقن السقطر التقي تظهقر فقي الجدول الول ول‬
‫تظهر في الجدول الثاني.‬
‫6‬

7. ‫‪‬الجداء)‪ :(Product‬ينتقج عقن هذه العمليقة كافقة أزواج‬
‫التسجيلت الممكنة من كل الجدولين.‬
‫ققة‬
‫ققة مجموعق‬
‫‪‬الختيار )‪ :(Selection‬ترج ققع هذه العمليق‬
‫ق‬
‫جزئية من أسطر الجدول، المجموعة الجزئية تحقق‬
‫شرطاً معيناً.‬
‫‪‬الس ققاط )‪ :(Projection‬يرج قع مجموع قة جزئي قة م قن‬
‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫أعمدة الجدول.‬
‫‪‬الض قم أو الرب قط )‪ :(Join‬تس قمح هذه العملي قة بجم قع‬
‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ق‬
‫الواصقفات مقن جدوليقن أو أكثقر، هذه العمليقة هقي‬
‫مقن أهقم ميزات نظقم قواعقد المعطيات العلئقيقة إذ‬
‫أنهقا تسقمح بربقط جداول مسقتقلة عقن بعضهقا مقن‬
‫خلل واصفات مشتركة.‬
‫7‬

8. ‫‪‬التقسيم )‪ :(Division‬ينتج عن هذه العملية جدول‬
‫بقيم أعمدة متممها من أعمدة الجدول الول‬
‫موجود كأسطر في الجدول الثاني.‬
‫• المراجع:‬
‫•‬ ‫‪http://database.ittoolbox.com‬‬
‫•‬ ‫/‪http://www.utexas.edu/its/windows/database/datamodeling/Rm‬‬
‫8‬