1. ‫المادة: تصميم قواعد المعطيات ‪DBAR‬‬
‫الفصل الخامس التنظيم )‪(Normalization‬‬
‫ملخص:‬
‫يركز هذا الفصل على تعريف إشكاليات التصميم السيئ لقاعدة البيانات،‬
‫وطرق تنظيم القاعدة.‬
‫أهداف تعليمية:‬
‫يتضمن هذا الفصل:‬
‫•تعريف إشكاليات التصميم السيئ لقاعدة البيانات.‬
‫•الشكل النظامي الول )‪.(1NF‬‬
‫•الشكل النظامي الثاني )‪.(2NF‬‬
‫•الشكل النظامي الثالث )‪.(3NF‬‬
‫•الشكل النظامي ‪.(BCNF (Boycee-Codd Normal form‬‬
‫•الشكل النظامي الرابع )‪.(4NF‬‬
‫1/42‬

2. ‫1.مقدمة:‬
‫تعرفنها سهابقاً على مسهتويات التجريهد الثلث التهي يمهر بهها بناء قاعدة‬
‫البيانات، وههي المسهتوى المفهومهي والمسهتوى المنطقهي والمسهتوى‬
‫الفيزيائي، ورأينها أن المسهتوى المفهومهي ينتههي ببناء مخطهط ‪ERD‬‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫ويتضمن ما يلي:‬
‫•عزل الكيانات.‬
‫•تحديد الواصفات ومجالت تعريفها.‬
‫•تحديد العلقات بين الكيانات.‬
‫•تحديد المفاتيح المرشحة والمفاتيح الساسية للكيانات.‬
‫•إنشاء مخطط ‪.ERD‬‬
‫•تدقيق مخطط ‪ ERD‬من قبل مصمم قاعدة البيانات‬
‫ّ‬
‫بالتعاون مع المستثمرين.‬
‫يبدأ المسهتوى المنطقهي فهي بناء قاعدة المعطيات بعمليهة التنظيهم،‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫ويقصهد بالتنظيهم )‪ (Normalization‬تصهميم جداول قاعدة البيانات بحيهث‬
‫نتحكم بتكرار المعطيات ونتجنب حالت الشذوذ التي يمكن أن تنتج عن‬
‫عمليات الضافة والحذف والتعديل على المعطيات.‬
‫سهنقوم بدايهة بدراسهة الشكاليات التهي يعانهي منهها التصهميم السهيئ‬
‫لقاعدة البيانات، ومهن ثهم سهندرس مسهتويات التنظيهم وخصهائص كهل‬
‫منها.‬
‫2.جداول قواعد المعطيات والتنظيم‬
‫•ل يعتبر التصميم الجيد لقواعد المعطيات العلئقية كافياً لتجنب‬
‫تكرار المعطيات، فطالما أن التعامل مع جداول قاعدة المعطيات‬
‫مبني على أساس ملفات مخزنة في نظام الملفات، لن يستطيع‬
‫نظام إدارة قواعد المعطيات العلئقية أن يدرك كيفية وضرورة‬
‫تحديد توزع المعطيات أو معالجتها؛‬
‫•يعتبر الجدول حجر الساس في بنية تصميم قاعدة المعطيات،‬
‫بالتالي تعتبر دراسة بنية الجدول أمر من أهم مراحل عملية‬
‫التصميم تلك، فعلى الرغم من أن تصميم قاعدة المعطيات‬
‫بالعتماد على معايير ومخططات خاصة - كمخططات الكيانات-‬
‫العلقات - غالباً ما ينتج عنها بنى جداول جيدة، إل أن احتمال‬
‫الحصول على البنى السيئة يبقى كبيراً؛‬
‫2/42‬

3. ‫•يمكن التعرف على أن بنى بعض الجداول في قاعدة المعطيات‬
‫سيئة، ويمكن تجنب الحصول على ذلك النوع من بنى الجداول من‬
‫خلل تنظيم تلك الجداول؛‬
‫•يعبر مصطلح التنظيم عن الطريقة المتبعة لنشاء وتصحيح بنى‬
‫الجداول من أجل تجنب تكرار المعطيات أو التخلص من الشذوذ‬
‫المحتمل في تلك المعطيات؛‬
‫َّ‬
‫•يعمل التنظيم من خلل مجموعة مراحل معرفة على قاعدة‬
‫المعطيات يطلق عليها اسم الشكال النظامية، يطلق على‬
‫المراحل الثلثة الولى اسم الشكل النظامي الول، الشكل‬
‫النظامي الثاني، الشكل النظامي الثالث على الترتيب، بحيث‬
‫يعتبر – من وجهة نظر بنيوية – أن الشكل النظامي الثاني أفضل‬
‫من الشكل النظامي الول كما أن الشكل النظامي الثالث أفضل‬
‫من الشكل النظامي الثاني؛‬
‫•يعتبر الشكل النظامي الثالث أكثر الشكال السابقة ملءمة‬
‫لغراض تصميم قواعد معطيات العمال، ولكن وعلى الرغم من‬
‫أن تنظيم قواعد المعطيات هو عامل أساسي في تصميم قواعد‬
‫المعطيات، إل أنه ل ينبغي الفتراض بأن المستوى العلى من‬
‫التنظيم هو المستوى الفضل، فكلما ارتفع مستوى التنظيم كلما‬
‫ازداد عدد الرتباطات المنفذة لسترجاع الخرج المطلوب وكلما‬
‫ازداد زمن الستجابة من قبل قاعدة المعطيات، وبالتالي ينبغي‬
‫أن تؤخذ سرعة الداء بعين العتبار أثناء تنظيم قواعد المعطيات‬
‫مما يؤدي إلى ظهور مفهوم إعادة التنظيم ‪Denormalization‬؛‬
‫•يعبر مصطلح إعادة التنظيم عن النتقال من شكل نظامي إلى‬
‫شكل نظامي أدنى منه، ويهدف إلى تسريع الداء واستجابة‬
‫قاعدة المعطيات على حساب تكرار المعطيات.‬
‫3.إشكاليات التصميم السيئ لقاعدة البيانات:‬
‫بفرض أن شركة ما تضم مجموعة من مسؤولي المبيعات يعملون في‬
‫عدة مواقهع، تريهد الدارة تخزيهن البيانات المتعلقهة بموظفيهها وبيانات‬
‫مسههتودعاتها فههي قاعدة معطيات. المحاولة الولى لبناء القاعدة نتههج‬
‫عنها الجدول التالي:‬
‫‪Id‬‬ ‫‪Name‬‬ ‫‪Address‬‬ ‫‪Title‬‬ ‫‪Store‬‬ ‫‪Store_Address‬‬ ‫‪Store_Phone‬‬
‫1‪Sr‬‬ ‫‪Jane‬‬ ‫1‪E‬‬ ‫‪Sales Rep‬‬ ‫1‪A‬‬ ‫1‪S‬‬ ‫7654321-110‬
‫2‪Sr‬‬ ‫‪Fred‬‬ ‫2‪E‬‬ ‫‪Sales Rep‬‬ ‫1‪A‬‬ ‫1‪S‬‬ ‫7654321-110‬
‫3‪Sr‬‬ ‫‪Ed‬‬ ‫3‪E‬‬ ‫‪Manager‬‬ ‫1‪A‬‬ ‫1‪S‬‬ ‫7654321-110‬
‫4‪Sr‬‬ ‫‪Ann‬‬ ‫4‪E‬‬ ‫‪Sales Rep‬‬ ‫2‪A‬‬ ‫2‪S‬‬ ‫4321987-110‬
‫3/42‬

