الوحدة الخامسة - قاعدة البيانات وادارتها اعداد: أ. عبد الرحمن بركة كلية التكنولوجيا والعلوم التطبيقية جامعة القدس المفتوحة

1. ‫وادارتها‬ ‫البيانات‬ ‫قاعدة‬

2. ‫البيانات‬ ‫قواعد‬ ‫مستويات‬:
‫الخارجي‬ ‫المستوى‬(External Level:)
‫المستخدم‬ ‫الى‬ ‫االقرب‬.
‫مستوى‬ ‫من‬ ‫اكثر‬ ‫من‬ ‫يتكون‬.
‫التمهيدي‬ ‫المستوى‬(Conceptual Level)‫المنطقي‬ ‫او‬(Logical:)
‫البيانات‬ ‫قاعدة‬ ‫داخل‬ ‫البيانات‬ ‫تمثيل‬.
‫الداخلي‬ ‫المستوى‬(Internal Level)‫المادي‬ ‫المستوى‬ ‫او‬(Physical:)
‫اقراص‬ ‫في‬ ‫ملفات‬ ‫شكل‬ ‫على‬ ‫المنطقي‬ ‫المستوى‬ ‫محتويات‬ ‫تخزين‬.
‫القواعدي‬ ‫النظام‬ ‫بنية‬
Architecture Of Relational DBS
AbdulRahman M.Baraka

3. ‫العالئقي‬ ‫البيانات‬ ‫نموذج‬:
‫مكوناته‬:
‫عالقات‬:‫واالعمدة‬ ‫الصفوف‬ ‫من‬ ‫جدول‬(Attributes.)
‫خصائص‬.
‫مفاتيح‬:‫الكيان‬ ‫حالة‬ ‫وحيدة‬ ‫بصورة‬ ‫يحدد‬ ‫اكثر‬ ‫او‬ ‫عمود‬ ‫قيم‬ ‫هو‬ ‫الرئيسي‬ ‫المفتاح‬.
‫صفوف‬:)(‫ثالثية‬ ‫او‬ ‫مزدوجة‬ ‫عالقة‬ ‫مثل‬ ‫المرتبة‬ ‫البيانات‬ ‫عناصر‬ ‫من‬ ‫مجموعة‬.)(
‫لكيان‬ ‫حالة‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫صف‬ ‫كل‬.
)(‫العالقة‬ ‫اسم‬
‫العالقة‬ ‫خصائص‬ ‫هي‬ ‫القوسين‬ ‫داخل‬ ‫الرموز‬.
‫مميزاته‬:
‫واالستخدام‬ ‫التصميم‬ ‫سهولة‬.
‫البيانات‬ ‫استقاللية‬.
‫البناء‬ ‫قوة‬.
‫العالئقي‬ ‫البيانات‬ ‫نموذج‬
Relational Data Model
AbdulRahman M.Baraka

4. ‫التطبيع‬:
‫عالقات‬ ‫شكل‬ ‫على‬ ‫البيانات‬ ‫عناصر‬ ‫ترتيب‬.
‫مميزاته‬:‫الصيانة‬ ‫من‬ ‫الناجمة‬ ‫االخطاء‬ ‫تقليل‬ ‫في‬ ‫يساعد‬.
‫عيوبه‬:‫المعلومات‬ ‫استرجاع‬ ‫سرعة‬ ‫من‬ ‫يقلل‬.
‫التطبيع‬
Normalization
AbdulRahman M.Baraka

5. ‫البرمجة‬ ‫لغات‬(Programming Languages:)
‫التساؤل‬ ‫لغات‬(Query Languages:)
‫اوامر‬ ‫لغات‬(Command-Oriented Query Languages:)
 PRINT NAME,ADDRESS OF STUDENT WITH BIRTHDATE BETWEEN “10-OCT-82” AND
“6-JAN-90” ORDER BY NAME DESCENDING.
 UPDATE STUDENT SET AVERAGE = AVERAGE *1.05
‫الجاهزة‬ ‫العرض‬ ‫لغات‬(Screen-Oriented Query Languages:)
‫باالمثلة‬ ‫التساؤل‬ ‫لغات‬((QBE)Qeury-By-Example.)
‫البيانات‬ ‫معالجة‬
Data Manipulation
AbdulRahman M.Baraka

