الجزء الاول من مادة نظم قواعد البيانات

1. نظم قواعد البيانات
د.عبد الحكيم توفيق عيسى
. .

2. تعريف قاعدة البيانات وأهميتها
قواعد البيانات : هي مجموعة من البيانات المترابطة والمتعلقة بموضوع معين 
أو تخدم غرضا ما وتكون بياناتها مرتبة ومنظمة بطريقة يسهل الوصول إليها
واسترجاعها, وهناك مجموعة من المحددات يجب توفرها في البيانات المترابطة
حتى يطلق عليها قاعدة البيانات :
أن تصف هذه البيانات مجالا محددا في الحياة . 
يجب أن تكون البيانات مترابطة ترابطا منطقيا . 
هناك سبب لتصميم قاعدة البيانات أي انه يوجد مجموعة من المهتمين بموضوع 
قاعدة البيانات ويتفاعل معها بشكل ملموس .
وقاعدة البيانات يمكن أن تكون بأي حجم وبأي تعقيد فيمكن أن تحتوي على جدول
واحد أو عشرات الجداول بينها رابط معين
3 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

3. تعريف قاعدة البيانات وأهميتها
أهمية قواعد البيانات : 
تلعب قواعد البيانات دورا هاما في حياتنا فلا يكاد يخلو مجال من المجالات من 
وجودها أو استخدامها مثل المصانع ,الشركات ,المستشفيات ,الجامعات ,الدوائر
الحكومية وغيرها.
تكنولوجيا نظم المعلومات لعبت دورا كبيرا في الانتشار الواسع لاستخدام 
الحاسب .
قواعد البيانات وجدت مع ظهور علم الأرشفة والتصنيف وظهرت كانعكاس 
للأعمال التي تتم بشكل يدوي ,حيث تم الاستفادة من الإمكانات الهائلة للحاسوب
وتقنية نظم قواعد البيانات.
4 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

4. أصناف نظم قواعد البيانات وتصنيفاتها
أصناف نظم قواعد البيانات تبعا للمرحلة الزمنية : 
هذا التصنيف من الأقدم للأحدث ولا يخلو من التداخل:
1. قواعد البيانات النصية أو الرقمية وهي التي تحتوي فقط على نصوص وأرقام
كنظام المكتبة وهي انعكاس للاراشيف الورقية إلا انها محوسبة وهو من النظم
البدائية من قواعد البيانات .
2. نظم قواعد بيانات الوسائط المتعددة وهي تلك التي تحتوي على الصور أو
الأصوات أو لقطات الفيديو إضافة إلى النصوص والأرقام مع أنها غير إلزامية
وظهرت كنتيجة طبيعية للاستخدام المتزايد للوسائط المتعددة حيث بدأت بالألوان
والصور الأصوات.
وهي التي تحتوي على بيانات GIS 3. قواعد بيانات نظم المعلومات الجغرافية
الخرائط من إحصاءات وصور الخرائط بأنواعها ومن الأمثلة على ذلك جوجل
ايرث وهي امتداد لنظم قواعد بيانات الوسائط المتعددة لكنها متخصصه في
المجال الإحصائي
5 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

5. أصناف نظم قواعد البيانات وتصنيفاتها
أصناف نظم قواعد البيانات تبعا للمرحلة الزمنية : 
4. نظم مخازن البيانات : وهي تلك القواعد التي تحتوي على كميات كبيرة من
البيانات بغرض تخزينها للرجوع إليها وقت الحاجة مثل أرشيف المنظمات
الكبرى والدول.
: ) Real time and active DB ( 5. نظم قواعد بيانات النشطة والتفاعلية
وهي التي يتم التعامل معها بشكل تفاعلي من خلال الشبكات المحلية أو العالمية مثل
المنتديات والأسواق الالكترونية وحجوزات الفنادق وغيرها .
6 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

6. النظم المحوسبة
النظام المحوسب: 
عبارة عن مجموعة من المصادر تعمل مع بعضها البعض بطرق وعلاقات محددة
لتحويل المدخلات إلى مخرجات صالحة للاستخدام المباشر أو الغير مباشر
باستخدام الحاسوب وتتكون النظم المحوسبة من ستة عناصر رئيسية كالتالي :
1. المكونات المادية أو التجهيزات.
2. المكونات البرمجية .
3. الإنسان .
4. القواعد والقوانين المسيرة لقاعدة البيانات
5. المدخلات
6. المخرجات
تختلف طبيعة هذه المكونات من نظام إلى آخر فليس بالضرورة تواجد هذه المكونات
بشكل كامل .
7 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

7. مكونات نظم قواعد البيانات
1. التجهيزات :من أجهزة حاسوب ,طرفيات ,ماسح ضوئي ,كاميرا رقمية
ونوعية التجهيزات اللازمة للنظام تعتمد على طبيعته .
2. البرمجيات : تشمل نظم التشغيل مثل ويندوز يونيكس لينوكس ,قواعد البيانات
وكذلك برامج التطبيقات المساعدة SQL-SERVER المختلفة مثل أوراكل, أكسس
كمعالج النصوص .
3. الإنسان يقوم بدور محوري في مختلف المراحل التي تمر بها قاعدة البيانات
والنظام ويلعب أدورا مختلفة :
DBA. 1. مدير) إدارة( قواعد البيانات
DB Designer. 2. مصمم النظام
System analysts .ٍ 3. محللو النظام والمبرمجون
END USER 4. المستخدم النهائي
8 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