4. ‫‪Sr5 Jone‬‬ ‫5‪E‬‬ ‫‪Sales Rep‬‬ ‫2‪A‬‬ ‫2‪S‬‬ ‫4321987-110‬
‫‪Sr6 Smith‬‬ ‫6‪E‬‬ ‫‪Manager‬‬ ‫2‪A‬‬ ‫2‪S‬‬ ‫4321987-110‬
‫يتضمههن هذا الجدول بيانات الموظفيههن وبيانات المسههتودعات، ومههن‬
‫الواضح وجود تكرار في بيانات المستودعات.‬
‫إذا أردن هها إدخال بيانات موظ ههف جدي ههد فيج ههب إدخال بيانات موقع ههه‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫)المسهتودع( أيضاً، وللحفاظ على عدم تناقهض البيانات فهي القاعدة‬
‫يج هب إدخال بيانات المس هتودع بدق هة وبشك هل مطاب هق للقي هم المدخلة‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫ً‬
‫سهابقا )لحهد الموظفيهن السهابقين فهي نفهس المسهتودع(، هنها تظههر‬
‫مشكلة تكرار البيانات بالضافة طبعاً لحجم التخزين المهدور.‬
‫لحظ الشكاليات التالية:‬
‫1.3.بفرض أننها نريهد إدخال بيانات مسهتودع جديهد قبهل توظيهف أحهد‬
‫فيههه، هذا يتطلب إدخال قيههم ‪ Null‬فههي بيانات الموظههف ومههن‬
‫ضمنههها الحقههل المفتاح )‪ (Id‬ممهها يخرق شرط تكامههل البيانات.‬
‫هذا ما يدعى بإشكالية الدخال )‪.(Insertion anomaly‬‬
‫2.3.بفرض أننههها حذفنههها تسهههجيلة الموظهههف الخيهههر فهههي أحهههد‬
‫المس هتودعات، س هيؤدي ذلك إلى فقدان بيانات مس هتودع موجود‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫في الشركة. هذا ما يدعى بإشكالية الحذف )‪.(Deletion anomaly‬‬
‫3.3.إذا أردنها تغييهر رقهم هاتهف أحهد المسهتودعات، عندهها يجهب تغييهر‬
‫رقم الهاتف في كل تسجيلت موظفي ذلك المستودع، فإذا تم‬
‫تغييهر جزء مهن هذه التسهجيلت دون جزء آخهر سهيؤدي ذلك إلى‬
‫بيانات متناقضهة فهي قاعدة البيانات، وهذا مها يدعهى بإشكاليهة‬
‫التعديل )‪.(Update anomaly‬‬
‫هابق إلى‬
‫هء الجدول السه‬
‫هابقة هن خلل تجزيه‬
‫مه‬ ‫هل السه‬
‫هم هل المشاكه‬
‫يته حه‬
‫هتورد مفتاح الجدول‬
‫هن ويسه‬
‫هل بيانات الموظفيه‬
‫ها يحمه‬
‫هن، أحدهمه‬
‫جدوليه‬
‫الثاني الذي يحمل بيانات المستودعات:‬
‫‪Id‬‬ ‫‪Name‬‬ ‫‪Address‬‬ ‫‪Title‬‬ ‫‪Store‬‬
‫1‪Sr‬‬ ‫‪Jane‬‬ ‫1‪E‬‬ ‫‪Sales Rep‬‬ ‫1‪A‬‬
‫2‪Sr‬‬ ‫‪Fred‬‬ ‫2‪E‬‬ ‫‪Sales Rep‬‬ ‫1‪A‬‬
‫3‪Sr‬‬ ‫‪Ed‬‬ ‫3‪E‬‬ ‫‪Manager‬‬ ‫1‪A‬‬
‫4‪Sr‬‬ ‫‪Ann‬‬ ‫4‪E‬‬ ‫‪Sales Rep‬‬ ‫2‪A‬‬
‫5‪Sr‬‬ ‫‪Jone‬‬ ‫5‪E‬‬ ‫‪Sales Rep‬‬ ‫2‪A‬‬
‫6‪Sr‬‬ ‫‪Smith‬‬ ‫6‪E‬‬ ‫‪Manager‬‬ ‫2‪A‬‬
‫4/42‬

5. ‫‪Store‬‬ ‫‪Store_Address‬‬ ‫‪Store_phone‬‬
‫1‪A‬‬ ‫1‪S‬‬ ‫7654321-110‬
‫2‪A‬‬ ‫2‪S‬‬ ‫4321987-110‬
‫- حهل إشكاليهة الدخال: عنهد إدخال بيانات موظهف جديهد، يتهم تسهجيل‬
‫مفتاح المس هتودع الذي يعم هل في هه، أم ها بقي هة بيانات المس هتودع فه هي‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫هة هي‬
‫هر بيانات متناقضه فه‬
‫هتقل وبالتالي لن تظهه‬
‫هة هي جدول مسه‬
‫مخزنه فه‬
‫هتودع‬
‫ها إدخال بيانات مسه‬
‫هتودعات، وإذا أردنه‬
‫قاعدة البيانات بشأن المسه‬
‫جديهد فيمكهن إدخالهها بصهرف النظهر عمهن يعمهل فهي المسهتودع، ممها‬
‫يجنبنا إشكالية الدخال.‬
‫- حهل إشكاليهة الحذف: عنهد حذف الموظهف الخيهر فهي مسهتودع، تبقهى‬
‫بيانات المستودع في جدول مستقل.‬
‫- حل إشكال ية التعد يل: ع ند تعد يل ر قم ها تف الم ستودع، ي تم التعد يل‬
‫على تسجيلة واحدة في جدول المستودعات.‬
‫الجراءات السابقة )تجزيء الجدول( هي جزء من عملية تنظيم قاعدة‬
‫البيانات، والتي سنتعرف عليها بتفصيل أكثر في هذا الفصل والفصل‬
‫القادم.‬
‫4.مستويات التنظيم:‬
‫كمها سهبق وعرفنها، التنظيهم ههو عمليهة ترتيهب وتوزيهع جداول قاعدة‬
‫المعطيات العلئقيههة، للتقليههل مههن تكرار المعطيات وتقليههص حجههم‬
‫التخزيههن المطلوب ولحههل إشكاليات الدخال والحذف والتعديههل مههع‬
‫المحافظ هة على تكام هل البيانات. وغالباً م ها ينت هج ع هن عملي هة التنظي هم‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫زيادة فهي عدد جداول القاعدة. ويتهم تنظيهم قاعدة البيانات مهن خلل‬
‫إخضاعهها لمجموعهة اختبارات والتعديهل على البنيهة لتحقيهق مجموعهة‬
‫معايير.‬
‫مسهتويات التنظيهم السهاسية ههي ثلث )الشكهل النظامهي الول ‪،1NF‬‬
‫الشكهل النظامهي الثانهي ‪ ،2NF‬الشكهل النظامهي الثالث ‪ ،(3NF‬ويقصهد‬
‫عادة بتنظيم القاعدة وضعها في الشكل النظامي الثالث.‬
‫يضاف للمس هتويات الثلث الشك هل المقترح مهن قب هل ‪ R. Boyce‬ويطلق‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫عليه تسمية ‪ ،BCNF‬والشكلين النظاميين الرابع والخامس.‬
‫5/42‬

