مرحلة التصميم

1. مرحلة التصميم كلية المجتمع تحليل و تصميم النظم إعداد: أ.هنادي محمد صالح

2. الغرض من مرحلة التصميم • إعداد تصميم قاعدة البيانات: يتم تصميم جميع الجداول بشكل وموصفات تناسب برنامج قاعدة البيانات المستعمل مثل SQL Server, Oracle, MS Access. • اعداد تصميم العمليات: يتم اعداد تصميم جميع عمليات التطبيق من شاشات و تقارير واستعلامات مع تحديد منطق عمليات كل شاشة. أ. هنادي محمد صالح

3. الطرق المختلفة للتصميم • اسلوب النماذج • التصميم التركيبي : وهو اسلوب تقسيم البرنامج الكبير الى وحدات حتى يسهل تنفيذها و صيانتها • هندسة نظم المعلومات وفيها يتم الاهتمام بالعمليات و البيانات معا. • اعداد عينة Prototyping و فيها يتم اعداد عينة من التطبيق بشكل مبسط و عرضها للمستخدم لاخذ الملاحظات ثم التعديل و العرض و هكذا حتى تتحقق المتطلبات و يناسب هذا الاسلوب التطبيقات الصغيرة. مزايا و عيوب هذا الاسلوب: • يتطلب مشاركة أكثر من مستخدم • يتم الاعداد و العرض و التغيير أكثر من مرة. • هذا الاسلوب يمكن المستخدم من مشاهدة التطبيق و تجربته قبل انهائه • قد يساعد هذا الاسلوب على انتاج تطبيق جيد اذا ساعد المستخدم بردوده السريعة • استخدام الاسلوب Object oriented وهو يعتبر من الاساليب الحديثة التي تعتمد على تقسيم التطبيع الى عناصر. • طريقة التطوير السريع : هي طريقة تجمع معظم الطرق السابقة معا لتكوين اسلوب ما بين اسلوب العينة و الاسلوب التركيبي مما يوفر احسن الطرق للتطوير. أ. هنادي محمد صالح

4. تصميم قاعدة البيانات • نظام الملف: هو مجموعة من السجلات المتشابهة. • نظام قاعدة البيانات: هو مجموعة من الجداول مرتبطة مع بعضها وتحتوي على سجلات تصف البيانات مع امكانية تحقيق العمليات المطلوبة مثل الاضافة، الحذف، التعديل و البحث و تحفظ في ملفات مرتبطة ببعضها. أ. هنادي محمد صالح

5. الفرق بين استعمال الملفات و قواعد البيانات Information System Database Information System Information System في نظام قواعد البيانات يتم بناء التطبيقات حول قاعدة البيانات Information System File File Information System File في نظام الملفات يتم بناء مخزن البيانات حول التطبيقات التي تستخدم الملفات File أ. هنادي محمد صالح

6. مزايا و عيوب استعمال نظام الملفات مزايا و عيوب استعمال نظام قواعد البيانات أ. هنادي محمد صالح

7. إدارة قواعد البيانات • مدير قواعد البيانات تتلخص مسئولية مدير قواعد البيانات في: • مراقبة عمليات قواعد البيانات لتنفيذها بشكل سليم. • التأكد من إجراء النسخ الاحتياطي وفق قواعد منتظمة. • النسخ الاحتياطي فعال و يعمل • تثبيت البرامج • تخطيط النمو المستقبلي • تحديد الحاجة الى مساحات في القرص • إنشاء قواعد البيانات و المساحات الجدولية • إضافة بعض المستخدمين • الحفاظ على أمن البيانات و إظهارها و إعادة ضبطها عند الحاجة. أ. هنادي محمد صالح

8. نظم إدارة قواعد البيانات DBMS وقواعد البيانات العلاقية RDBMS • نظام إدارة قواعد البيانات Database management system هو مجموعة الادوات البرمجية التي تدير قواعد البيانات. • نظام قواعد البيانات العلائقية Relational DBMS هو نظام إدارة قواعد البيانات المرتبطة ببعضها البعض فنجد ان العمليات تطبق على البيانات بشكل ارتباطي. • برنامج أُراكل Oracle عبارة عن نظام إدارة قواعد بيانات و أيضاً نظام قواعد بيانات علائقية. أ. هنادي محمد صالح

9. مراحل تحسين تصميم الجداول التكامل في قواعد البيانات : من الخصائص التي تتمتع بها البيانات في قواعد البيانات و الذي يتم على اساسه قياس مدى الدقة و الصحة ويتم ذلك من خلال النقاط التالية: • المفاتيح Key: ما هي المفاتيح و ما هي انواعها و اهميتها. • القيود التكامليةIntegrity constraints : هي القواعد التي تتخذ لضمان صحة البيانات و العمليات التي تتم عليها مثل الحذف ،الادخال و التعديل و ذلك على قواعد البيانات. • خرق العمليات في قاعدة البيانات: كيف يتم خرق القيود من خلال العمليات المختلفة و اساليب التغلب عليها و التعامل معها. أ. هنادي محمد صالح