6.  Select Statement:
 SELECT DISTINCT Attributes
 FROM Table
 WHERE Conditions
 ORDER BY DESC
 --------------------------------------
 Select * FROM Student
 SELECT Sname FROM Student
 SELECT SID,Sname FROM Student.
 SELECT Sname FROM Student WHERE Age<20
Structure Query Language SQL
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0106 Khalid 7 19
0107 Mona 9 20
Student
Sname
Ali
Khalid
Mona
Result
SID Sname
0102 Ali
0106 Khalid
0107 Mona
Sname
Ali
Khalid
AbdulRahman M.Baraka

7. ‫والعالقات‬ ‫الجداول‬ ‫على‬ ‫خاصة‬ ‫جبرية‬ ‫عمليات‬ ‫تنفيذ‬.
‫جديدة‬ ‫عالقات‬ ‫او‬ ‫جداول‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫النتائج‬ ‫تكون‬.
‫االتحاد‬(Union()∪:)
‫عالقة‬ ‫عناصر‬ ‫تجميع‬
‫أخرى‬ ‫عالقة‬ ‫مع‬.
‫العالقتان‬ ‫توافق‬ ‫يجب‬.
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0103 Khalid 7 19
0104 Mona 9 20
SID Sname Rate Age
0105 Ali2 4 21
0106 Khalid2 3 22
0107 Mona2 2 23
R2
R1
R1 ∪ R2
SID Sname Rate Age
0105 Ali2 4 21
0106 Khalid2 3 22
0107 Mona2 2 23
0102 Ali 8 18
0103 Khalid 7 19
0104 Mona 9 20
AbdulRahman M.Baraka

8. ‫التقاطع‬(Intersection()∩:)
‫عالقتين‬ ‫بين‬ ‫مشتركة‬ ‫عناصر‬ ‫تحديد‬.
‫العالقتان‬ ‫توافق‬ ‫يجب‬.
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
Sname
Ali
Khalid
Mona
Eyad
Sname
Ali
Khalid2
Mona
R2 R1
R1 ∩ R2
Sname
Ali
Mona
AbdulRahman M.Baraka

9. ‫الفرق‬(Difference()-:)
‫أخرى‬ ‫دون‬ ‫عالقة‬ ‫الى‬ ‫منتمية‬ ‫عناصر‬ ‫تحديد‬.
‫توافق‬‫العالقتان‬.
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0103 Khalid 7 19
0104 Mona 9 20
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0106 Khalid2 3 22
0107 Mona2 2 23
R2
R1 R1 - R2
SID Sname Rate Age
0103 Khalid 7 19
0104 Mona 9 20
AbdulRahman M.Baraka

10. ‫الكارتيزي‬ ‫الضرب‬(Cartesian Product()X:)
‫ال‬ ‫في‬ ‫صف‬ ‫كل‬ ‫مع‬ ‫يرتبط‬ ‫االولى‬ ‫العالقة‬ ‫في‬ ‫صف‬ ‫كل‬‫عالقة‬
‫الثانية‬.
‫التسمية‬ ‫يعاد‬ ‫الحقول‬ ‫اسماء‬ ‫تشابهة‬ ‫اذا‬.
‫لمجموع‬ ‫مساو‬ ‫يكون‬ ‫الناتجة‬ ‫العالقة‬ ‫خصائص‬ ‫عدد‬
‫العالقتين‬ ‫خصائص‬.
‫عدد‬ ‫ضرب‬ ‫حاصل‬ ‫يساوي‬ ‫الناتجة‬ ‫العالقة‬ ‫صفوف‬ ‫عدد‬
‫العالقتين‬ ‫صفوف‬.
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0103 Khalid 7 19
0104 Mona 9 20
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0106 Khalid2 3 22
0107 Mona2 2 23
R2
R1
AbdulRahman M.Baraka