6. ‫مستو‬
‫ى‬
‫عملية التنظيم‬
‫التنظ‬
‫يم‬
‫حذف المجموعات المكررة. أنشئ جدول ً مستقل ً لكل مجموعة واصفات‬
‫‪1NF‬‬
‫مترابطة، وعيّن مفتاحا أساسيا لكل جدول.‬
‫حذف البيانات المكررة. إذا وجدت أي واصفة تعتمد فقط على جزء من مفتاح‬
‫‪2NF‬‬
‫متعدد-القيمة، انقل الواصفة إلى جدول مستقل.‬
‫حذف العمدة غير المرتبطة على مفتاح. إذا وجد مجموعة من الواصفات ل‬
‫‪3NF‬‬
‫تساهم في وصف المفتاح، انقلها إلى جدول مستقل.‬
‫‪ .Boyce-Codd Normal Form‬إذا لم تكن العلقة بين المفاتيح المرشحة‬
‫‪BCNF‬‬
‫علقة واضحة، افصل هذه المفاتيح في جداول مختلفة.‬
‫عزل العلقات العديدة المستقلة عن بعضها. ل وجود لجدول يحوي علقات‬
‫‪4NF‬‬
‫1:‪ n‬أو ‪ n:m‬غير المترابطة بشكل مباشر.‬
‫عزل العلقات العديدة المترابطة دلليا. وجود قيود عمليّة على البيانات‬
‫‪5NF‬‬
‫تستدعي الفصل المنطقي للعلقات عديد لعديد.‬
‫س هنتناول ف هي هذا الفص هل الشكال النظامي هة الثلث الس هاسية، كم ها‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫سنتناول المستويان ‪.BCNF, 4NF‬‬
‫6/42‬

7. ‫1.4.الشكل النظامي الول )‪:(1NF‬‬
‫يقال عن جدول في قاعدة البيانات أنه من الش كل النظامي الول إذا‬
‫كان تقاطهع كهل سهطر وعمود فيهه )أي الخليها(، يتضمهن قيمهة وحيدة‬
‫غير قابلة للتجزئة.‬
‫الخطوات التي يتكون منها الشكل النظامي الول:‬
‫1.إزالة المجموعات المكررة: تبدأ هذه المرحلة من خلل‬
‫عرض المعطيات ضمن جدول بحيث تتكون كل خلية فيه‬
‫من قيمة وحيدة ول توجد هناك أية مجموعات مكررة. يتم‬
‫إزالة المجموعات المكررة من خلل إزالة كافة القيم‬
‫الفارغة )‪ (NULL‬والتأكد من أن كافة الواصفات تحتوي‬
‫على قيم مناسبة.‬
‫2.تعريف المفتاح الرئيسي.‬
‫3.تعريف كافة التبعيات.‬
‫مثال:‬
‫يمثل الشكل التالي بيانات شركة تأجير عقارات:‬
‫‪C_id‬‬ ‫‪P_num‬‬ ‫‪C_name‬‬ ‫‪P_address‬‬ ‫‪R_start‬‬ ‫‪R_end‬‬ ‫‪Rent‬‬ ‫‪Owner_num‬‬ ‫‪Owner‬‬
‫3‪Pr‬‬ ‫‪A‬‬ ‫69-1-1‬ ‫89-1-21‬ ‫587‬ ‫32‪Po‬‬ ‫‪Jones‬‬
‫10‬ ‫‪Jane‬‬
‫22‪Pr‬‬ ‫‪B‬‬ ‫89-1-2‬ ‫00-03-3‬ ‫0021‬ ‫44‪Po‬‬ ‫‪Jan‬‬
‫20‬ ‫71‪Pr‬‬ ‫‪Fred‬‬ ‫‪C‬‬ ‫88-1-2‬ ‫09-11-1‬ ‫0001‬ ‫23‪Po‬‬ ‫‪Jill‬‬
‫23‪Pr‬‬ ‫‪D‬‬ ‫09-1-6‬ ‫59-1-3‬ ‫059‬ ‫23‪Po‬‬ ‫‪Jill‬‬
‫30‬ ‫‪Ed‬‬
‫22‪Pr‬‬ ‫‪B‬‬ ‫00-1-4‬ ‫‪null‬‬ ‫0021‬ ‫44‪Po‬‬ ‫‪Jan‬‬
‫حيث:‬
‫‪C_id‬‬
‫رقم الزبون‬
‫‪P_num‬‬
‫رقم العقار‬
‫‪C_name‬‬
‫اسم الزبون‬
‫‪P_address‬‬
‫عنوان العقار‬
‫‪R_start‬‬
‫تاريخ بدء اليجار‬
‫‪R_end‬‬
‫تاريخ نهاية اليجار‬
‫‪Rent‬‬
‫قيمة اليجار‬
‫‪Owner_num‬‬
‫رقم مالك العقار‬
‫‪Owner‬‬
‫اسم مالك العقار‬
‫7/42‬

