الدرس الرابع

النموذج العلائقي الكياني
(Entity Relationship Diagram )






* تصميم قواعد اليبانات :



افترض اننا نريد ان نبني نظام (برنامج ) , فاول ما نفعله هو تحليل هذا النظام , أي معرفة متطلباته ومعرفة ما هو النظام اصلا , وغيرها من الامور والتي تساعدنا على فهم النظام بشكل يجعلنا لتحويله الى برنامج منفذ على ارض الواقع , بعد فهم هذا النظام ... سوف نصمم النظام بشكل افتراضي , أي تصميم رسومي على الورق مثلا , وهي من اختصاص مصمم قواعد البيانات , والذي يفترض شكل قاعدة البيانات ويفترض شكل الشاشات اللازمة التي تظهر ويرسم ويخطط ويصمم كل شيء ولكن .. بشكل افتراضي أي رسومات وتخطيطات على احد البرامج الرسومية المساعدة او حتى على الورق كما اسلفنا .

وما على المبرمج الا ان يأخذ التخطيط ويبرمجه (ينفذه) .

وفي برمجة قاعدة البيانات ... سوف نتوقع من المصمم ان يصمم نموذج يدعى النموذج العلائقي الكياني .



* ماهو النموذج ؟

هو مجرد تمثيل البيانات ووصفها والحقائق بالرسوم .. (وصف الحقائق بالرسم )

أي ان النموذج هو عبارة وصف رسومي (تمثيلي) للحقائق التي لا يمكن ان ترى مباشرة

(ولماذا نوصف البيانات بالرسم ؟)

لانها تعتبر اللغة ما بين المصمم والمبرمج .





مثال :



المهندس المعماري يصمم بالرسم نموذج لمنزل ما .. المقاول ينفذ التصميم (ينفذه بالبناء)
المصمم لقاعدة البيانات يصمم النموذج .. المبرمج يبرمج وينفذ التصميم .
المصمم (المهندس) يرسم ويخطط .. والمبرمج (المقاول) ينفذ ويبني .




* اجزاء هذا النموذج :
النموذج العلائقي الكياني هذا .. هو عبارة عن مجموعة من :





الكيانات
صفات الكيانات
العلاقات بين هذه الكيانات


سوف نشرح بشيء من التفصيل .. عبر هذا المثال لطلاب ومدرسيهم :

انظر الشكل (صورة 73)




الكيان
(Entity) :














سوف تشاهد في الصورة ... مستطيلات .. مستطيل للمعلم .. ومستطيل للطالب

هذه المستطيلات ترمز للكائنات أو الكيانات . والكيان في الاصل هو ما يهمنا في أي نظام .. فمثلا نظام الطلاب يهمنا الكيان "طالب" والكيان "مادة" والكيان "معلم" والكيان "قاعة" ..... الخ

وعلى حسب النظام ... تظهر هذه الكيانات ... ولا يخفى علينا ان ايجاد الكيانات تخصص بحد ذاته .

من الممكن ان يكون الكيان مايلي :





شخص : مثل الزبون , المبرمج , المدير......
مكان : موقع , مدينة , حي .
...
شيء : قطعة غيار , سيارة , بيت ......
حدث : طلب , تسجيل , تجديد .......
مفهوم : رحلة , مشروع , تكلفة .....




قد تجدها صعبة الفهم في هذه المرحلة .. وقد تجدها مفهومة جدا , ولكن أشيرإلى أن الكيان يمثل عادة الجدول في منهجنا هذا
.







الصفة :



تشاهد في الصورة أن كل كيان ينبعث منه أشكال بيضاوية .... وهي تمثل صفات الكيان

فالكيان المعلم له صفاته وهي الاسم والرقم ... والكيان الطالب له صفاته وهو الاسم والمعدل والرقم .









والصفة تمثل عادة بحقول أو أعمدة الجدول .
































العلاقة :



المعين .. يرمز لنوع العلاقة بين الكيانات .. وفي الصورة نلاحظ ان العلاقة بين المعلم والطالب وهي علاقة "تدريس"

نشير ان الطالب الواحد يتعلم من مجموعة معلمين

وان المعلم الواحد يعلم مجموعة طلبة أي نوع العلاقة متعدد لمتعدد ... ستشاهد في الصورة حرفي
M و N












نمثل العلاقة واحد لواحد بالشكل التالي (الصورة 83) :






العقل الواحد بالشخص الواحد .. والشخص الواحد يملك عقل واحد ... العلاقة هي الملكية .. لاحظ الرقم واحد عند العقل وعند الشخص




نمثل العلاقة واحد لمتعدد ومتعدد لواحد بالشكل التالي (الصورة 93) :













لاحظ في الصورة 93 ... ان المدير الواحد يدير مجموعة موظفين .. وان الموظف الواحد تحت إدارة مدير واحد !!..



انظر أين علامة المجموعة ... انها بالقرب من الكائن "موظف " ورمزنا لها بالرمز
M





نضع الرمز الخاص بالتعدد (M) بالقرب من الكائن موظف لاننا قلنا مجموعة موظفين (بالمنطق تفهمها )




امثلة لنماذج اخرى :

الكيان الضعيف
(Weak Entity) :



الكيان كما قلنا هو شيء يهمنا في النظام , بعض هذه الكيانات لا تظهر الا بظهور كيانات اخرى وتسمى الكيانات الضعيفة .. وهي التي تعتمد على الكيانات الاخرى ..سأعطيك امثلة معنوية لهذا المفهوم :

لا يوجد العقل البشري الحي والذي يفكر طالما انه لا يوجد انسان اصلا (العقل هنا كيان ضعيف )

لا يوجد معدل طالما انه لا يوجد درجات اصلا (المعدل هنا كيان ضعيف)

لا يوجد خادم طالما انه لا يوجد سيد اصلا (الخادم هنا كيان ضعيف)

لا يوجد نظر طالما انه لا توجد العينين اصلا (النظر كيان ضعيف يعتمد وجوده على وجود العينين
)




لا يوجد ابن طالما انه لا يوجد اب اصلا (الابن كيان ضعيف وجوده يعتمد على وجود كيان الاب)

طيب ...