8. مكونات نظم قواعد البيانات
---
5. الإجراءات وتتضمن التعليمات والقواعد التي تحكم التصميم والاستخدام لنظام
قواعد البيانات ويقوم المبرمج بوضعها بتوصية من المصمم الذي تلقى تعليماته
من المدير ومن صاحب النظام )الزبون(.
6. البيانات وهو مجموعة من الحقائق المخزونة في قاعدة البيانات .
مواصفات النظام:
هناك مواصفات عامة لمعظم النظم منها ما يلي :
تتكون من عناصر مترابطة ومستقلة .
عناصر النظام تؤدي وظائف خاصة ومحددة.
يمكن للنظام أن يتكون من أنظمة فرعية مستقلة تتعامل فيما بينها .
لا يشترط في النظام أن يتكون من العناصر الستة المذكورة أعلاه
9 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

9. Database System نظم قواعد البيانات
نظم قواعد البيانات :
عبارة عن برامج نظم إدارة قواعد البيانات جنبا إلى جنب مع البيانات وفي بعض الأحيان
تكون التطبيقات جزء منها, وهذه النظم تكون محوسبة .
نظم إدارة قواعد البيانات :
عبارة عن حزمة من البرامج أو النظم لتسهيل إدارة وإنشاء وصيانة ومعالجة والتعامل مع
قواعد البيانات المحوسبة مثل اوراكل ,اكسس وغيرها .
بيئة نظم قواعد البيانات تضم نظم قواعد البيانات )برامج التطبيقات والاستعلامات( ونظم
إدارة قواعد البيانات والتي تضم برامج لمعالجة الاستعلامات والبرامج وبرامج
الوصول للبيانات المخزونة )قاعدة البيانات المخزونة وتفاصيل قاعدة البيانات (.
10 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

10. صعوبة وتعقيد النظام
صعوبة وتعقيد النظام
تتفاوت نظم قواعد البيانات في درجة التعقيد وذلك تبعا لعدد من العوامل :
1. حجم المنظمة أو الشركة ,محلية أو دولية أو إقليمية .
2. وظيفة المنظمة أو الشركة تجارية, صناعية اجتماعية .
3. بيئة عمل المنظمة من الناحية البيئية من حيث الرطوبة والجفاف وتوفر المياه ,الهدوء
والاستقرار ,تفشي الأوبئة ,الصراعات وغير ذلك من الأمور التي قد تؤثر في النظام .
4. طريقة عمل المنظمة ميداني, مكتبي ,مشترك.
قواعد البيانات يجب أن تكون مجدية من الناحية المادية وإلا ستؤدي إلى خسارة لذا يجب أن
يحسب حساب كل العوامل التي تؤثر في صعوبة النظام.
11 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

11. أصناف نظم قواعد البيانات
يمكن تصنيف قواعد البيانات بطرق مختلفة :
1. حسب مكان أوموقع النظام:
حيث يتم تخزين بيانات النظام في موقع واحد فقط :)Centralized) أ- مركزي
ويتم الاتصال به حال الحاجة لاستخدام قاعدة البيانات .
حيث توزع أجزاء النظام المختلفة : )Distributed ( ب- متشعب أو موزع
والبيانات ونظم إدارة قواعد البيانات على عدة مواقع ترتبط فيما بينها
بشبكة حاسوبية ويمكن لهذا النوع أن يكون :
أ- متجانس:يحتوي على نوع موحد من البرامج ونظم إدارة قواعد البيانات
.
ب- غيرمتجانس :يحتوي أنواع مختلفة من البرامج والتجهيزات ونظم إدارة
قواعد البيانات
12 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

12. أصناف نظم قواعد البيانات
2. حسب استخدام النظام:
أ- إنتاجي :حيث يشمل كل النظم في المجالات الإنتاجية مثل:
1) النظم المحاسبية .
2) نظم المبيعات .
3) نظم شؤون الموظفين .
4) نظم معالجة النصوص والأرشفة وغيرها.
5) نظم الطلبيات والحجوزات .
6) النظم الصناعية .
تساعد النظم :) Decision Support( ب- المساندة في اتخاذ القرار
الحاسوبية في اتخاذ القرارات المناسبة في الكثير من المجالات :
1. زيادة المبيعات .
2. التخطيط السليم للمستقبل .
3. حل مشاكل الأفراد.
13 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

13. أصناف نظم قواعد البيانات
3. حسب عدد مستخدمي النظام:
أ- مستخدم واحد : حيث يتم استخدام النظام من قبل مستخدم واحد فقط في
ذات الوقت مثال ذلك الحاسوب الشخصي .
ب- أكثر من مستخدم : حيث يتم استخدام النظام من قبل أكثر من مستخدم
بشكل متزامن حيث يكون النظام محمل على محطة عمل أو حاسوب
شخصي مرتبط بشبكة يمكن لمجموعة من المستخدمين الاستفادة منه في
نفس الوقت.
14 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