8. ‫‪ C_id‬هو المفتاح الساسي للجدول.‬
‫يمكههن ملحظههة أن قيههم خليهها الجدول قابلة للتجزئة )لحههظ البيانات‬
‫المكتوبههة بخههط غامههق(، وهذا التصههميم سههيء حيههث ل يمكههن فيههه‬
‫استخلص معلومات مالك عقار معين بسهولة. كما يعاني هذا التصميم‬
‫أيضاً من مشكلة تكرار المعطيات، فكلما تم تأجير عقار يجب أن تدخل‬
‫بياناته التفصيلية من جديد.‬
‫لوضهع الجدول السهابق فهي الشكهل النظامهي الول يجهب تجزئة الخليها‬
‫الحاوية على معطيات قابلة للتجزئة. ويمكن عمل ذلك من خلل إدخال‬
‫بيانات كهل عمليهة إيجار فهي سهطر جديهد، أي يجهب أن يصهبح المفتاح‬
‫السهاسي ههو نتيجهة تركيهب رقهم الزبون ورقهم العقار )‪(c_id, p_num‬‬
‫علماً أن التصهميم مبنهي على أسهاس تخزيهن بيانات العقارات المؤجرة‬
‫حالياً دون حفظ تاريخ حركات اليجار، بمعنى أن نفس الزبون ل يمكن‬
‫أن تتواجد له حركتي إيجار لنفس العقار.‬
‫‪C_id‬‬ ‫‪P_num‬‬ ‫‪C_name‬‬ ‫‪P_address‬‬ ‫‪R_start‬‬ ‫‪R_end‬‬ ‫‪Rent‬‬ ‫‪O_num‬‬ ‫‪Owner‬‬
‫10‬ ‫3‪Pr‬‬ ‫‪Jane‬‬ ‫‪A‬‬ ‫69-1-1‬ ‫89-1-21‬ ‫587‬ ‫32‪Po‬‬ ‫‪Jones‬‬
‫10‬ ‫22‪Pr‬‬ ‫‪Jane‬‬ ‫‪B‬‬ ‫89-1-2‬ ‫00-03-3‬ ‫0021‬ ‫44‪Po‬‬ ‫‪Jan‬‬
‫20‬ ‫71‪Pr‬‬ ‫‪Fred‬‬ ‫‪C‬‬ ‫88-1-2‬ ‫09-11-1‬ ‫0001‬ ‫23‪Po‬‬ ‫‪Jill‬‬
‫30‬ ‫23‪Pr‬‬ ‫‪Ed‬‬ ‫‪D‬‬ ‫09-1-6‬ ‫59-1-3‬ ‫059‬ ‫23‪Po‬‬ ‫‪Jill‬‬
‫30‬ ‫22‪Pr‬‬ ‫‪Ed‬‬ ‫‪B‬‬ ‫00-1-4‬ ‫‪null‬‬ ‫0021‬ ‫44‪Po‬‬ ‫‪Jan‬‬
‫تطبيق:‬
‫طبق معيار ‪ 1NF‬على الجدول التالي:‬
‫‪Employees‬‬
‫‪id‬‬ ‫‪Name‬‬ ‫‪children‬‬ ‫‪birth_date‬‬
‫1001‬ ‫‪John Doe‬‬ ‫‪Betty, Frank‬‬ ‫09-3-4 ,88-2-2‬
‫2001‬ ‫‪Jane Doe‬‬ ‫‪Betty, Frank‬‬ ‫09-3-4 ,88-2-2‬
‫3001‬ ‫‪Freda Fish‬‬ ‫,‪Henry, Jane‬‬ ‫,48-8-2 ,97-4-4‬
‫‪Jill, Bill‬‬ ‫09-3-01 ,88-9-7‬
‫8/42‬

9. ‫4001‬ ‫‪Bill Bass‬‬ ‫,‪Hank, April‬‬ ‫,49-9-9 ,98-4-5‬
‫‪Ellen‬‬ ‫89-01-7‬
‫الحل:‬
‫‪id‬‬ ‫‪Name‬‬ ‫‪children‬‬ ‫‪birth_date‬‬
‫1001‬ ‫‪John Doe‬‬ ‫‪Betty‬‬ ‫88-2-2‬
‫1001‬ ‫‪John Doe‬‬ ‫‪Frank‬‬ ‫09-3-4‬
‫2001‬ ‫‪Jane Doe‬‬ ‫‪Betty‬‬ ‫88-2-2‬
‫2001‬ ‫‪Jane Doe‬‬ ‫‪Frank‬‬ ‫09-3-4‬
‫3001‬ ‫‪Freda Fish‬‬ ‫‪Henry‬‬ ‫97-4-4‬
‫3001‬ ‫‪Freda Fish‬‬ ‫‪Jane‬‬ ‫48-8-2‬
‫3001‬ ‫‪Freda Fish‬‬ ‫‪Jill‬‬ ‫88-9-7‬
‫3001‬ ‫‪Freda Fish‬‬ ‫‪Bill‬‬ ‫09-3-01‬
‫4001‬ ‫‪Bill Bass‬‬ ‫‪Hank‬‬ ‫98-4-5‬
‫4001‬ ‫‪Bill Bass‬‬ ‫‪April‬‬ ‫49-9-9‬
‫4001‬ ‫‪Bill Bass‬‬ ‫‪Ellen‬‬ ‫89-01-7‬
‫وضهع الجدول فهي الشكهل النظامهي الول ل يحهل مشاكهل التصهميم‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫السيئ إنما هو خطوة في طريق حلها، فبالرغم من وضع جدول إيجار‬
‫العقارات فهي الشكهل النظامهي الول فإنهه ل يزال يعانهي مهن مشكلة‬
‫تكرار البيانات، وإشكاليات الضافة والتعديل والحذف.‬
‫9/42‬

10. ‫2.4.الشكل النظامي الثاني )‪:(2NF‬‬
‫يقال عن جدول أنه من الشكل النظامي الثاني إذا حقق ما يلي:‬
‫•هو من الشكل النظامي الول.‬
‫• كل الواصفات التي ل تشكل جزءاً من المفتاح الساسي،‬
‫تعتمد وظيفياً وبشكل كلي على المفتاح الساسي.‬
‫الخطوات التي يتكون منها الشكل النظامي الثاني:‬
‫1.تعريف كافة مكونات المفاتيح: ينبغي أولً كتابة كل‬
‫جزء من المفتاح الرئيسي )المركب( على حدة ثم‬
‫كتابة المفتاح ككل على سطر آخر. و بعد ذلك‬
‫سيتم اعتبار كل سطر مما سبق مفتاح رئيسي‬
‫في جدول خاص.‬
‫2.تعريف الواصفات ذات التبعيات‬
‫التبعية الوظيفية )‪:(functional dependency‬‬
‫تعتم هد الواص هفة ‪ B‬على الواص هفة ‪ A‬وظيفياً إذا كان هت ك هل قيم هة له ه ‪A‬‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫ً‬
‫تقابل ها قيمة وحيدة ل ه ‪ ،B‬فمثل ر قم الزبون يحدد اسمه، و كل قي مة ل ه‬
‫‪ c_id‬تقابلهها قيمهة وحيدة لهه ‪ c_name‬لذلك يقال أن ‪ c_name‬تتبهع وظيفياً‬
‫له ‪ ،c_id‬أو يقال أن ‪ c_id‬تحدّد ‪.(c_name(Determine‬‬
‫‪ B‬تعتمهههد وظيفياً بشكهههل كلي على مفتاح مركهههب )‪functional‬‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫‪fully‬‬
‫‪ ،(dependency‬إذا كان المفتاح المرك هههب يحدد ‪ ،B‬و ‪ B‬ل تعتم هههد وظيفياً‬
‫ه‬ ‫ه‬
‫على جزء منه.‬
‫تكتب علقات التبعية بين الواصفات على الشكل التالي:‬
‫‪C_id → c_name‬‬
‫‪P_num → p_address, owner_num, owner‬‬
‫يبدأ وضهع الجداول فهي الشكهل النظامهي الثانهي بتحديهد جميهع علقات‬
‫التبعية بين الواصفات، ومن ثم تجزيء الجداول )‪ ،(decomposition‬وهي‬
‫تضمههن اعتماد جميههع الواصههفات التههي ل تشكههل جزءاً مههن المفتاح‬
‫الساسي كلياً وبشكل مباشر على المفتاح الساسي.‬
‫01/42‬