11. ‫الكارتيزي‬ ‫الضرب‬(Cartesian Product()X:)
‫ال‬ ‫في‬ ‫صف‬ ‫كل‬ ‫مع‬ ‫يرتبط‬ ‫االولى‬ ‫العالقة‬ ‫في‬ ‫صف‬ ‫كل‬‫عالقة‬
‫الثانية‬.
‫التسمية‬ ‫يعاد‬ ‫الحقول‬ ‫اسماء‬ ‫تشابهة‬ ‫اذا‬.
‫لمجموع‬ ‫مساو‬ ‫يكون‬ ‫الناتجة‬ ‫العالقة‬ ‫خصائص‬ ‫عدد‬
‫العالقتين‬ ‫خصائص‬.
‫عدد‬ ‫ضرب‬ ‫حاصل‬ ‫يساوي‬ ‫الناتجة‬ ‫العالقة‬ ‫صفوف‬ ‫عدد‬
‫العالقتين‬ ‫صفوف‬.
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0103 Khalid 7 19
0104 Mona 9 20
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0106 Khalid2 3 22
0107 Mona2 2 23
R2
R1
R1 X R2
SID Sname Rate Age R2.
SID
R2.
Sname
R2.
Rate
R2.
Age
0102 Ali 8 18 0102 Ali 8 18
0102 Ali 8 18 0106 Khalid2 3 22
0102 Ali 8 18 0107 Mona2 2 23
0103 Khalid 7 19 0102 Ali 8 18
0103 Khalid 7 19 0106 Khalid2 3 22
0103 Khalid 7 19 0107 Mona2 2 23
0104 Mona 9 20 0102 Ali 8 18
0104 Mona 9 20 0106 Khalid2 3 22
0104 Mona 9 20 0107 Mona2 2 23AbdulRahman M.Baraka

12. Examples
R3 := R1 * R2
R1( A, B )
1 2
3 4
R2( B, C )
5 6
7 8
9 10
R3( A, R1.B, R2.B, C )
1 2 5 6
1 2 7 8
1 2 9 10
3 4 5 6
3 4 7 8
3 4 9 10
AbdulRahman M.Baraka

13. ‫االختيار‬(Selection():)
‫معين‬ ‫شرط‬ ‫على‬ ‫بناءا‬ ‫الصفوف‬ ‫من‬ ‫مجموعة‬ ‫تحديد‬.
Rate>4
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
SID Sname Rate Age
0103 Khalid 7 19
0104 Mona 9 20
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0106 Khalid2 3 22
0107 Mona2 2 23
R2
AbdulRahman M.Baraka

14. ‫العرض‬(Projection()∏:)
‫محددة‬ ‫اعمدة‬ ‫اختيار‬(‫خصائص‬)‫العالقة‬ ‫مع‬.
‫العملية‬ ‫تطبيق‬ ‫بعد‬ ‫التكرار‬ ‫حذف‬ ‫يتم‬ ‫انه‬ ‫مالحظة‬ ‫مع‬.
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0106 Khalid2 3 22
0107 Mona2 2 23
0108 Kholod 3 23
0109 Ramy 8 22 Sname Age
Ali 18
Khalid2 22
Mona2 23
Kholod 23
Ramy 22
∏(Sname, Age)
Rate
8
3
2
∏(Rate)
AbdulRahman M.Baraka

15. ‫القسمة‬(Division()/:)
R1 / R2:
‫قيم‬(R1)‫قيم‬ ‫جميع‬ ‫تحتوي‬ ‫التي‬(R2.)
‫ف‬ ‫الموجودة‬ ‫الخصائص‬ ‫على‬ ‫الجديدة‬ ‫العالقة‬ ‫تحتوي‬‫ي‬
(R1)‫في‬ ‫موجودة‬ ‫وغير‬(R2.)
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
Car Mobile
Nissan Nokia
Toyota Samsung
Fname Car Mobile
Ali Toyota Nokia
Khalid Nissan Nokia
Mona Toyota Samsung
Ali Nissan Samsung
Mona Toyota Siemens
Ali Toyota Siemens
R1
R2 R1 /R2
Fname
Ali
AbdulRahman M.Baraka

16. Examples
sno pno
s1 p1
s1 p2
s1 p3
s1 p4
s2 p1
s2 p2
s3 p2
s4 p2
s4 p4
pno
p2
pno
p2
p4
pno
p1
p2
p4
sno
s1
s2
s3
s4
sno
s1
s4
sno
s1
A
B1
B2
B3
A/B1 A/B2 A/B3
AbdulRahman M.Baraka

17. ‫الربط‬(Join()⋈:)
R1 ⋈ R2:
.1‫حساب‬R1 X R2
.2‫متشابهة‬ ‫المشتركة‬ ‫االعمدة‬ ‫قيم‬ ‫فيها‬ ‫تكون‬ ‫التي‬ ‫الصفوف‬ ‫اختيار‬.
.3‫المتكررة‬ ‫الخصائص‬ ‫حذف‬.
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
AbdulRahman M.Baraka

18. ‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
SID Branch Jawwal
0102 Gaza 12345
0103 Rafah 23456
0107 Khan 78965
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0103 Khalid 7 19
0104 Mona 9 20
R1
R2
R1 X R2
SID Sname Rate Age R2.
SID
Branc
h
Jaww
al
0102 Ali 8 18 0102 Gaza 12345
0102 Ali 8 18 0103 Rafah 23456
0102 Ali 8 18 0107 Khan 78965
0103 Khalid 7 19 0102 Gaza 12345
0103 Khalid 7 19 0103 Rafah 23456
0103 Khalid 7 19 0107 Khan 78965
0104 Mona 9 20 0102 Gaza 12345
0104 Mona 9 20 0103 Rafah 23456
0104 Mona 9 20 0107 Khan 78965AbdulRahman M.Baraka

19. ‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
SID Branch Jawwal
0102 Gaza 12345
0103 Rafah 23456
0107 Khan 78965
SID Sname Rate Age
0102 Ali 8 18
0103 Khalid 7 19
0104 Mona 9 20
R1
R2
R1 ⋈ R2
SID Sname Rate Age Branch Jawwal
0102 Ali 8 18 Gaza 12345
0103 Khalid 7 19 Rafah 23456
AbdulRahman M.Baraka

20. Examples
Sells( Name, Item, price ) Malls( Name,addr )
CCenter Bud 2.50 CCenter Maple St.
CCenter Miller 2.75 CStart River Rd.
CStart Bud 2.50
CStart Coors 3.00
Get MallInfo := Sells JOIN Malls
MallInfo( Name Item price addr )
CCenter Bud 2.50 Maple St.
CCenter Milller2.75 Maple St.
CStart Bud 2.50 River Rd.
CStart Coors 3.00 River Rd.
AbdulRahman M.Baraka

21. 1. ∏ Book_no, Book_name
2. ∏ Book_name(P_name=“‫”علي‬ (detail_Books)).
3. ∏ Book_name(copies_no >4 (detail_Books)).
4. ∏ Book_name(L_date between ‘1-2-2007’ and ‘25-2-2007’ (detail_Books)).
Examples
AbdulRahman M.Baraka

22. Examples
• Given relational schema:
– Sailors (sid, sname, rating, age)
– Reservation (sid, bid, date)
– Boats (bid, bname, color)
 Find names of sailors who’ve reserved boat #103.
 ∏ sname(bid=103(Res ⋈ Sai)).
 Find names of sailors who’ve reserved a red boat
 ∏ sname((color=“red”(Boa)) ⋈ Res ⋈ Sai).
AbdulRahman M.Baraka

23. ‫الت‬ ‫معرفة‬ ‫دون‬ ‫االستفسارات‬ ‫عن‬ ‫والتعبير‬ ‫العالقات‬ ‫مع‬ ‫للتعامل‬ ‫وصفية‬ ‫لغة‬‫فاصيل‬
‫النتائج‬ ‫الى‬ ‫للوصول‬ ‫الدقيقة‬.
‫العمليات‬:
‫النفي‬ ‫أداة‬(Not)(～.))
‫الثنائي‬ ‫الربط‬(And)(∧.)
‫االختيار‬(Or)(∨.)
‫االستنتاج‬(Implication)(IF…THEN .)
(Equivilance()IFF)().
‫لكل‬((.
‫االقل‬ ‫على‬ ‫واحدة‬ ‫قيمة‬ ‫يوجد‬(.)
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
AbdulRahman M.Baraka

24.  NOT
 AND
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
P ～P
T F
F T
P q p∧q
T T T
T F F
F T F
F F F
AbdulRahman M.Baraka

25.  OR
 Implication
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
P q p∨q
T T T
T F T
F T T
F F F
P q p→q (～p∨q)
T T T
T F F
F T T
F F T
AbdulRahman M.Baraka

26.  Equivalence
‫السابقة‬ ‫العمليات‬ ‫تطبيق‬ ‫يمكن‬:
‫الصفوف‬(Tuples.)
‫المجال‬(Domain.)
‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
P q pq
( (pq) ∧ (pq) )
T T T
T F F
F T F
F F T
AbdulRahman M.Baraka

27. ‫العالئقي‬ ‫الجبر‬
Relational Algebra
AbdulRahman M.Baraka

28. ‫العامة‬ ‫الصيغة‬:
 {t|P(t)}
‫الصفوف‬ ‫مجموعة‬(t)‫التي‬‫القاعدة‬ ‫تحقق‬P.
 t[A]
:‫قيمة‬‫الصف‬(t)‫عند‬‫العمود‬(A).
 t  r
‫الصف‬(t)‫الجدول‬ ‫الى‬ ‫ينتمي‬(r)
‫العالئقية‬ ‫الحسابات‬‫ل‬‫لصفوف‬
The Tuple Relational Calculus
AbdulRahman M.Baraka