مارأيك في هذه الجملة ..

لا توجد برامج طالما انه لا يوجد كمبيوتر ...

هنا من الممكن ان يكون لدينا برامج ... بالرغم من اننا لا نملك كمبيوتر ... وهنا البرامج ليست كيان ضعيف ...

انظر الى الجملة حينما تكون بالشكل التالي :

لا توجد برامج طالما انه لا يوجد كمبيوتر اصلا (اصلا أي على ارض الواقع )

فهنا اصبحت البرامج كيان ضعيف .. لانه لو لم يكن هناك شيء اسمه كمبيوتر .. ولم يخترعه الانسان .. فلا وجود لبرنامج الـ
Real Player مثلا !! ... ارجو ان تتعمق في التأمل ,,






نمثل الكيان الضعيف على نموذج
ER بهذا الشكل ....(انظر الصورة 103)









فالابن يعتمد وجودة على وجود الاب اصلا ... اذن الابن كيان ضعيف .. وتمثيله بنفس المستطيل الخاص بالكيان ولكن باطار ذو خطين ..... لاحظ الخطين الذان يمتدان من الكيان الابن الى العلاقة .... يجب وضعها خطين عند الكيان الضعيف ...





الصفات البسيطة والمركبة (Simple And Composite Attributes ) :



ان الصفات الخاصة باي كيان .. تكون عادة بسيطة ... مثل صفة رقم الطالب للكيان الطالب او صفة تاريح الميلاد للكيان المعلم .... وكلها صفات بسيطة ...

الصفة المركبة .. هي صفة بامكاننا ان نقسمها .... فمثلا رقم الطالب لا يمكننا ان نقسمه .. ولكن اسم الطالب نقسمه للاسم الاول .. والاسم الثاني ... واللقب .. انظر (الصورة 113 )





الصفات المتعددة القيم ... والصفات الوحيدة القيم (Single-Value and Multiple-Value Attributes) :



الاغلبية من الصفات تكون وحيدة القيم , فمثلا تاريخ صنع السيارة قيمة واحدة فقط ..لا يوجد بجانبها قيمة اخرى ,, ولكن لو قلنا رقم الجوال الخاص بالموظف , فمن الممكن ان يملك 3 ارقام جوالات , نشير هنا ان رقم الجوال في هذه الحالة صفة ذو قيمة متعددة .

انظر شكل الصفات المتعددة القيم (صورة 123) :








كما تشاهد في الصورة , الطالب لديه ارقام تلفون متعددة .





الصفات المشتقة (Derived Attribute ) :



الصفات التي بامكاننا ان نجد قيمتها من الصفات المجاورة الاخرى .. مثل عمر الشخص نجده من طرح التاريخ الحالي من تاريخ الميلاد .



انظر شكل الصفات المشتقة (الصورة 133)














أي ان معدل الطالب بامكاننا ان نوجده من صفات اخرى مثل الدرجات وعدد الساعات المدروسة .... الخ








اشير الى نقطة في الصفات المشتقة انها لا تخزن عادة ... بل نوجدها في كل مرة نريدها , ولكن اذا كان ايجادها صعب ومعقد وتأخذ وقت طويل فيفضل ان نخزنها .. فمثلا معدل الطالب , اذا كنا نطلبه كثيرا ..فيجب ان نخزنه.



5- الانواع الرئيسية والانواع الفرعية (Super-type and Sub-type ) :









نقصد بها الكيانات الرئيسية والكيانات الفرعية , مثال :

الكتب , منها نوعين
..

كتب الكترونية وكتب ورقية .
صحيح ان النوعين كتب .. ولكن لكل منها صفات خاصة بها .
الكتب الالكترونية تقاس بالحجم الالكتروني .
الكتب الورقية تقاس بالوزن .
كلا النوعين كتب , وتتكلم عن تخصص معين
.



انظر الشكل كما يلي : (الصورة 143 )








لاحظ المثلث المقلوب , حيث انه يشير الى تفرع النوع الرئيسي للانواع الفرعية ,



ولا تغفل عن امكانية انقسام الكيانات الى اكثر من قسمين ,,,











6- تمثيل علاقة الكيان مع نفسه :



كما شاهدنا العلاقات بين كيان واخر , فمن الممكن ان نشاهد علاقة كيان مع نفسه , امثلة :






الانسان (ونقصد به أي انسان سواء ذكر او انثى ) يتزوج انسان اخر .
الموظف يدير موظف او مجموعة موظفين اخرين .
المواد تتطلب مواد اخرى سابقة .
انظر الى شكل العلاقة في الصورتين (لا تسألني لماذا لم اجعلهما في صورة واحدة , يوجد سبب ^_^): (الصورة 153)







لاحظ ان الموظف الواحد يدير مجموعة من الموظفين ... علاقة واحد لمتعدد ومتعدد لواحد









(الصورة 163)










لو كنت جامعي .. فسوف تعرف انك لا تستطيع تسجيل بعض المواد حتى تأخذ مواد اخرى قبلها .. أي ان المادة الواحدة تتطلب مجموعة مواد اخرى سابقة , وان المادة السابقة الواحدة من الممكن ان تكون مطلوبة من مجموعة مواد اخرى , أي ان علاقة التطلب هذه متعدد لمتعدد .