14. أصناف نظم قواعد البيانات
:) DBMS( وظائف نظم إدارة قواعد البيانات
إدارة نظم قواعد البيانات تلعب دور الوسيط بين المستخدم وقاعدة البيانات ويمكن
إجمال الوظائف التي تؤديها على النحو التالي:
1. إنشاء قاعدة البيانات أو تطويرها والتعامل معها .
2. تحميل قاعدة البيانات على واسطة تخزين ثانوية مسيطر عليه من قبل نظام إدارة قواعد
البيانات.
3. توضيح طبيعة قاعدة البيانات .
4. التعامل مع قواعد البيانات مثل الاستعلام ,إنشاء التقارير ,الإدخال ,الحذف والتعديل
والتحديث.
5. المعالجة المتزامنة ومشاركة أكثر من مستخدم لتسمح قاعدة البيانات لأكثر من مستخدم
لتسمح قاعدة البيانات لأكثر من مستخدم بالدخول بالدخول والتعامل معها بشكل متزامن .
6. الحماية ويقصد بذلك حماية النظام من أخطاء أو إخفاقات المعدات ومنع الأشخاص الغير
مخولين من استخدام النظام.
7. صيانة النظام والسماح بتطوير المعايير
8. عرض البيانات لاستخدامها والاستفادة منها ومعاينتها .
15 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

15. الصفات الرئيسية لنظم قواعد البيانات
على كتالوج يقوم بتخزين وصف لكل قاعدة DBMS 1. ذاتية الوصف تحتوي
بيانات منشئة من خلاله وهو وصف تصميمي للبيانات من حيث أنواعها هيكلتها
مما يسمح لبرامج نظم Metadata والشروط والمعايير عليها وهو ما يعرف
.DB إدارة قواعد البيانات للتعامل مع أكثر من قاعدة بيانات
2. الفصل بين البرامج والبيانات وتسمى استقلالية البرامج والبيانات ,وهذا يسمح
بتغير هيكلية وتركيبة التخزين والعمليات دون الحاجة لتغير برامج نظم إدارة
قواعد البيانات .
3. تجريد البيانات ,تستخدم نماذج البيانات لإخفاء تفاصيل التخزين عن المستخدم
لان تفاصيل أنواع البيانات وأماكن تخزينها لا يهم المستخدم .
4. مساندة ودعم الأشكال المتعددة للبيانات فكل مستخدم يمكنه مشاهدة شكل مختلف
لقاعدة البيانات حسب اهتمامه .
5. مشاركة البيانات والمعالجة الإجرائية لعدة مستخدمين حيث تسمح لمجموعة
المستخدمين بالعمل والاتصال بقاعدة البيانات بشكل متزامن .
16 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

16. الصفات الرئيسية لنظم قواعد البيانات
17 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

17. مستخدمو نظم قواعد البيانات
يلعب الإنسان أدورا مختلفة في نظام قواعد البيانات حيث يمكنه القيام 
بالأدوار الرئيسية التالية :
. )Database Administrator( 1. مدير قواعد البيانات
.) System analyst ( 2. محلل النظام والبرامج
.) Data base designer ( 3. مصمم قاعدة البيانات
.)End user) 4. المستخدم النهائي
مدير قاعدة البيانات : 
وهو مسؤول عن :
إعطاء صلاحيات استخدام قاعدة البيانات . 
التنسيق ومراقبة الاستخدام . 
مراقبة ورصد ضعف البرامج والتجهيزات والتحكم باستخدامها . 
مراقبة فاعلية العمليات على قاعدة البيانات . 
قبول أو رفض مقترحات محلل النظام ومصمم النظام . 
18 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

18. مستخدمو نظم قواعد البيانات
محلل النظام والمبرمج : 
يمكن أن يكون المحلل والمبرمج هو شخص واحد وعدد المحللين والمبرمجين
يعتمد على حجم النظام وعملهم كالتالي:
أ- استلام معايير النظام من إدارة النظام )شركة ,مؤسسة ,منظمة( ودراستها .
ب- الاتصال بالمستخدمين لمعرفة احتياجاتهم حتى يتم وضع تصور مناسب للنظام.
ج- تحديد مدخلات ومخرجات النظام .
د- إعداد تصور كامل عن النظام للإدارة .
ه- الحصول على موافقة الإدارة بالاستمرار أو الإيقاف بعد انجاز الدراسة الأولية للنظام .
و- وضع تصور عن تصميم النظام .
ز- برمجة النظام .
ح- تجريب النظام .
ط- صيانة النظام.
المحلل يجب أن يكون عمل كمبرمج محترف لفترة وفي النظم الصغيرة يمكن أن يقوم المبرمج بعمل المحلل أو العكس.
19 جامعة خصوري أ.فداء قرمش

19. مستخدمو نظم قواعد البيانات
مصمم قاعدة البيانات : 
هناك بعض التداخل بين عمل المحلل والمصمم في بعض مراحل دورة حياة النظام
ومن وظائفه :
1. صياغة وتحديد المحتويات .
2. صياغة وتحديد شكل مدخلات النظام ومخرجاته .
3. صياغة وتحديد الهيكلية المطلوبة .
4. صياغة وتحديد القيود والشروط على البيانات .
5. تحديد الوظائف والإجراءات على قواعد البيانات .
لا يوجد فصل تام بين وظائف المصمم والمحلل والمبرمج في تنفيذ أعمالهم فمن الممكن أن تتداخل .
20 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

20. مستخدمو نظم قواعد البيانات
المستخدم النهائي : 
هو المستخدم الذي يتعامل مع قواعد البيانات لأجل الاستعلام أو التقرير وقليل منهم
يكون مهمته التعديل على محتوى قاعدة البيانات وهم عدة أنواع:
المستخدم العرضي :وهو المستخدم الذي يستخدم قاعدة البيانات بصفة عرضية وعند 
الحاجة فقط .
المستخدم البسيط : وهو المستخدم المحدد الخطوات ويشكل الغالبية من المستخدمين مثل 
موظفي البنوك أو الحجوزات .
المستخدم المتطور :مثل العلماء والمهندسين حيث يمكنهم استخدام برامج تعمل بشكل وثيق 
مع البيانات المخزونة ويمكنه عمل برامج خاصة به لاستخدامها في قواعد البيانات
للحصول على أمور خاصة تساعده في عمله .
المستخدم المستقل:مثل جباة الضرائب الذين ينشئون قواعد بيانات مستقلة خاصة بهم . 
21 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

