الوحدة الرابعة - قاعدة البيانات وادارتها

قاعدة البيانات وادارتها

االعتمادات الوظيفية هي عالقة بين خاصيتين.

Course No. -> Course Name

ISBN -> Book Title

Course Number , ISBN : called Determinant (المحدد).

بحيث قيمة واحدة من المحدد يعطي قيمة واحدة فقط من الخاصية االخرى.

االعتمادات الوظيفية المتعددة:

CourseNo .-> -> StudentName

المحدد يعطي اكثر من قيمة.

االعتمادات الوظيفيةFunctional Dependencies

AbdulRahman M.Baraka

(.رقم المقرر+ رقم الطالب )2: عدد المحددات

3: االعتمادات الوظيفية

StudentNo-> CourseNo StudentNo-> Fee. CourseNo -> Fee.

رقم الطالب: المفتاح الرئيسي.



StudentNo-> CourseNo

StudentNo-> Fee.

(:ليس بالضروري)يمكن دمج اول اعتمادين على النحو التالي

StudentNo -> CourseNo, Fee.

(المحدد المركب)قد يكون هناك اكثر من خاصية كمحدد:

ItemName, FacName -> Price.


ItemName FacName Price

HDD WD 100

HDD Maxtor 120

DVD LG 100

Monitor LG 190


أنواع االعتمادات الوظيفية:

االعتمادات الوظيفية(Functional Dependency.)

االعتمادات الوظيفية الكاملة(Full Functional Dependency.)

االعتمادات االنتقالية(Transitive Dependency.)

االعتمادات االخرى(Other Dependencies.)



االعتمادات الوظيفية الكاملة(Full Functional Dependency):

تتعلق بالمحددات المركبة.

استخدام جميع خصائص المحدد لمعرفة هوية الكيانيجب.

مكن الممثلة للمحدد المركب ال ي( التي على اليسار)اخرى هي أن مجموعة الخصائص وبعبارة

.انقاص عددها للحصول على الطرف االيمن

Ex1 (Fully) :

ItemName, FacName -> Price.

Ex2 (Not fully – Partial-):

StudentID, StudentName -> Age.


ItemName FacName Price

HDD WD 100

HDD Maxtor 120

DVD LG 100

Monitor LG 190


االنتقاليةاالعتمادات(Transitive Dependency).

AccNo -> BranchNo.

BranchNo -> Baddress.

===================

AccNo -> Baddress.

المتعددة القيم االعتمادات(Multivalues Dependency).

متعددترتبط بالجداول من نوع متعدد الى.

المحدد يعطي اكثر من قيمة.


AccNo Branch No Baddress

9510001 A01 Gaza

9510003 A05 Khan

9510004 A01 Gaza

9510005 A06 Rafah


أقسام االعتمادات:

دائمة:

هي التي ال تتغير مع مرور الزمن.

مثال :ISBN -> BookTiltle

مؤقتة:

StudentNo -> Course

فوائد االعتمادات:

تجزئة العالقات الكبيرة الى عالقات صغيرة.

عيوبها:

صعوبة التعامل مع عدد كبير من الخصائص.


StudentNo StudentName Course

9510001 Ahmed 3150

9510003 Ali 1025

9510004 Mona 3150

9510005 Sarah 3105


(الثانيةالوحدة).الكينوناتباستخدامالبياناتقواعدنموذجتمثيليمكن.الكينونةاسمبداخلهويكتبالمربعبرمزالكينونةالسموُيرمز.لهاوُيرمزر،أكثأوكينونتينبينالعالقةتربطإذالكينونات،لربطالعالقاتُتستعمل

.العالقةنوعبداخلهاويكتبالمعينبرمز

الخصائصمنمجموعةمنكينونةكلتتكون(Attributes)بالرمزلهاريمزوالتي.الخاصيةاسمبداخلهويكتبالبيضاوي

الرمزبالرئيسيللمفتاحيرمزالمثالسبيلعلى.الخاصةالرموزمنالعديدهناك

العالقات الكيانيةEntity Relationship

RN

AttributeName

Entity Name



Person addrname

Sweet

manfname

Mall

name

license

addr

SellsMall sell somesweets.

Likes

Persons likesome sweets..

Frequents

Persons frequentsome Malls.