29. ‫العالئقية‬ ‫الحسابات‬‫ل‬‫لصفوف‬
The Tuple Relational Calculus
AbdulRahman M.Baraka

30. ‫العالئقية‬ ‫الحسابات‬‫ل‬‫لصفوف‬
The Tuple Relational Calculus
AbdulRahman M.Baraka

31. Examples
 Loan ( loan-number, branch-name, amount)
 Depositor (customer-name, account-number)
 Borrower (customer-name, loan-number)
 ****************************************
 Find the loan-number, branch-name, and amount for loans of over $1200.
 { t | t  loan ^ t[amount] > 1200 }
 Find the names of all customers having a loan, an account, or both at the
bank.
 {t | s  borrower( t[customer-name] = s[customer-name])
 u  depositor( t[customer-name] = u[customer-name])
 Find the names of all customers having a loan at the Perryridge branch
 {t | s  borrower(t[customer-name] = s[customer-name] 
u  loan(u[branch-name] = “Perryridg  u[loan-number] = s[loan-
number]))}
AbdulRahman M.Baraka

32. ‫العامة‬ ‫الصيغة‬:
 {<x1,x2, …, xn>|P(x1,x2, …, xn)}
(<x1,x2, …, xn>)‫اعمدة‬ ‫متغيرات‬.
P:‫االساسية‬ ‫العناصر‬ ‫من‬ ‫قاعدة‬:
 r(x1,x2, …, xn)‫حيث‬(r)‫من‬ ‫تتكون‬ ‫عالقة‬(n)‫عمود‬.
xy:x,y‫أعمدة‬
xc:c‫ثابت‬
( :<,<=, = #, >, >=)
‫العالئقية‬ ‫الحسابات‬‫للمجال‬
The Domain Relational Calculus
AbdulRahman M.Baraka

33. ‫العالئقية‬ ‫الحسابات‬‫للمجال‬
The Domain Relational Calculus
AbdulRahman M.Baraka

34. ‫العالئقية‬ ‫الحسابات‬‫للمجال‬
The Domain Relational Calculus
AbdulRahman M.Baraka

35. Examples
 Loan ( loan-number, branch-name, amount)
 Depositor (customer-name, account-number)
 Borrower (customer-name, loan-number)
 ****************************************
 Find the loan-number, branch-name, and amount for loans of over $1200.
 { < l, b, a > | < l, b, a >  loan ^ a > 1200 }
 Find all loan numbers for loans with an amount greater than $1200.
 {< l > |  b, a ( < l, b, a >  loan ^ a > 1200 )
 Find the names of all customers who have a loan from the Perryridge branch
and find the loan amount:
 { < c, a > | l ( <c, l>  borrower ^  b ( < l, b, a > loan ^ b = “ Perryridge” ) ) }
AbdulRahman M.Baraka

36.  X -> Y -> Z
‫بربط‬ ‫العالقة‬ ‫حذف‬ ‫يمكن‬(x)‫مع‬(z)‫طريق‬ ‫عن‬(y.)‫تغيير‬ ‫عدم‬ ‫بشرط‬ ‫وذلك‬
‫المعنى‬.
‫التصميم‬ ‫معايير‬
X
AbdulRahman M.Baraka

37. ‫ج‬‫عالقة‬ ‫من‬ ‫اكثر‬ ‫مع‬( :‫المكررة‬ ‫العالقات‬ ‫حذف‬ ‫يتم‬)
‫التصميم‬ ‫معايير‬
B A C
D
B
C
D
B A C
D
AbdulRahman M.Baraka

38. ‫التصميم‬ ‫معايير‬
‫عالئقية‬ ‫بيانات‬ ‫قواعد‬ ‫نموذج‬ ‫تصميم‬ ‫خطوات‬:
.1‫المتكررة‬ ‫العالقات‬ ‫حذف‬.
.2‫الرئيسي‬ ‫المفتاح‬ ‫تحديد‬.
.3‫الرئيسي‬ ‫المفتاح‬ ‫مع‬ ‫وارتباطها‬ ‫الخصائص‬ ‫تحديد‬(.‫العالقات‬.)
.4‫اخ‬ ‫نوع‬ ‫في‬ ‫ومنفصالن‬ ‫نوع‬ ‫في‬ ‫عالقة‬ ‫بينهما‬ ‫عنصران‬ ‫دمج‬ ‫يمكن‬‫ر‬
‫المفتاح‬ ‫وجعلهما‬.
AbdulRahman M.Baraka