11. ‫يمكهن السهتنتاج مهن التعريهف السهابق أن جميهع الجداول ذات المفتاح‬
‫البسهيط )غيهر المركهب( والتهي تخضهع لمعيار ‪ 1NF‬ههي حتماً مهن الشكهل‬
‫النظامي الثاني.‬
‫بتطبيق ذلك على مثالنا نجد العلقات التالية:‬
‫.‪a‬‬ ‫‪C_id + p_num‬‬ ‫.‪→ r_start, r_end‬‬
‫.‪b‬‬ ‫‪C_id‬‬ ‫.‪→ c_name‬‬
‫.‪c‬‬ ‫‪P_num‬‬ ‫.‪→ p_address, rent, owner_num, owner‬‬
‫.‪d‬‬ ‫‪Owner_num‬‬ ‫.‪→ owner‬‬
‫.‪e‬‬ ‫‪C_id + r_start‬‬ ‫,‪→ p_num, p_address, r_end, r_end, rent, owner_num‬‬
‫.‪owner‬‬
‫‪f. P_num + r_start‬‬ ‫.‪→ c_id, c_name, r_end‬‬
‫بمناقشة هذه العلقات نجد ما يلي:‬
‫‪ r_start, r_end.a‬تعتمهد على )‪ ،(c_id, p_num‬وبمها أن )‬
‫‪ (c_id, p_num‬ههو المفتاح المركهب فذلك ل يتناقهض‬
‫مع ‪.2NF‬‬
‫‪ C_name.b‬تعتمههههد جزئياً على المفتاح السههههاسي )‬
‫ه‬ ‫ه‬
‫‪ ،(partial functional dependency‬وهذا يتناقض مع ‪.2NF‬‬
‫‪.c‬هذه الحالة تشابه الحالة ‪.b‬‬
‫‪ owner.d‬تعتم هد على ‪ ،owner_num‬و ‪ owner_num‬تعتم هد‬
‫ه‬ ‫ه‬
‫على المفتاح السههاسي، أي أن ‪ owner‬تعتمههد على‬
‫المفتاح الس هاسي بالتعدّي )‪،(transitive dependency‬‬
‫ه‬
‫وهذا ل يتناقض مع شرط ‪.2NF‬‬
‫‪ c_id + r_start.e‬تحدد ,‪p_num, p_address, r_end, r_start‬‬
‫‪ ،rent, owner, owner_num‬ولك هن )‪ (c_id, r_start‬ه هي‬
‫ه‬ ‫ه‬
‫مفتاح مرشح ممكن أن يكون مفتاحاً أساسياً، وبما‬
‫أننهها لم نقرر بعههد )نحههن فههي طور إعادة تصههميم‬
‫قاعدة البيانات( فإن هذه العلقهههههة ل تخرق شرط‬
‫‪.2NF‬‬
‫‪.f‬هذه الحالة تشابه الحالة ‪.e‬‬
‫يبدأ تطهبيق معيار ‪ 2NF‬بتجزيهء الجدول انطلقاً مهن علقهة التبعيهة‬
‫الكاملة )‪:(a‬‬
‫‪Rental‬‬
‫‪C_id‬‬ ‫‪P_num‬‬ ‫‪R_start‬‬ ‫‪R_end‬‬
‫10‬ ‫3‪Pr‬‬ ‫69-1-1‬ ‫89-1-21‬
‫10‬ ‫22‪Pr‬‬ ‫89-1-2‬ ‫00-03-3‬
‫11/42‬

12. ‫20‬ ‫71‪Pr‬‬ ‫88-1-2‬ ‫09-11-1‬
‫30‬ ‫23‪Pr‬‬ ‫09-1-6‬ ‫59-1-3‬
‫30‬ ‫22‪Pr‬‬ ‫00-1-4‬ ‫‪Null‬‬
‫من ثم نشكل الجداول اللزمة لحقول علقات التبعية الجزئية:‬
‫‪Customer‬‬
‫‪C_id‬‬ ‫‪C_name‬‬
‫10‬ ‫‪Jane‬‬
‫20‬ ‫‪Fred‬‬
‫30‬ ‫‪Ed‬‬
‫‪Property‬‬
‫‪P_num‬‬ ‫‪P_address‬‬ ‫‪rent‬‬ ‫‪Owner_num‬‬ ‫‪Owner‬‬
‫3‪Pr‬‬ ‫‪A‬‬ ‫587‬ ‫32‪Po‬‬ ‫‪Jones‬‬
‫22‪Pr‬‬ ‫‪B‬‬ ‫0021‬ ‫44‪Po‬‬ ‫‪Jan‬‬
‫71‪Pr‬‬ ‫‪C‬‬ ‫0001‬ ‫23‪Po‬‬ ‫‪Jill‬‬
‫23‪Pr‬‬ ‫‪D‬‬ ‫059‬ ‫23‪Po‬‬ ‫‪Jill‬‬
‫جداول الشكل النظامي الثاني تحل إشكاليات الحذف والضافة ول‬
‫ً‬
‫تحهل إشكاليهة التعديهل، فمثل إذا أردنها تعديهل بيانات أحهد المالكيهن‬
‫فيج هب تعدي هل مجموع هة م هن التس هجيلت، م ما يتف هق م هع إشكالي هة‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫ّه‬
‫التعديل سابقة الذكر.‬
‫21/42‬

13. ‫3.4.الشكل النظامي الثالث )‪:(3NF‬‬
‫يكون الجدول من الشكل النظامي الثالث إذا حقق ما يلي:‬
‫•من الشكل النظامي الثاني.‬
‫•ل توجهد فيهه واصهفات ل تشكهل جزءاً مهن المفتاح‬
‫الساسي وتعتمد بالتعدّي على المفتاح الساسي.‬
‫الخطوات التي يتكون منها الشكل النظامي الثالث:‬
‫1.تعريف كل المحددات الجديدة: ينبغي اعتبار‬
‫كل محدد في تبعية متعدية مفتاحاً أساسيا‬
‫لجدول جديد، بحيث يعبر المحدد عن‬
‫الواصفة التي تحدد قيمتها قيماً أخرى ضمن‬
‫السطر نفسه.‬
‫2.تعريف الواصفات ذات التبعيات: يتم في‬
‫هذه الخطوة تحديد كافة الواصفات‬
‫المرتبطة بكل محدد معرف في الخطوة‬
‫ّ‬
‫الولى، كما يتم هنا تعريف علقات التبعية‬
‫المتشكلة.‬
‫3.إزالة الواصفات ذات التبعيات من التبعيات‬
‫المتعدية: إزالة كافة الواصفات ذات‬
‫التبعيات من علقات التبعيات المتعدية لكل‬
‫جدول من جداول العلقة المتعدية.‬
‫الجداول ‪ Rental‬و ‪ Customer‬ل تحوي واص ههفات تعتم ههد بالتعدي على‬
‫ه‬ ‫ه‬
‫المفتاح الساسي، بينما الواصفة ‪ owner‬في الجدول ‪ Property‬يعتمد‬
‫على ‪ owner_num‬الذي بدوره يعتمهد على ‪ P_num‬ولوضهع هذا الجدول‬
‫في الشكل النظامي الثالث يجب تجزيئه إلى الجدولين التاليين:‬
‫‪Property‬‬
‫‪P_num‬‬ ‫‪P_address‬‬ ‫‪rent‬‬ ‫‪Owner_num‬‬
‫3‪Pr‬‬ ‫‪A‬‬ ‫587‬ ‫32‪Po‬‬
‫22‪Pr‬‬ ‫‪B‬‬ ‫0021‬ ‫44‪Po‬‬
‫71‪Pr‬‬ ‫‪C‬‬ ‫0001‬ ‫23‪Po‬‬
‫23‪Pr‬‬ ‫‪D‬‬ ‫059‬ ‫23‪Po‬‬
‫‪Owner‬‬
‫‪Owner_num‬‬ ‫‪Owner‬‬
‫31/42‬

