📘 ❞ مقدمة في قواعد بيانات ❝ كتاب اصدار 2013

عن كتاب مقدمة في قواعد بيانات:
كتاب شيق وممتع سوف تستفدون منه لقد ابذلت جهد كبير في جمع المعلومات من اماكن عدة -

تأليف:

وائل عادل الصلوي


مقدمة في أنظمة قواعد البيانات


أصبحت قواعد البيانات و تطبيقاتها عنصرا جوهرياً في تسيير أمور الحياة اليومية في المجتمع المعاصر ، حيث أن جميع الأنشطة التي يمارسها أفراد المجتمع من تسجيل مواليد ووفيات و نتائج دراسية و وثائق السفر و العمليات البنكية و غيرها الكثير يجب فيها التعامل مع احد قواعد البيانات
كافة الأنشطة السابقة تدخل في نطاق التطبيقات التقليدية لقاعدة البيانات .
توجد حالياً تطبيقات متقدمة لقواعد البيانات مثل استخدام الذكاء الاصطناعي و التجارة الالكترونية



خواص قواعد البيانات


تمثل بعض مظاهر العالم الحقيقي. أي إنها تمثل حالة من حالات البيانات التي تصف موضوع حقيقي
تمثل مجموعة من البيانات المتلاصقة منطقيا وتحتوي على معنى ضمني
يتم تصميمها و تخزين البيانات فيها من أجل غرض معين




مفهوم قواعد البيانات


قواعد البيانات (Database):هي أسلوب محدد لتنظيم المعلومات يبسط كيفية إدخالها و تعديلها و استخراجها في صورة ملائمة و مفهومة للمستخدم لمجموعة مشتركة من البیانات المترابطة والمتجانسة منطقیا .
هي مجموعة من عناصرِ البيانات المنطقية المرتبطة مع بعضها البعض بعلاقة معينة، وتتكون قاعدة البيانات من جداول (واحد أو أكثر). ويتكون الجدول أعمدة (حقول Fields) ومن صفوف (سجلات (Record.
نظم ملفات البيانات


استخدام الملفات في تخزين البيانات.
استخدام المبرمجون ملفات البيانات في تخزين المعلومات لفترة طويلة.
أدى استخدام الملفات إلى ظهور بعض المشاكل والعيوب .
أدى إلى تطوير أسلوب التعامل مع الملفات وبذل الجهد والوقت
في نظام معالجة البيانات كان كل برنامج يصمم لأداء غرض معين وله الملفات الخاصة به ، دون وجود إطار عام يربط جميع البرامج أو يسمح بإضافة برامج جديدة بسهولة.



نظم ملفات البيانات (File Systems)


أنواع الملفات:


ملف تتابعي: يتم تخزين سجلات البيانات بشكل تتابعي بنفس ترتيب وصولها للملف سجل بعد سجل. لاسترجاع البيانات تجري عملية قراءة السجلات من أول سجل إلى أخر سجل و بشكل تتابعي.
ملف عشوائي : يتم تخزين سجلات البيانات بشكل عشوائي مع معرفة موقع أو عنوان كل سجل بيانات، و تتم قراءة البيانات مباشرة عن طريق العنوان.
ملف مفهرس: يستخدم فهرس أشبه بفهرس الكتاب من خلاله يتم الوصول إلى أي سجل بيانات، يتم عمل الفهرس من خلال احد حقول البيانات.



مشاكل الملفات:


تكرار البيانات: تكرار البيانات في أكثر من ملف مما يضيع حيز التخزين و الجهد و الوقت.
عدم تجانس أو توافق البيانات: نفس المعلومة تكون مخزنه في أكثر من ملف عند تعديلها قد لا نعدلها في الملفات الأخرى.
عدم المرونة:عملية التعديل و الحذف تتطلب جهد و وقت و كلفة عالية.
الافتقار إلى المواصفات القياسية.
معدل منخفض لإنتاج البرامج
مشاركة محدودة جداً بين البرامج المختلفة و ملفات البيانات.
صعوبة الصيانة أي تعديل لملف يلزم تعديل كافة البرامج الخاصة به .
امن سرية المعلومات تكون على نطاق محدود.