21. فوائد استخدام قواعد البيانات
1. تقليل التكرار في البيانات المخزونة قدر الإمكان .
2. تقليل الجهد اللازم للصيانة في مرحلة التطوير.
3. مشاركة البيانات بين أكثر من مستخدم .
4. توفير الأمن والحماية للبيانات ومنع الاستخدام لغير المخولين.
5. اعتماد هيكلية محددة في تخزين البيانات لأجل الاستعلام بشكل سهل وفعال .
6. التخزين الفوري للبيانات.
7. التقيد بمعايير محددة للبيانات والالتزام بأشكال محددة في الاستعلام أو التقارير
الذي هو عبارة عن ملف meta data وكل هذا يجب أن يكون موضح في
وصف البيانات في قاعدة البيانات .
22 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

22. فوائد استخدام قواعد البيانات
8. تقليل الوقت اللازم في تطوير التطبيقات وإضافة تطبيقات جديدة .
9. المرونة في تغيير هيكلية البيانات حيث يمكن تطوير هيكلية قاعدة البيانات
فور تحديد متطلبات جديدة.
10 . توفر إمكانية التحديث الفوري أو المتزامن للبيانات وهذا مهم بالنسبة
للنظم الإجرائية المباشرة.
11 . تمثيل البيانات وترتيب المعلومات في نظم قواعد البيانات بشكل شبيه
بهيكلية المنظمة .
12 . الفائدة الاقتصادية للمنظمة ,وتقليل المصاريف الإدارية إلى حد كبير
,والحد من إضاعة وفقدان البيانات .
23 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

23. مقارنة نظم إدارة الملفات التقليدية بقواعد البيانات
نظم الملفات التقليدية تعاني من صعوبات وإخفاقات فمثلا القسم المسؤول عن تقارير الطلاب
يمكن أن يحتفظ بملفات الطلاب وعلاماتهم كما يقوم باستخدام برامج إضافية لطباعة
العلامات .
الصعوبات المترتبة على استخدام معالجة الملفات التقليدية :
نظم الملفات تتطلب برمجة شاملة بأحد لغات البرمجة عالية المستوى . 
كلما اتسع وكبر نظام الملفات كلما كانت إدارته أصعب والحصول على البيانات واستردادها 
أصعب .
إجراء أي تعديل في تركيبة نظم الملفات الموجودة ممكنة لكنها صعبة . 
إمكانية الحماية للبيانات صعبة البرمجة. 
تغيير تركيبة أي ملف تتطلب التعديل على كل البرامج التي تستخدم ذلك الملف وهذا ما 
يسمى بالاستقلالية الإنشائية .
نتيجة لهذه الصعوبات تم تبني استخدام تقنية نظم قواعد البيانات وانتشرت بكافة المجالات .
24 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

24. مراحل تطور تطبيقات قواعد البيانات
قبل جهاز الحاسوب والتقنيات التي واكبته كان هناك السجلات المفهرسة واراشيف
المؤسسات ومصنفات الكتب وعلى الرغم انه لم يطلق عليها قواعد البيانات إلا
أنها تحمل قدرا كبيرا من صفات قواعد البيانات.
المراحل التي مر بها تطور قواعد البيانات:
1. نظم قواعد البيانات البدائية:حيث ظهرت النماذج الهيكلية والشبكية وانتشرت في
فترة السبعينات في المؤسسات الكبيرة والشركات متوسطة وصغيرة الحجم.
2. النماذج العلائقية :ظهرت في الثمانينات وساهمت هذه التقنية في الانتشار الكبير
لاستخدام أجهزة الحاسوب بفضل ما قدمته في مجال معالجة البيانات العلائقية.
حيث تم استخدام مفاهيم البرمجة :ordb 3. نظم قواعد البيانات الكائنية العلائقية
كائنية المنحى لخدمة قواعد البيانات الكائنية العلائقية.
25 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

25. النموذج الهرمي
الواجبات الامتيازات
السجل الصحي التأمين الصحي التقاعد
العاملون
التعويضات
قاعدة البيانات الهرمية
الرواتب تقييم الأداء
26

26. النموذج الشبكي
مساق 1 مساق 2 مساق 3
)
الطالب 1 الطالب 2 الطالب 3 الطالب 4 الطالب 5
نموذج البيانات الشبكية
27

27. قاعدة البيانات العلائقية
جداول تمثل جزء من قاعدة البيانات العلائقية
28

28. مراحل تطور تطبيقات قواعد البيانات
-----المراحل التي مر بها تطور قواعد البيانات:
:oodb 4. نظم قواعد البيانات الكائنية المنحى
ظهرت في بداية التسعينات للتعامل مع الزيادة الكبيرة في حجم البيانات وتشعب
العمليات وتعقيدها.
5. نظم قواعد البيانات التفاعلية :
البيانات على تطبيقات الويب وبيانات تطبيقات التجارة الالكترونية أدى لظهور
التطبيقات التكنولوجية الحديثة واتساع استخدام الانترنت وظهور تطبيقات
مختلفة مثل البرامج التفاعلية والتعليم الالكتروني والتجارة الالكترونية وتبنيها
من قبل شريحة كبيرة من المستخدمين ونتيجة لذلك ظهرت وظائف إضافية لنظم
إدارة قواعد البيانات ودخلت مجالات مختلفة مثل إدارة تخزين الصور وإدارة
ملفات الصوت والصورة ونظم المعلومات الجغرافية وغيرها....
29 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