14. ‫32‪Po‬‬ ‫‪Jones‬‬
‫44‪Po‬‬ ‫‪Jan‬‬
‫23‪Po‬‬ ‫‪Jill‬‬
‫الش كل النظا مي الثالث ي حل إشكاليات التعد يل والحذف والضا فة،‬
‫بالضافههة إلى حههل مشكلة تكرار البيانات، وعندمهها يطلب تنظيههم‬
‫قاعدة بيانات فيقصههد بذلك عادة وضعههها فههي الشكههل النظامههي‬
‫الثالث.‬
‫41/42‬

15. ‫5.الشكل النظامي ‪:(Boycee-Codd (BCNF‬‬
‫رأينها سهابقاً أنهه عندمها يطلب تنظيهم قاعدة البيانات، فالمقصهود بذلك‬
‫عادة وضعههها فههي الشكههل النظامههي الثالث )‪ ،(3NF‬ونادراً مهها تحقههق‬
‫القاعدة شروط ‪ 3NF‬وتخرق الشكال النظاميههة التاليههة )‪،(4Nf, BCNF‬‬
‫هههل القاعدة هههن ‪ 3NF‬إلى ‪4NF‬‬
‫مه‬ ‫يضاف إلى ذلك أن الفائدة هههن تحويه‬
‫مه‬
‫بسيطة ول تقابل الجهد اللزم لهذا التحويل.‬
‫يطبق الشكل النظامي ‪ BCNF‬على الجداول الحاوية على:‬
‫•عدة مفاتيح مرشحة.‬
‫•مفاتيح مرشحة مركبة.‬
‫•مفاتيح مرشحة متقاطعة.‬
‫يكون الجدول مهن الشكهل ‪ BCNF‬إذا كان كهل محدّد مهن محدداتهه يشك ّهل‬
‫ِ‬
‫مفتاحاً مرشحاً. وبالتالي إذا كان الجدول يحتوي على مفتاح مرشه‬
‫هههههح‬
‫وحي هد س هيتطابق الشك هل النظام هي ‪ Boyce-Codd‬م هع الشك هل النظام هي‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫الثالث.‬
‫الواصهفة )أو مجموعهة الواصهفات( المحددة ههي واصهفة تعتمهد عليهها‬
‫واصفات أخرى بشكل كلي.‬
‫خرق شرط ‪ BCNF‬يحدث عادة ف ههي الجداول الحاوي ههة على أكث ههر م ههن‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
‫مفتاح مرشههح مركههب وفههي حالت تقاطههع المفاتيههح المرشحههة فههي‬
‫الجدول.‬
‫ليكن الشكل التالي، الذي يمثل مخطط تبعيات لجدول معين:‬
‫يمكن أن نستنتج من المخطط التبعيات التالية:‬
‫‪‬‬
‫‪A+B‬‬ ‫‪C, D‬‬
‫‪‬‬
‫‪C‬‬ ‫‪B‬‬
‫51/42‬

16. ‫ل يحتوي المخطط على تبعيات جزئية أو متعدية، وبالتالي فهو يحقق‬
‫الشكل النظامي الثالث ولكن الجدول السابق ل يحقق الشكل النظامي‬
‫‪ Boyce-Codd‬بسبب وجود علقة التبعية من ‪ C‬إلى ‪.B‬‬
‫يمكن تحويل بنية الجدول السابق بحيث تندرج تحت الشكل النظامي‬
‫الثالث والشكل النظامي ‪ Boyce-Codd‬من خلل الخطوات التالية:‬
‫•أولً ينبغي تحويل المفتاح الرئيسي إلى الحقلين ‪ A+C‬وذلك على‬
‫اعتبار أن ‪ C‬مفتاح مرشح وهو الشرط الذي نفترض تحققه على‬
‫كافة واصفات الجدول، وبالتالي فإن العلقة من ‪ C‬إلى ‪ B‬تتحول‬
‫الن إلى علقة تبعية جزئية، وعند هذه النقطة تندرج بنية الجدول‬
‫تحت الشكل النظامي الول؛‬
‫•يتم بعد ذلك إتباع الستراتيجية التي نستطيع من خللها التخلص‬
‫من علقة التبعية الجزئية، كما في الشكل التالي:‬
‫مثال ١:‬
‫‪Rental‬‬
‫‪C_id‬‬ ‫‪P_num‬‬ ‫‪R_start‬‬ ‫‪R_end‬‬
‫10‬ ‫3‪Pr‬‬ ‫69-1-1‬ ‫89-1-21‬
‫10‬ ‫22‪Pr‬‬ ‫89-1-2‬ ‫00-03-3‬
‫20‬ ‫71‪Pr‬‬ ‫88-1-2‬ ‫09-11-1‬
‫30‬ ‫23‪Pr‬‬ ‫09-1-6‬ ‫59-1-3‬
‫30‬ ‫22‪Pr‬‬ ‫00-1-4‬ ‫‪Null‬‬
‫‪Customer‬‬
‫‪C_id‬‬ ‫‪C_name‬‬
‫10‬ ‫‪Jane‬‬
‫20‬ ‫‪Fred‬‬
‫30‬ ‫‪Ed‬‬
‫61/42‬