10. المفاتيح Keys هي العنصر المتحكم في العلاقات بين الجداول وتأخذ الانواع التالية: • المفتاح الرئيسيPrimary key : هو احد حقول الجدول يحدد على اساس الحقل الذي لا تتكرر قيمته، أي تكون له قيم وحيدة Unique values و ايضا لا يسمح قيمة هذا الحقل خالية Null values. • المفتاح الاجنبي Foreign key:عبارة عن حقل يشير الى حقل آخر (هو المفتاح الرئيسي) في جدول آخر مع مراعاة ان تكون قيمه موجودة في الرئيسي. مثال : في جدول الموظفين يوجد حقل كود الادارة Dept_No الذي يعتبر حقل اجنبي حيث يوجد هذا الحقل كمفتاح رئيسي في جدول الادارات أ. هنادي محمد صالح

11. المفاتيح Keys • المفاتيح المرشحة لتكون مفاتيح رئيسية في الجدول R نجد المفاتيح المرشحة وهي مجموعة من الخصائص التي تحقق الشروط التالية: • التفرد: كل قيم R لا تحتوي على صفين لهم نفس القيمة. • عدم القدرة على التجزئة: لا يمكن عمل مجموعة فرعية من K يمكنها ان تتمتع بخاصية التفرد. • Super Key هو المجموعة الكلية من المفتاح المرشح. يمتاز بخاصية التفرد لكن ليس من الضروري ان يمتاز بخاصية عدم التجزئة خاصة و ان المفتاح المرشح هو حالة خاصة من الـ Super key. أ. هنادي محمد صالح

12. القيود التكاملية Integrity Constraints • قيد التكامل في وحدة البيانات Entity Integrity Constraint. • قيد النوع Type Constraint. • قيد القيمة الخاليةConstraint on null . • قيود الخصائص Attribute constraints. • القيود المتعلقة بقاعدة البياناتDatabase constraints . • القيود التكاملية المرجعية Referential integrity constraints. • القيد الخاص بوحدة الجدول Unique constraint. • قيد التحقق Check constraint. أ. هنادي محمد صالح

13. قيد التكامل في وحدة البيانات Entity Integrity Constraint لا يوجد مفتاح رئيسي Primary key يمكن ان تكون أحد قيمه خالي (null). ذلك لأن قيمة المفتاح الرئيسي هي التي تحدد كل صف على حدة في الجدول . مثال في جدول الموظف التالي المفتاح الاساسي Emp_no، تم خرق قيد التكامل في وحدة البيانات وذلك لان المفتاح الاساسي لا يحتوي على قيمة في بعض السجلات Null values أ. هنادي محمد صالح

14. قيد النوع Type Constraint يحدد قيد النوع القيم المتاحة و التي يمكن تسجيلها في الحقل، فليس من المنطقي أن نحدد نوع بيانات خاصة بحقل معين على انها أرقام ثم نقوم بادخال نص عليها. مثال في الجدول أدناه تم خرق قيد النوع بادخال القيمة shj في الحقل Age أ. هنادي محمد صالح

15. قيد القيمة الخاليةConstraint on null يحدد هذا القيد ما إذا كان حقل من الحقول يسمح بوجود Null value في أحد قيم صفوفه (أوأكثر) أم لا. مثال في جدول الموظف إذا كان الحقل Age لا يسمح بوجدود قيمة خالية Null value فإن هذا هو القيد على القيمة الخالية. ملحوظة: يتم تطبيق هذا القيد في برنامج Access بتحديد ان الحقل مطلوب عن طريق الخاصية (required) كما موضح في الشكل قيد القيمة الخالية أ. هنادي محمد صالح

16. قيود الخصائص Attribute constraints • لابد من أن يتم تحديد نوع البيانات المرتبطة بالحقل بمعنى آخر أنه لابد من أن يكون الحقل من نوع محدد مثال لم يتم تحديد نوع الحقل أ. هنادي محمد صالح

17. القيود المتعلقة بقاعدة البياناتDatabase constraints • القيود المطبقة على قواعد البيانات التي تتطلب علاقات لتحقيق خصائص محددة. العلاقات التي تحقق الشروط تسمى علاقات قانونية. مثال تطبيق تصحيح تصميم الجداول Normalization أ. هنادي محمد صالح

18. القيود التكاملية المرجعية Referential integrity constraints تُحدد القيود التكاملية المرجعية بين جدولين وذلك لضمان اتساق صفوف هذين الجدولين، بمعنى أن الصف في أحد الجدولين يشير الى صف آخر موجود في الجدول الآخر. ملحوظة: يتم تطبيق هذا القيد في برنامج Access باختيار Enforce Referential Integrity. أ. هنادي محمد صالح

19. القيد الخاص بوحدة الجدول Unique constraint المفتاح الاساسي يضمن وحدة الجدول ولكن يمكن استخدام هذا القيد إذا كنت ترغب في تفرد عمود أو أكثر غير المفتاح الاساسي. قيد التحقق Check constraint هذا القيد عبارة عن شرط Condition لابد من حدوثه. مثال حقل العمر Age في جدول الموظف لابد ان يكون اقل من 60. ملحوظة: في برنامج Accessيمكن تطبيق هذا القيد بادخال الشرط في الخاصية Validation Rule. أ. هنادي محمد صالح