29. البرمجة الشيئية
جامعة خضوري
أ.فداء قرمش
30
نمط برمجة متقدم، وفيه يقسم البرنامج إلى وحدات تسمى الكائنات 
،Objects)(
كل كائن عبارة عن حزمة )تعليب( من البيانات )المتغيرات والثوابت( 
والدوال ...
- - - 
Les classes في البرمجة الشيئية نستعمل مفهوم آخر و هو الفئات 
والبعض يطلق عليه اسم التصنيف هو عبارة عن مجموعة من Class 
الأكواد في ملف مستقل .. لا يتم تنفيذها في حد ذاتها ولكن يتم تنفيذها إذا تم
Obj في كود آخر بما يعرف بالكائن Class إنشاء نسخة من هذا التصنيف

30. موانع استخدام نظم قواعد البيانات
الاستثمار المبدئي العالي والحاجة لتوظيف مختصين وتجهيزات مما 
يجعل صاحب العمل يعيد التفكير في مدى جدواه الاقتصادية.
تجاوز الحد المطلوب من العمومية أو تجاوز الحد المطلوب من 
السرية والأمان مما يشكل عبئ إضافي على صاحب العمل .
مخاطر ضياع البيانات نتيجة لضعف النظام وضرورة اخذ النسخ 
الاحتياطية دائما.
استخدام نظم قواعد البيانات يجب أن يخضع للدراسة و يحتكم للحاجة ومبدأ الربح
والخسارة .
31 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

31. موانع استخدام نظم قواعد البيانات
متى يكون استخدام نظم قواعد البيانات غير ضروري ولا جدوى منه:
1) إذا كان نظام قاعدة البيانات بسيط جدا ومعرف واحتمالية تغييره غير متوقع.
2) إذا كان النظام لا يلبي رغبات المستخدم .
3) إذا كان لا يوجد دواعي لمشاركة البيانات من قبل عدة مستخدمين ويمكن القيام
بالعمل يدويا من قبل المستخدم بشكل سهل .
لا تستطيع الاستفادة من البيانات أو استخدامها. dbms 4) إذا كانت
5) إذا كان المستخدم بحاجة إلى عمليات خاصة غير مدعومة من نظام إدارة
البيانات المستخدم.
32 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

32. جامعة خضوري
أ.فداء قرمش
33

33. مفاهيم أساسية
فان وظائف ( Client-Server في هيكلية نظم قواعد البيانات )الخادم-المستفيد
النظام تتوزع ما بين نموذجين :
المستفيد-العميل:
يكون النظام مصمم للعمل على جهاز المستخدم برامج التطبيقات وشاشات
التواصل مع المستخدم التي تتواصل مع قاعدة البيانات عادة تكون محملة على
جهاز المستفيد أي أنها في نموذج المستفيد ) يحوي شاشات وقوائم وواجهات
سهلة ومريحة في التواصل (.
الخادم :
يمثل الأساس لنظم إدارة قواعد البيانات ويتولى تخزين البيانات وطرق الوصول
إليها والبحث ووظائف أخرى .
34 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

34. مفاهيم أساسية
هناك صفة أساسية في نظم إدارة قواعد البيانات وهي أنها تزود البيانات 
بمستوى من التجريد وذلك بإخفاء تفاصيل تخزين البيانات والأمور البرمجية
التي لا تهم المستخدم فصل البرامج عن البيانات .
نماذج البيانات : 
مجموعة من المفاهيم الأساسية التي تستخدم لوصف تركيبة قاعدة البيانات 
والتي يقصد بها أنواع البيانات ومجوعة القيود التي يجب أن تتقيد بها قاعدة
البيانات وهذه القيود يمكن أن تكون :
قيود السلامة التي تحكم الحالات الصحيحة لقاعدة البيانات . 
قيود امن وحماية البيانات من سوء الاستعمال . 
غالبية نظم قواعد البيانات تضم مجموعة من العمليات الأساسية لتحديد الاسترجاع
والتحديث على قاعدة البيانات وفقا لمفاهيم نموذج قاعدة البيانات .
35 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

35. فئات نماذج البيانات 124
ظهرت نماذج البيانات لتخدم التجريد وفصل البيانات عن البرامج التي تديرها نظم
إدارة قواعد البيانات وتتمثل هذه النماذج في فئتين :
1. نموذج البيانات التصوري أو المفاهيمي:
يقدم مفاهيم قريبة من فهم المستخدم للبيانات ) قريب جدا من كيفية إدراك
المستخدم للبيانات (ويستخدم هذا النموذج بعض المصطلحات والمفاهيم للتعبير
عن قاعدة البيانات مثل:
يعرض مفهوم حقيقي مثل جدول الطلاب ,الموظفين : ) Entity type ( 1. نوع الكائن
, الأقسام ويعتبر نوع الكائن هو أساس قاعدة البيانات .
تعرض بعض الصفات التي تصف وتحدد الكائن مثل اسم : )Attribute ( 2. الصفة
الموظف, رقمه ,عنوانه ..
أصغر وحدة في الجدول ويتمثل في بيانات السطر الواحد في : ) Entity ( 3. الكائن
الجدول والتي تخص كائن محدد دون غيره مثل احمد مثلا.
تمثل تفاعل متبادل بين اثنين أو أكثر مثل الطالب والمادة :(Relationship) 4. العلاقة
وتكون العلاقة بينهما علاقة تسجيل ,الموظف يشرف على المشروع.
36 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