17. ‫‪Property‬‬
‫‪P_num‬‬ ‫‪P_address‬‬ ‫‪rent‬‬ ‫‪O_num‬‬
‫3‪Pr‬‬ ‫‪A‬‬ ‫587‬ ‫32‪Po‬‬
‫22‪Pr‬‬ ‫‪B‬‬ ‫0021‬ ‫44‪Po‬‬
‫71‪Pr‬‬ ‫‪C‬‬ ‫0001‬ ‫23‪Po‬‬
‫23‪Pr‬‬ ‫‪D‬‬ ‫059‬ ‫23‪Po‬‬
‫‪Owner‬‬
‫‪O_num‬‬ ‫‪Owner‬‬
‫32‪Po‬‬ ‫‪Jones‬‬
‫44‪Po‬‬ ‫‪Jan‬‬
‫23‪Po‬‬ ‫‪Jill‬‬
‫ها يتضمههن مفتاح بسههيط‬
‫الجداول ‪ Customer, Owner, Property‬هل منهه‬
‫كه‬
‫تعتمد عليه بقية الحقول، فهي حتماً من الشكل ‪.BCNF‬‬
‫الجدول ‪ Rental‬نجد فيه علقات التبعية التالية:‬
‫‪a. C_id + p_num‬‬ ‫.‪→ r_start, r_end‬‬
‫‪b. C_id + r_start → p_num, r_end‬‬
‫‪c. P_num + r_start‬‬ ‫.‪→ c_id, r_end‬‬
‫افترضنا في هذا الشكل أن المستأجر ل يستأجر نفس الشقة مرتين،‬
‫وإل فإن تصميم القاعدة سيختلف.‬
‫ها‬
‫المحددات )‪ (C_id + p_num)، (C_id + r_start)، (P_num + r_start‬كلهه‬
‫مفاتيح مرشحة، وبالتالي فإن الجدول ‪ Rental‬هو من الشكل ‪.BCNF‬‬
‫مثال ٢:‬
‫لننظر إلى الجدول التالي:‬
‫‪Client_Meeting‬‬
‫‪C_id‬‬ ‫‪I_date‬‬ ‫‪I_time‬‬ ‫‪Room_num‬‬ ‫‪Emp_num‬‬
‫80‬ ‫00-02--40‬ ‫03:90‬ ‫07‪P‬‬ ‫32-‪Pe‬‬
‫71‬ ‫00-10-50‬ ‫03:90‬ ‫06‪P‬‬ ‫23-‪Pe‬‬
‫02‬ ‫00-10-50‬ ‫03:01‬ ‫07‪P‬‬ ‫32-‪Pe‬‬
‫يتضمههن هذا الجدول بيانات لقاءات موظفههي التسههويق مههع الزبائن. )‬
‫‪ (C_id, I_date‬ههو المفتاح السهاسي، ويفترض هذا الجدول أن الزبون ل‬
‫يمكنه إجراء أكثر من مقابلة في نفس اليوم، بينما يستطيع الموظف‬
‫إجراء أكثر من مقابلة في اليوم، وفي غرفة واحدة.‬
‫علقات التبعية في الجدول السابق تتضمن:‬
‫‪a. C_id + I_date‬‬ ‫.‪→ I_time, room_num, Emp_num‬‬
‫‪b. I_date + I_time + Emp_num‬‬ ‫.‪→ C_id‬‬
‫71/42‬

18. ‫‪c. I_date + I_time + Room_num‬‬ ‫.‪→ C_id, Emp_num‬‬
‫‪d. I_date + Emp_num‬‬ ‫.‪→ Room_num‬‬
‫ً‬
‫ل تشكل ‪ a، b، c‬خرقا له ‪ BCNF‬لن المحدد فيها هو مفتاح مرشح.‬
‫ههل مفتاحاً مرشحاً )يمكه‬
‫ههن‬ ‫ههاري ل يشكه‬
‫ههد أن الطرف اليسه‬
‫ههي ‪ d‬نجه‬
‫فه‬
‫للموظف إجراء أكثر من مقابلة في نفس اليوم(، هذه العلقة ل تخرق‬
‫شرط ‪ 3NF‬لن الطرف اليمينهي ههو جزء مهن مفتاح مرشهح )‪ (C‬ولكنهها‬
‫تخرق شرط ‪.BCNF‬‬
‫لوضع الجدول السابق في الشكل ‪ BCNF‬يجب تجزئته على الشكل:‬
‫‪C_id‬‬ ‫‪I_date‬‬ ‫‪I_time‬‬ ‫‪Emp_num‬‬
‫80‬ ‫00-02--40‬ ‫03:90‬ ‫32-‪Pe‬‬
‫71‬ ‫00-10-50‬ ‫03:90‬ ‫23-‪Pe‬‬
‫02‬ ‫00-10-50‬ ‫03:01‬ ‫32-‪Pe‬‬
‫‪Emp_num‬‬ ‫‪I_date‬‬ ‫‪Room_num‬‬
‫32-‪Pe‬‬ ‫00-02--40‬ ‫07‪P‬‬
‫23-‪Pe‬‬ ‫00-10-50‬ ‫06‪P‬‬
‫32-‪Pe‬‬ ‫00-10-50‬ ‫07‪P‬‬
‫الشكهل النظامهي الثالث ههو شكهل كاف لتنظيهم قاعدة البيانات، وههو‬
‫كاف لتلفي تكرار البيانات ومشاكل الحذف والتعديل والضافة.‬
‫ملحظة:‬
‫قهد يكون مهن المفيهد فهي بعهض الحيان إعادة تركيهب الجداول الناتجهة‬
‫عههن التنظيههم، لعتبارات تسههريع أداء قاعدة البيانات وهذا مهها يدعههى‬
‫بإعادة التنظيم )‪.(denormalization‬‬
‫مثال ٣:‬
‫يضم الجدول التالي بيانات توريد مواد.‬
‫‪Supplier_id‬‬ ‫‪Supplier_name‬‬ ‫‪Part_num‬‬ ‫‪Quantity‬‬
‫بفرض أن اس ههههههههههم المورد ل يتكرر، فهناك مفتاحان مرشحان لهذه‬
‫ه‬
‫هة )‪ (supplier_id ,part_num‬و )‪ ،(supplier_name ,part_num‬التبعيات‬
‫العلقه‬
‫الموجودة في الجدول هي:‬
‫‪a. Supplier_id‬‬ ‫.‪→ supplier_name‬‬
‫81/42‬

19. b. Supplier_name → supplier_id.
c. Supplier_id + part_num → quantity.
d. Supplier_id + part_num → supplier_name.
e. Supplier_name + part_num → supplier_id.
f. Supplier_name + part_num → quantity.
‫3 لن الواصهفة الوحيدة التهي ل تشكهل‬NF ‫هذا الجدول ههو مهن الشكهل‬
‫، وه هي ل تتحدد بجزء م هن مفتاح‬quantity ‫جزءاً م هن مفتاح مرش هح ه هي‬
‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬ ‫ه‬
.‫مرشح‬
‫ كلهما محدد وليس مفتاحاً مرشحاً، فالجدول‬Supplier_id, supplier_name
‫ يجهب تجزئتهه على‬BCNF ‫. ولجعله مهن الشكهل‬BCNF ‫ليهس مهن الشكهل‬
:‫الشكل‬
Supplier_id Part_num Quantity
Supplier_id Supplier_name
24/19