20. خرق العمليات في قاعدة البياناتOperation violation العمليات الاساسية التي نقوم بها في قاعدة البيانات هي: • الادخال Insertion • الحذف Deletion • التعديل Update قد يحدث عند إجراء بعض العمليات خرق Violation للقيود الموضوعة لذا وجب دراسة انواع الخرق و طرق التعامل معها وتجنبها. أ. هنادي محمد صالح

21. عملية الادخال Insertion عند عملية الادخال قد يحدث خرق للقيود التالية: • قيد النطاق يتم خرقه اذا كانت القيمة الموضوعة في الحقل غير موجودة في النطاق المحدد ( الحل قيد التحقق). • القيود الموجودة على المفتاح الاساسي يتم خرقها اذا كانت قيمة المفتاح في صف معين في جدول ما موجودة في نفس الجدول. • قيد التكامل في وحدة البيانات Entity Integrity Constraint اذا كان المفتاح الرئيسي يحتوي على Null. • قيد التكامل المرجعي Referential integrity constraint يتم خرقه اذا كانت القيمة المراد ادخالها في المفتاح الخارجي ليست موجودة في الجدول الرئيسي. أ. هنادي محمد صالح

22. عملية الحذف Delete operation القيد الوحيد الي يتم خرقه في هذه العملية هو قيد التكامل المرجعي referential integrity constraint فإذا تم حذف صف من جدول كان يشير اليه مفتاح خارجي من جدول آخر فهذا خرق للقيد المذكور أعلاه. طريقة الحل هي Cascading option التي تقوم بحذف كل المفاتيح الخارجية التابعة لمفتاح رئيسي قد تم حذفه. أ. هنادي محمد صالح

23. عملية التعديل Update operation القيد الذي يتم خرقه في هذه العملية هو قيد التكامل المرجعي referential integrity constraint فإذا تم تعديل صف من جدول كان يشير اليه مفتاح خارجي من جدول آخر فهذا خرق للقيد المذكور أعلاه. طريقة الحل هي Cascading option أ. هنادي محمد صالح

24. مثال عندما نحذف الصف الموجود في Project (Emp_no, ProjNo, Projhours) الذي فيه Emp_no = 1 نجد أن عملية الحذف ستقبل. عندما نحذف الصف الموجود في الجدول Employee(Emp_No, Ename) الذي فيه Emp_No = 1 نجد هنا ان عملية الحذف لن تقبل و ذلك لأن هناك صفوف في الجدول Project تشير الى هذا الصف. بتطبيق Cascade Delete option عند حذف Emp_No=1 من الجدول Employee سيتم حذف الصفوف الثلاثة من الجدول Project. عند تعديل Emp_no في الجدول Project من 1 الى 5 لن تقبل العملية لأنها خرقت المفتاح الاساسي . عند تعديل Emp_no في الجدول Employee من 1 الى 5 فان هذا خرق لقيد التكامل المرجعي. بتطبيق Cascade Update option عند تعديل Emp_No في الجدول Employee من 1 الى 5سيتم تعديل الصفوف الثلاثة في الجدول Project. أ. هنادي محمد صالح

25. أهداف تصميم قواعد البيانات • توفير قاعدة البيانات الكافية و تحقيق العمليات الاساسية. • أن تكون قاعدة البيانات قوية و بها قواعد التحقق من صحة البيانات بإعطاء المستخدم الثقة في صحة البيانات. • أن تكون قاعدة البيانات يمكن تعديلها و تغيير حجمها بما يناسب أي جديد. أ. هنادي محمد صالح

26. قواعد تصميم قواعد البيانات • مراجعة التخطيط المنطقي لقاعدة البيانات • تحويل كل وحدة بيانات Entityالى جدول • تحويل عناصر وحدات البياناتattributes الى حقول. • إنشاء جدول فرسة لكل حقل مميز و حقل ثانوي. • انشاء الحقول التي تعبر عن العلاقات (foreign keys). • تحويل الوحدات الفرعية الى ما يناسبها من الجداول ملاحظات: • يجب مراعاة انشاء القيود Constraints و خاصة foreign key التي تحقق تكامل البيانات و الذي لا يسمح بتسجيل بيانات في الحقل foreign key غير موجودة في الاصل primary key. • يجب تحقيق طبيعة العلاقة هل هي Delete cascade(أي عند مسح الاصل primary key يتم مسح جميع الحقول المرتبطة به foreign key) أم لا بحيث لا يسمح بمسح الأصل نهائيا. أ. هنادي محمد صالح

27. تصميم الجداول بحد تحقيق قواعد التصميم نكون قد حصلنا في هذه المرحلة على: • تصميم جميع الجداول. • جميع القيود. • جميع ملفات الفهرسة. أ. هنادي محمد صالح