36. فئات نماذج البيانات
2. نموذج البيانات الفيزيائية :
يعرض مفاهيم تصف تفاصيل عن كيفية تخزين البيانات وتمثيلها 
داخل الحاسب.
يستخدمه المتخصصين في الحاسبات 
يهتم هذا النموذج بكيفية تمثيل البيانات وكذلك التعامل معها داخل 
الحاسبات بطريقة ذات كفاءة عالية
37 جامعة خضوري أ.فداء قرمش

37. 38
فئات نماذج البيانات
:Representation (Implementation) Data Model .3
هو نموذج متوسط بين الأول و الثاني 
يحتوي علي المبادئ الذي يفهمها المستخدم كما في النموذج الأول ولكن 
يمكن أن يحتوي علي بعض التفاصيل الخاصة ببناء البيانات وكيفية
التعامل معها بكفاءة مثل النموذج الثاني
يستخدم هذا النموذج في معظم نظم إدارة قواعد البيانات الموجودة 
يحتوي هذا النموذج علي نماذج البيانات الأكثر استخداما وهو النموذج 
العلائقي وأيضا النماذج القديمة مثل النموذج الشبكي و النموذج الهرمي
جامعة خضوري أ.فداء قرمش

38. 39
مستويات النماذج في قواعد البيانات
مخطط نموذج البيانات يتكون من ثلاث مستويات :
1) مخطط المستوى الخارجي)نموذج البيانات التمثيلية( :
يصف كيفية رؤية المستخدم للبيانات 
يتكون من أوامر وتعليمات تصف مجموعة السجلات الخارجية التي تختلف 
.DDl,DVl عن صورتها الداخلية المخزونة بها ويمكن بناؤها بواسطة لغة
تعرض بالشكل والمحتوى الذي يقرره مدير قاعدة البيانات. 
جامعة خضوري أ.فداء قرمش

39. 40
مستويات النماذج في قواعد البيانات
2) مخطط المستوى المفاهيمي)نموذج البيانات المنطقي(:
يصف كل محتويات قاعدة البيانات بمخطط شامل لجميع الحقول وأنواع 
بياناتها .
يمثل هذا المستوى الوسيط بين المستوى الداخلي والخارجي . 
يصف طبيعة مخطط البيانات المخزونة والعلاقات بينها . 
يمتاز بالثبات ويصمم بواسطة مصمم قاعدة البيانات. 

40. 41
مستويات النماذج في قواعد البيانات
3( مخطط المستوى الفيزيائي) الداخلي(:
يصف كيفية تخزين العلاقات بين الجداول ,وكذلك الفهارس التي تحتويها قاعدة
البيانات لتشير لمواقع محددة .
ومن وظائفه التالي:
1. توفير آلية مناسبة للتخاطب مع نظام التشغيل.
2. وصف السجلات لغايات التخزين وتحديد أحجامها .
3. حفظ البيانات وتشفيرها أو تحويلها إلى لغة الآلة .
4. تحديد تراكيب البيانات وهياكلها وأماكن تخزينها.
جامعة خضوري أ.فداء قرمش

41. 42
تاريخ نماذج البيانات
• النموذج الهرمي تعرض قاعدة البيانات كشجرة من العقد كل عقدة تمثل سجل
وعلاقة العقد مع بعضها كعلاقة الأبناء بالآباء بحيث كل ابن له أب واحد فقط .
• النموذج الشبكي تعرض قاعدة البيانات على أساس مجموعة من العقد كل عقدة
تمثل سجل ويمكن أن يكون لها أكثر من أب.
• النموذج العلائقي :البيانات والكائنات تعرض كمجموعة من العلاقات بحيث أن
كل علاقة تمثل جدول من القيم وكل جدول يمثل مجموعة كائنات والحقول في
الجدول تمثل مواصفات الكائن .
• نماذج الأهداف الموجهة :ظهرت لتواكب التطورات في مجال البرمجة ونتيجة
للتعقيدات المتزايدة في تطبيقات قواعد البيانات.
• نماذج الأهداف العلائقية :مثل اوراكل وهي دمج المجالين الثالث والرابع حيث
أضافت قوة لنظم قواعد البيانات .
جامعة خضوري أ.فداء قرمش

42. 43
Schemas المخططات
في المستوى الثاني )مخطط النموذج المنطقي ( يوجد مخطط لكامل قاعدة البيانات
ويتمثل في هذا المستوى كل محتويات قاعدة البيانات من أنواع الكائنات
وصفاتها وعلاقتها وهو ما يسمى بمخطط قاعدة البيانات .
مفاهيم أساسية لمخطط قاعدة البيانات :
مخطط قاعدة البيانات :وصف لقاعدة البيانات وتركيبتها. 
مكون المخطط :مكونات المخطط أو أنواع الكائنات )الجداول (المكونة 
للمخطط مثل الطلاب ,المواد والتي تشكل جزء من مخطط قاعدة بيانات
التسجيل مثلا.

