علوم الحاسوب — قواعد البيانات المتقدمة: تصميم قواعد البيانات العلائقية

تصميم قواعد البيانات العلائقية

قواعد البيانات العلائقية (Relational Databases) هي العمود الفقري لمعظم تطبيقات المؤسسات الحديثة. يعتمد تصميم قواعد البيانات على مبادئ نظرية وضعها ادغار كود (E.F. Codd) عام 1970، وتستخدم لغة SQL للتعامل مع البيانات.

النموذج العلائقي (Relational Model)

يقوم النموذج العلائقي على تنظيم البيانات في جداول (Tables) تسمى علاقات (Relations). كل جدول يحتوي على صفوف (Rows/Tuples) تمثل السجلات، واعمدة (Columns/Attributes) تمثل خصائص البيانات. المفتاح الرئيسي (Primary Key) هو عمود او مجموعة اعمدة تعرّف كل صف بشكل فريد.

التطبيع (Normalization)

التطبيع هو عملية تنظيم البيانات لتقليل التكرار (Redundancy) وتجنب الشذوذ (Anomalies). اشكال التطبيع الرئيسية:

• الشكل الاول (1NF): كل عمود يحتوي على قيمة واحدة ذرية
• الشكل الثاني (2NF): يحقق 1NF وكل عمود غير مفتاحي يعتمد كليا على المفتاح الرئيسي
• الشكل الثالث (3NF): يحقق 2NF ولا توجد تبعية متعدية (Transitive Dependency)
• شكل بويز-كود (BCNF): كل محدّد هو مفتاح مرشح

مخطط العلاقات (Entity-Relationship Diagram)

يستخدم مخطط العلاقات (ER Diagram) لتمثيل هيكل قاعدة البيانات بشكل مرئي. يتكون من كيانات (Entities) تمثل الجداول، وعلاقات (Relationships) تمثل الارتباطات بين الجداول، وصفات (Attributes) تمثل خصائص الكيانات.

SQL المتقدمة

تتضمن استعلامات SQL المتقدمة: الانضمام (JOIN) بجميع انواعه (INNER, LEFT, RIGHT, FULL)، والتجميع (GROUP BY) مع دوال التجميع (SUM, COUNT, AVG, MAX, MIN)، والاستعلامات المتداخلة (Subqueries)، والمشغلات (Triggers) والاجراءات المخزنة (Stored Procedures).

لمزيد من المعلومات، راجع درس الخوارزميات المتقدمة: المصفوفات والدوال ودرس قواعد البيانات في التعليم.