20. ‫6.الشكل النظامي الرابع )‪:(4NF‬‬
‫يعتمههههد تعريههههف ‪ 4NF‬على مفهوم التبعيههههة متعددة القيههههم )—<<( )‬
‫‪ .(multivalued dependency‬تحدث التبعيهة متعددة القيهم فهي جدول يضهم‬
‫ثلثهة حقول على القهل، عندمها تتطابهق قيهم عدة أسهطر مهن عمود مهع‬
‫قيمة سطر وحيد في عمود آخر، أي أن قيمة حقل تحدد مجموعة قيم‬
‫لحقل آخر.‬
‫يكون الجدول مهن الشكهل ‪ 4NF‬إذا كان مهن الشكهل ‪ BCNF‬وكهل واصهفة‬
‫تحددهها )تحديهد متعدد القيهم( مجموعهة واصهفات أخرى يجهب أن تعتمهد‬
‫ً‬
‫كليا على مجموعة الواصفات هذه.‬
‫مثال:‬
‫موظفون تسند لهم مشاريع ويتمتعون بكفاءات معينة:‬
‫‪Emp‬‬ ‫‪Prj‬‬ ‫‪Skill‬‬
‫1121‬ ‫1‬ ‫‪Analysis‬‬
‫1121‬ ‫5‬ ‫‪Analysis‬‬
‫1121‬ ‫1‬ ‫‪Design‬‬
‫1121‬ ‫1‬ ‫‪Prog‬‬
‫مفتاح الجدول السابق هو الواصفات الثلث مجتمعة.‬
‫والجدول السهابق ههو مهن الشكهل ‪ ،BCNF‬ولكنهه ليهس مهن الشكهل ‪،4NF‬‬
‫لن:‬
‫‪a. Emp + prj‬‬ ‫.‪—>> skill‬‬
‫‪b. Emp + skill‬‬ ‫.‪—>> prj‬‬
‫ً‬
‫بينمهها ‪ skill‬تعتمههد على ‪ emp‬أي تعتمههد جزئيا على )‪ ،(emp, prj‬ونفههس‬
‫الشيء نجده في العلقة ‪ ،b‬حيث ‪ prj‬تعتمد جزئياً على )‪.(emp, skill‬‬
‫لوضع الجدول السابق في الشكل ‪ 4NF‬يجب تجزئته على الشكل:‬
‫‪Emp‬‬ ‫‪Prj‬‬
‫‪Emp‬‬ ‫‪Skill‬‬
‫تمرين:‬
‫02/42‬

21. ‫طبق القواعد اللزمة للوصول إلى الشكل النظامي الثالث للجدول‬
‫التالي:‬
‫:‪1NF‬‬
‫1.نُعبِّر عن المفتاح الرئيسي بلون مميز؛‬
‫2.تُعبِّر السهم الموضحة في الجهة العلوية من المخطط عن‬
‫التبعيات المتعلقة بالمفتاح الرئيسي؛‬
‫3.تُعب ِّر السهم الموضحة في الجهة السفلية من المخطط عن‬
‫التبعيات الخرى القل أهمية وهي نوعان:‬
‫‪o‬تبعيات جزئية: وهي التبعيات التي تعتمد على جزء‬
‫واحد من مفتاح رئيسي مركب من أكثر من واصفة؛‬
‫‪o‬تبعيات متعدية: وهي التبعيات التي تعتمد على واصفة‬
‫غير رئيسية وهي ليست موجهة إلى واصفة رئيسية‬
‫أيضاً، يمكن أن يؤدي هذا النوع من التبعيات إلى‬
‫الحصول على معطيات شاذة أو غير قياسية.‬
‫12/42‬

22. ‫:‪2NF‬‬
‫:‪3NF‬‬
‫ملحظة:‬
‫على الرغم من توافر العديد من الشكال النظامية ذات المستويات‬
‫العلى، كالشكل النظامي الخامس ‪ 5NF‬أو الشكل النظامي الخاص‬
‫بالمجال، إل أنه ل يمكن تطبيق تلك الشكال النظامية عملياً أو ضمن بيئة‬
‫عملية، وهي موجهه بشكل رئيسي للهتمامات الكاديمية والنظرية.‬
‫22/42‬

23. ‫7.إعادة تنظيم قواعد المعطيات‬
‫•الغرض من إعادة التنظيم:‬
‫على الرغم من أهمية تنظيم العلقات أثناء تصميم قواعد المعطيات،‬
‫إل أن عملية التصميم تلك تحتوي على عدّة معايير هامة أخرى ينبغي‬
‫أخذها بعين العتبار، فقاعدة المعطيات الجيدة تتطلب –على سبيل‬
‫المثال- توافر معالجة وتحليل جيد للمتطلبات، كذلك فإن تطور‬
‫التصميم وتوسيع قاعدة المعطيات لتحقيق كافة معايير التنظيم‬
‫يمكن أن يؤدي إلى فرض المزيد من العبء على نظام إدارة قواعد‬
‫المعطيات وبالتالي ينخفض الداء، بالتالي نستنتج مما سبق ضرورة‬
‫وجود درجات معينة من إعادة الستنظام بهدف تحسين الداء؛‬
‫•ينبغي دوما إجراء مقارنات ما بين حسنات وسيئات التنظيم‬
‫ً‬
‫وإعادة التنظيم، كأن تتم المقارنة فيما بين سرعة الداء‬
‫وإمكانيات الشذوذ في المعطيات، مع العلم أن بعض تلك الحالت‬
‫يندرج تحت الدراسات النظرية. مثلً، هل ينبغي على المصمم أن‬
‫يوضح أثناء بناء قاعدة المعطيات بأن الواصفة التي تعبر عن‬
‫الرمز المحلي ‪ ZIP_CODE‬تعبر بدورها عن المدينة في جدول‬
‫الزبون الذي يحتوي على مفتاح رئيسي هو رقم ذلك الزبون؟ أو‬
‫أنه من الفضل فصل التبعية المتعدية تلك في جدول خاص، كما‬
‫يلي:‬
‫جدول_الرمز_المحلي )الرمز_المحلي، المدينة(‬
‫في الحقيقة ل يمكن تحديد الجابة عن السؤال السابق، فذلك يعتمد‬
‫بشكل رئيسي على نمط وتوجه النظام الذي تصمم قاعدة المعطيات‬
‫من أجله، أو بأسلوب آخر، يمكن إهمال علقة التبعية المتعدية‬
‫السابقة تلك في معظم أنظمة العمال، في حين يمكن اعتبار‬
‫ًّ‬
‫الجدول الجديد المنشأ فعال في أنظمة القوائم البريدية على سبيل‬
‫المثال والتي تستخدم الرمز المحلي بشكل كبير !!!‬
‫وكنتيجة لما سبق يمكن أن نستنتج أن التنظيم ل يخضع لقواعد ثابتة،‬
‫إذ يمكن تجاوز بعض الحالت في سبيل تحسين الداء، وذلك يعتمد‬
‫بشكل كبير على نوع النظام المصمم؛‬
‫•يمكن أن تتعرض الجداول غير المنظمة إلى عدة مشاكل، نذكر‬
‫منها:‬
‫1.فعالية أقل بكثير أثناء تحديث المعطيات، ففي حالة‬
‫الجداول غير المنظمة، ينبغي على التطبيقات أن‬
‫32/42‬

24. ‫تقوم بالولوج إلى جداول كبيرة للحصول على‬
‫المعلومات.‬
‫2.تعتبر إجراءات فهرسة الجداول غير المنظمة‬
‫مرهقة، فليس عملياً أن يتم بناء العديد من الفهارس‬
‫للعديد من الواصفات التي تتواجد في جدول غير‬
‫منظم.‬
‫3.تؤدي الجداول غير المنظمة إلى التعرض للعديد من‬
‫العقبات أثناء بناء المناظير )الجداول الفتراضية(.‬
‫المراجع:‬
‫•‬ ‫/931001‪http://support.microsoft.com/kb/q‬‬
‫•‬ ‫‪http://www.ischool.utexas.edu/~wyllys/DMPAMaterials/normover.html‬‬
‫42/42‬