43. 44
Schemas المخططات
----مفاهيم أساسية لمخطط قاعدة البيانات :
: )Data base Instance ( حالات قاعدة البيانات 
البيانات الحقيقية في قاعدة البيانات في لحظة محددة من الزمن والتي تستجيب
للتغيرات شريطة أن تكون الحالة الجديدة صحيحة من حيث تلبيتها تلبيتها
للشروط على قاعدة البيانات .
تعود إلى قاعدة البيانات عند : ) Initial State ( الحالة المبدئية لقاعدة البيانات 
إطلاقها أو تحميلها وعادة ما تكون الحالة فارغة .
هي الحالة التي تلبي التركيبة ) Valid State ( : الحالة القانونية لقاعدة البيانات 
والقيود على قاعدة البيانات

44. ايجابيات مخططات قواعد البيانات
يمتلك صفة الثبات وقلما يتغير . Schemas مخطط قاعدة البيانات 
حالة قاعدة البيانات تتغير كلما تم تحديث قاعدة البيانات . 
أي الثبات ويعبر عن ) Intension ( يسمى مخطط قاعدة البيانات 
أي انه متغير . (Extension) الحالة لقاعدة البيانات
من الممكن تعديل وتغيير مخطط قاعدة البيانات إذا أراد المستخدم ذلك لكنه 
نادر الحدوث ويعود ذلك للتخطيط الجيد قبل بناء المخطط .
45

45. )Schema( مخطط لبيانات جامعة
الاسم رقم الطالب الفصل التخصص
رقم-المقرر اسم المقرر عدد الساعات القسم
رقم-المقرر رقم-المتطلب
رقم-الشعبة رقم-المقرر الفصل السنة المحاضر
- Dr. Yousry Taha 46
الطالب
المقرر
المتطلب
الشعبة
كشف-الدرجات
رقم الطالب رقم الشعبة الدرجة

46. مستويات نظم قواعد البيانات واستقلالية البيانات
الهدف الأساسي من المخطط الثلاثي ) مستويات قواعد البيانات( هو فصل البرامج
والتطبيقات المستخدمة من قبل المستخدم عن الكيان الفيزيائي لقاعدة البيانات
وهو ما يسمى بالاستقلالية المعيارية لمخطط قواعد البيانات والتي يمكن
تحديدها بالمستويات التالية :
الاستقلالية المنطقية للبيانات :المقدرة على تغير المخطط المفاهيمي )المنطقي( دون
الحاجة لتغير المخططات الخارجية وبرامجها التطبيقية من نماذج وشاشات.
الاستقلالية الفيزيائية للبيانات:هي المقدرة على التغيير في المستوى الداخلي
)الفيزيائي( دون الحاجة لتغيير المستوى المنطقي ,فالذي يحدث عند التغيير
بينها. )Mappings( بين المستويات فقط هو التغيير في التخطيط والاتصال
فالمستويات العليا لا يحدث عليها أي تغيير )شاشات التواصل,برامج التطبيقات(
47

47. 48
لغات قواعد البيانات
منذ نشأة قواعد البيانات كان هناك اختلاف كبير في طرق التعامل مع
قواعد البيانات ولم يكن هناك أي معايير لضبط هذه المسألة مما أدى
لخلل كبير في التعامل مع قواعد البيانات , لذا ظهرت الحاجة للاستقرار
على قواعد معينة في التعامل وتم تنظيم مؤتمر دولي لهذا الغرض وبعد
عمل استمر خمس سنوات خرجت لجنة منبثقة عن المؤتمر بتوصيات
هامة.

48. 49
لغات قواعد البيانات
من ابرز هذه التوصيات :
اعتماد النموذج الثلاثي المستوى لتمثيل قواعد البيانات . 
اعتماد ثلاث لغات لإنشاء والتعامل مع هذه المستويات في قواعد 
البيانات وهي :
: DDL 1) لغة تحديد البيانات
ومحلل ومصمم قاعدة DBA تستخدم من قبل مدير قاعدة البيانات
البيانات من اجل تحديد المخطط المفاهيمي المنطقي لقاعدة البيانات

49. 50
لغات قواعد البيانات
----من ابرز هذه التوصيات :
كثير من نظم إدارة قواعد البيانات تستخدم لغات أخرى مستقلة مثل:
لتحديد وبناء المستوى :Storage Definition language SDL 
الداخلي وتحديد التخزين وأنواع البيانات
تستخدم لتحديد المخطط : View Definition language VDL 
الخارجي وعمل الشاشات والنماذج ....
تستخدم لاسترداد واسترجاع البيانات من قاعدة :DML 2( لغة التعامل مع البيانات
البيانات ومن حسناتها أنها من الممكن أن تكون مدمجة ضمن لغات البرمجة
وتكون SQL العادية كما يمكن استخدامها بشكل مستقل وكل هذه اللغات تعتمد
جزء منها .

50. واجهات التواصل في نظم إدارة قواعد البيانات
التواصل القريب من المستخدم يزيد من قوة قاعدة البيانات والتواصل
ينقسم إلى عدة أنواع :
51
القوائم . 
النماذج وهي شاشات ترشد لاستخدام خطوات محددة وتعبئة 
خيارات.
الأيقونات الرسومية والتي تعتمد على أدوات التأشير والنقر. 
واجهات التواصل باللغة الطبيعية كاللغة العربية أو الانجليزية . 