نظم قواعد البيانات


نشأت قواعد البيانات و نظم قواعد البيانات من اجل إيجاد بديل لملفات البيانات و نظم معالجتها بحيث تحل كافة المشكلات و القيود و الصعوبات التي يواجهها المستخدمون في تعاملهم مع الملفات.
البيانات : هي كافة البيانات المطلوب إدخالها أو الاستعلام عنها ، حيث كل بيان يمثل عنصر مستقل مثل ( اسم المريض ، رقم الغرفة ، العنوان ، ....)
المعلومات : هي البيانات التي تمت معالجتها و وضعها في صورة ملائمة و مفهومة للمستخدم.
نظم قواعد البيانات هي أسلوب محدد لتنظيم البيانات يبسط كيفية إدخالها و تعديلها و استخراجها اما بنفس الشكل المدخل أو مجمعة في صورة إحصائية أو تقارير أو شاشات استعلام مع التحكم في كل عملية.
تصميم قاعدة البيانات يشمل تحديد أنواع البيانات و التراكيب و القيود على كافة البيانات.
بناء قاعدة البيانات هو عملية تخزين البيانات نفسها في وسط تخزين تتحكم به نظم قواعد البيانات.
عند تصميم قاعدة بيانات يجب تحديد المستخدمين و التطبيقات الذين سيستخدمون قاعدة البيانات.



أمثلة نظم إدارة قواعد البيانات


يمكن إنتاج و معالجة قاعدة البيانات باستخدام الحاسب الآلي بواسطة مجموعة من البرامج التطبيقية المصممة خصيصاً لهذا الغرض أو بواسطة نظم إدارة قواعد البيانات (DBMS) مثل:
MS-Access
Oracle
Sybase
Power Builder
Informix
الفرق بين نظم قواعد البيانات ونظم الملفات التقليدية


يوجد العديد من الخواص التي تفرق بين قواعد البيانات ونظم الملفات التقليدية وهي:




الوصف الذاتي للبيانات (Self-Description Nature):


تحتوى قواعد البيانات علي البيانات ووصف البيانات وذلك عن طريق إنشاء فهرس البيانات والذي يحتوي على ما يسمى (Meta-data)


الفصل بين البرامج والبيانات(Program/Data Insulation):


لا تحتوى البرامج على وصف البيانات بل يوجد فصل بينهما مما يتيح إمكانية تعديل شكل البيانات بدون الحاجة لتعديل البرامج.


المشاركة في البيانات والتعامل مع العديد من المستخدمين (Data Sharing and Multi-user system):


تتيح قواعد البيانات المشاركة في استخدام البيانات وكذلك تعطي إمكانية تعامل العديد من المستخدمين مع نفس قواعد البيانات في نفس الوقت بدون مشاكل





قواعد البيانات و نظم إدارة قواعد البيانات


-نظام إدارة قواعد البيانات: هو مجموعة من البرامج التي يمكن استخدامها في إنشاء و معالجة قاعدة بيانات.


-نظام إدارة قواعد البيانات هو نظام برامجي متعدد الأغراض يسهل تعريف و بناء و معالجة قواعد البيانات التطبيقية.


-يمكن أن تصمم قاعدة بيانات واحدة تستخدم مع العديد من البرامج والتطبيقات.


خواص أخرى لقواعد البيانات


يمكن أن تكون قاعدة البيانات في أي حجم فيمكن أن تحتوي على القليل من السجلات أو المئات منها ويمكن أن تحتوي على مئات الملايين من السجلات
يمكن أن يتم إنشائها و التعامل معها يدويا أو باستخدام الحاسبات الآلية
إذا تم استخدام الحاسب الآلي لإدارة قواعد البيانات فإن ذلك يتم عن طريق مجموعة من البرامج التي تصمم خصيصا لذلك أو عن طريق استخدام نظم إدارة قواعد البيانات ..



(Database Management System DBMS)








نظام إدارة قواعد البيانات (Database Management System DBMS)





تسمى قواعد البيانات + نظم إدارة قواعد البيانات بنظم قواعد البيانات


(قواعد البيانات + نظم إدارة قواعد البيانات ← نظم قواعد البيانات )


(Database (DB) + DBMS → Database System (DBS))





مميزات استخدام قواعد البيانات


ندرة التكرار وإمكانية التحكم في تكرار البيانات
امن و سرية البيانات عالية جداً
فرض القيود على المستخدمين الذين ليس لهم صلاحيات معينة
توفير بيئة تخزين مناسبة و صعوبة فقد البيانات
السماح باستنباط معلومات من البيانات المتواجدة
توفير واجهات متعددة لتعامل المستخدم مع البيانات
تمثيل العلاقات المعقدة بين البيانات بسهولة
تكامل البيانات بشكل عالي و متناسق.
سهولة الصيانة حيث أي تعديل يتم بكل سهولة و من مكان واحد
توفير طرق متعددة للحصول على النسخ الاحتياطية و كذلك معالجة البيانات في حالات الأعطال التي قد تحدث لقواعد البيانات
تساعد على وضع معايير قياسية للتعامل مع البيانات
تقليل زمن تطوير البرامج
المرونة الشديدة في استخدام وتعديل البيانات
توفير بيانات على درجة عالية من التحديث
اقتصادية الاستخدام
المرونة العالية في مشاركة البيانات و بكل سهولة

....................