الإعلام الآلي — قواعد البيانات: تصميم قاعدة بيانات علائقية — الثانية ثانوي — بكالوريا — المنهاج الجزائري

قواعد البيانات: تصميم قاعدة بيانات علائقية

قاعدة البيانات العلائقية (Relational Database) هي مجموعة منظمة من البيانات تخزن في جداول مرتبطة ببعضها بواسطة علاقات. تصميم قاعدة بيانات جيد هو الخطوة الأولى لبناء نظام معلومات فعال.

1. المفاهيم الأساسية

الجدول (Table): مجموعة من البيانات المنظمة في صفوف وأعمدة.
السجل (Record/Row): صف في الجدول يمثل كياناً واحداً.
الحقل (Field/Column): عمود في الجدول يمثل خاصية معينة.
المفتاح الأساسي (Primary Key): حقل أو مجموعة حقول تعرّف كل سجل بشكل فريد.
المفتاح الخارجي (Foreign Key): حقل في جدول يشير إلى المفتاح الأساسي في جدول آخر.

2. خطوات تصميم قاعدة البيانات

الخطوة 1: تحليل الاحتياجات
فهم متطلبات النظام وتحديد البيانات التي يجب تخزينها والعمليات المطلوبة.

الخطوة 2: تصميم النموذج المفاهيمي (Modèle Conceptuel)
إنشاء مخطط يوضح الكيانات (Entités) والعلاقات بينها باستخدام نموذج Entité-Association.

الخطوة 3: تصميم النموذج المنطقي (Modèle Logique)
تحويل النموذج المفاهيمي إلى جداول مع تحديد المفاتيح الأساسية والأجنبية.
مثال: إذا كان لدينا كيان “طالب” وكيان “مادة”، فالعلاقة بينهما (تسجيل) تتطلب جدول وسيط “تسجيل”.

الخطوة 4: التطبيع (Normalisation)
تطبيق قواعد التطبيع للتخلص من التكرار وضمان اتساق البيانات:
• الشكل العادي الأول (1NF): كل خلية تحتوي على قيمة واحدة.
• الشكل العادي الثاني (2NF): كل عمود غير مفتاح يعتمد كلياً على المفتاح الأساسي.
• الشكل العادي الثالث (3NF): لا تبعية متعدية بين الحقول غير المفاتيح.

3. أنواع العلاقات بين الجداول

واحد إلى واحد (1:1): سجل في جدول A يرتبط بسجل واحد في جدول B.
واحد إلى متعدد (1:N): سجل في جدول A يرتبط بعدة سجلات في جدول B.
متعدد إلى متعدد (M:N): سجلات في جدول A ترتبط بسجلات متعددة في جدول B، ويتطلب جدول وسيط.

4. مثال تطبيقي: تصميم قاعدة بيانات مدرسة

جداول: الطلاب (student_id, name, birth_date, class_id)، المواد (subject_id, subject_name, coefficient)، الأساتذة (teacher_id, name, speciality)، التسجيل (student_id, subject_id, grade).

5. تمارين مقترحة

التمرين 1: صمم قاعدة بيانات لمكتبة تضم الكتب والأعضاء والإعارات.
التمرين 2: ما هي أهمية المفتاح الأساسي والمفتاح الخارجي في قاعدة البيانات؟
التمرين 3: طبّق قواعد التطبيع على جدول يحتوي على (student_name, subjects_list).

للمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع، يمكنكم الاطلاع على دروس مشابهة: الحلقات في بايثون و البكتيريا والفطريات.