51. واجهات التواصل في نظم إدارة قواعد البيانات
52
------
واجهات تواصل تعتمد على التفاعل الصوتي وهي منتشرة في 
تطبيقات الأنظمة الخبيرة والذكاء الصناعي.
واجهة تواصل محددة)معيارية ( وتكون باستخدام مفاتيح محددة من 
لوحة المفاتيح لتنفيذ مهام معينة كالحفظ والتنفيذ .
واجهات تواصل خاصة بمشرف قواعد البيانات حتى يتمكن من 
تنفيذ مهامه بسهولة كفتح حسابات للمستخدمين وإعطائهم
صلاحيات.

52. 53
بيئة نظم قواعد البيانات
أنواع المكونات البرمجية التي تشكل نظم إدارة قواعد البيانات وأنواع نظم
: ( 8- الحاسوب البرمجية التي تتعامل معها (شكل 2
قاعدة البيانات تخزن في قرص ذاكرة يتبع لنظام إدارة قواعد البيانات 
والوصول لهذا القرص يتم من خلال نظام التشغيل الذي بدوره يجدول مهام
الإخراج والإدخال من والى القرص.
مدير البيانات المخزونة :يتحكم بالوصول إلى معلومات نظم إدارة قواعد 
البيانات المخزونة على القرص.
يوجد نقاط وصول )ممثلة بخطوط منقطة( يسيطر عليها مدير البيانات 
المخزونة حيث يمكنه التحكم في نقل وتبادل البيانات .
يعالج تعريفات المخططات وتخزين : DDL مترجم لغة تعريف البيانات 
وصف المخططات, والذي يحوي أسماء وأحجام الملفات وأنواع البيانات .

53. 54
بيئة نظم قواعد البيانات
-----
معالج قاعدة البيانات التزامني :يعالج الوصول إلى قاعدة البيانات في وقت 
التشغيل حيث يستقبل عمليات التعديل والاسترداد ويقدمها لقاعدة البيانات
والوصول للقرص من خلال مدير قاعدة البيانات .
مترجم الاستعلامات :يعالج استعلامات المستوى العلوي التي تدخل تفاعليا 
حيث يفسر ويحلل ويترجم الاستعلام وينشأ كود الوصول لقاعدة البيانات.
المترجم المبدئي :يسمى ما قبل المترجم حيث يقوم بفرز أوامر لغة معاملة 
ويقوم بإرسالها إلى مترجم C البيانات من برامج التطبيقات المكتوبة بلغة مثل
لترجمتها لكود خاص للوصول إلى قاعدة البيانات في حين أن باقي DML
الكود يرسل إلى مترجم اللغة المضيفة.
8 غير مخصص لوصف نظام قواعد بيانات محددة بل يعرض نموذج اعتيادي لنظم إدارة - الشكل 2
قواعد البيانات .

54. 55
البرامج المساندة لنظم قواعد البيانات
من الإمكانات التي توفرها البرامج المساندة والتي تستخدم لتسهيل مهام مدير
قاعدة البيانات في إدارة كقاعدة البيانات ما يلي:
التحميل :برامج التحميل تمتلك خاصية معرفة مواصفات ملفات المصدر 
والهدف لذا فهي تستخدم لإعادة تنسيق برامج المصدر التي يكتبها المستخدم
لتتماشى مع برامج الهدف المترجمة بلغة الآلة.وتستخدم برامج التحميل لتمكين
نظم إدارة قواعد البيانات من تحميل ملفات البيانات المختلفة.
النسخة الاحتياطية :برامج خاصة لإعداد نسخة احتياطية من قاعدة البيانات 
تقوم بنسخ قاعدة البيانات على وسائط تخزين مختلفة ,حيث يمكن استخدامها
لإعادة تخزين قاعدة البيانات في حالة الأخطاء سواء الفنية أو سوء الاستخدام.
جامعة خضوري أ.فداء قرمش

55. 56
البرامج المساندة لنظم قواعد البيانات
-----
إعادة ترتيب الملفات :برامج تستخدم لإعادة ترتيب ملفات قاعدة البيانات 
بطرق مختلفة لتحسين أداء وفاعلية قاعدة البيانات .
مراقبة الأداء :برامج مختصة تراقب أداء واستخدام قاعدة البيانات وتزود 
مدير قاعدة البيانات بمعلومات إحصائية تساعده في اتخاذ القرارات المناسبة
لزيادة فاعلية وأداء قاعدة البيانات.
يتوفر العديد من برامج التسهيلات الأخرى وتختص:
بضغط البيانات ,مراقبة دخول المستخدمين,التواصل مع الشبكة.
جامعة خضوري أ.فداء قرمش

56. الأدوات وتطبيقات التصميم وتسهيلات الاتصال
يوجد العديد من التطبيقات والأدوات البرمجية المتاحة لمديري ومصممي قواعد
البيانات والمستخدمين مثل:
• أدوات هندسة البرمجيات :تستخدم في مرحلة تصميم نظم قواعد البيانات
وبعضها فعال في تنظيم قاموس البيانات وتخزين بيانات المخططات
حيث يساعد POWER BUILDER • تطبيقات تستخدم في تطوير بيئة النظام مثل
في التصميم والتواصل الرسومي لقاعدة البيانات .
• برامج اتصالات وظيفتها السماح للمستخدم بالتواصل مع قاعدة البيانات عن
بعد عبر الشبكات المحلية أو عبر شبكة الانترنت في حال وجود قاعدة بيانات
مركزية .
57
جامعة خضوري أ.فداء قرمش