علوم الحاسوب — قواعد البيانات: نموذج العلاقات

قواعد البيانات: نموذج العلاقات

يُعد نموذج قواعد البيانات العلائقية أحد أهم النماذج في مجال إدارة البيانات. طوره إدغار كود في عام 1970، وأحدث ثورة في طريقة تخزين واسترجاع البيانات. يعتمد هذا النموذج على تنظيم البيانات في جداول (علاقات) مرتبطة ببعضها بواسطة مفاتيح مشتركة. تعتبر قواعد البيانات العلائقية العمود الفقري لمعظم التطبيقات الحديثة من الأنظمة المصرفية إلى منصات التواصل الاجتماعي.

المفاهيم الأساسية

• الجدول (Table/Relation): مجموعة من البيانات منظمة في صفوف وأعمدة. يمثل كل جدول كياناً معيناً مثل “الطلاب” أو “المقررات”.
• الصف (Row/Tuple): يمثل سجلاً واحداً في الجدول. على سبيل المثال، صف في جدول “الطلاب” يمثل طالباً واحداً بكل بياناته.
• العمود (Column/Attribute): يمثل حقلاً معيناً مثل “الاسم” أو “العنوان” أو “رقم التسجيل”.
• المفتاح الأساسي (Primary Key): عمود أو مجموعة أعمدة تعرّف كل صف في الجدول بشكل فريد. لا يمكن أن يحتوي على قيم مكررة أو قيم فارغة.
• المفتاح الخارجي (Foreign Key): عمود في جدول يشير إلى المفتاح الأساسي في جدول آخر، مما ينشئ العلاقة بين الجدولين.

العمليات الأساسية في الجبر العلائقي

يُستخدم الجبر العلائقي لاستعلام قواعد البيانات ويتضمن عمليات مثل: الاختيار (σ) لانتقاء صفوف تحقق شرطاً معيناً، الإسقاط (π) لاختيار أعمدة محددة، الربط (⨝) لدمج جدولين بناءً على شرط معين، الاتحاد (∪) والتقاطع (∩) والفرق (−) للعمليات على المجموعات.

مثال تطبيقي

لدينا جدول “الطلاب” يحتوي على (رقم_الطالب، الاسم، التخصص) وجدول “المقررات” يحتوي على (رمز_المقرر، اسم_المقرر، الساعات). نريد الاستعلام عن أسماء الطلاب المسجلين في مقرر “قواعد البيانات”. نستخدم لغة SQL كالتالي: SELECT Students.Name FROM Students JOIN Enrollments ON Students.ID = Enrollments.StudentID WHERE Enrollments.CourseID = 101;

التطبيع (Normalization)

التطبيع هو عملية تنظيم الجداول لتقليل تكرار البيانات وتحسين التكامل. يشمل عدة أشكال طبيعية: النموذج الأول (1NF) يمنع القيم المتعددة في خلية واحدة، النموذج الثاني (2NF) يزيل التبعيات الجزئية، والنموذج الثالث (3NF) يزيل التبعيات غير المباشرة.

للاستزادة يمكنكم الاطلاع على درس مقارنة الصفات في اللغة الإنجليزية، وكذلك درس Past Simple vs Past Continuous.

📍 دروس مشابهة

• الهندسة — مقاومة المواد: الإجهاد والانفعال
• الطب — الجهاز العصبي: تركيب الخلايا العصبية