العالقاتأنواعRelationships Types:

One-to Oneعالقة واحد لواحد . 1

فياا واحدسجالا األولالجدولفيالواحدالّسجليقابلبحيثجدولينارتباطهي.الوطنيورقمهالمواطن:ذلكومثالالثاني،الجدول

أنواع العالقات

Relationships Types


عالقة واحد لمتعدد، أو متعدد لواحد. 2

One - to- Many or Many- to One

فيسجلمنأكثراألولالجدولفيالواحدالّسجليقابلبحيثجدولينارتباطإنها

.المكتبةمنيستعيرهاالتيوالكتبالطالب:ذلكومثال.الثانيالجدول

أنواع العالقات

Relationships Types


-Manyعالقة متعدد لمتعدد . 3 to Manyفيجلسمنأكثرالجدولينكالفيالواحدالّسجليقابلبحيثجدولينارتباطهي

تبكعّدةفييشتركون مؤلفينعّدةوجود:ذلكعلىاألمثلةومن.الثانيالجدول

العالقاتأنواع

Relationships Types


Recursive Relationshipعالقة ارتباط الكينونة مع نفسها . 4

عليهاةاألمثلومن.الجهتينمنالكينونةبنفسمرتبطةأيدائريّة،هناالعالقةتكون:

يفمعهتعملموّظفةتزّوجقدمعيّنموظفولكنالشركة،فيموظفينعدةوجود

.بعالقةمعهاوارتبطالشركةنفس


Relationships Types

E1موظفين

Rتزوج

هيهو


هامةمالحظة:

بينهماالتيالعالقةالىتضاففإنهاكينونتينبينمشتركةخاصيةلديناكانتاذا.

مثال:

أنه لكل نوع من الحلويات سعر يختلف منبحيث.يتم اضافة السعر الى العالقة. مركز تجاري الى اخر

اذا كان السعر ثابت يضاف الى كينونة الحلويات.مثابةالسابقالشكليمثلحيث:


Relationships Types

Mall SweetSells

price

Mall SweetSells

price PriceAbdulRahman M.Baraka

العالقةدرجةDegree of Relationship:

وظفممدرسة،يديرمديرفمثالا العالقة،نموذجفيتوجدالتيالكينوناتعددهي.كينونتينعلىتحوي ألنهاثنائيةعالقاتهيمشروع،فييعمل

Unary Relationalالعالقات االحادية . 1 لدينا جدول كأن يكون مرتبطة بعالقة مع نفسها ُتمّثل العالقات االحادية كينونة واحدة

.موظف واخاه يعمالن في قسمواحد للموظفين ونريد استخراج الموظفين ورواتبهم




:قسم إلىهي العالقات التي تربط كينونتين فأكثر وتRelationships of Higher Degreeالعالقات من الدرجات العليا . 2

Binary Relationalالعالقات الثنائية . أعلىمثالو بعالقة،ترتبطانكينونتينعلىتحوي الثانيةالدرجةمنالعالقات

وعمشر وكينونةمديركينونةلدينايكون وهنا.مشروعيديرمدير:ذلك.بعالقةيرتبطان

Ternary Relationalالعالقات الثالثية . بجودو :ذلكومثالواحدةبعالقةكينوناتثالثبينتربطالتيالعالقةهي

قطعمستودعالمشروع،المورد،Relational (n-ary)العالقات من الدرجة ن . ج

ات،العالقمن(ن)ليستأنهامالحظةويجبواحدة،بعالقةالكينوناتمن(ن)تربط(ن)الدرجةمنعالقةهي

.الكينوناتمن(ن)هيبلAbdulRahman M.Baraka


االكثركل مدرس يدرس مقرر واحد على

؟؟؟

فقطكل مدرس يدرس مقرر واحد

؟؟؟

من مدرساكثر مقرر ال يدرس من أي

فقطمقرر يدرس من مدرس واحد كل AbdulRahman M.Baraka

التطبيعNormalization

هي عملية تجميع الخصائص بشكل عالقات مرتبة.

من خالل مجموعة من الخطوات.

خصائص العالقات المطبعة:

استقاللية البيانات وعدم تكرارها.

كل جدول يعبر عن عالقة واحدة.

كل صف يكون منفرد ومتميز.

معينةكل عمود ذو داللة.

Unnormalised (UDF)

First normal form(1NF)

Second normal form(2NF)

Third normal form(3NF)

Boyce-Codd normalform (BCNF)

Fourth normal form(4NF)

Fifth normal form(5NF)



تكون العالقة غير مطبعة اذا:

كانت تحتوى على أنواع من الشذوذ.

لم يطبق عليها اي عملية تطبيع او تسوية.

ة عادة ما نحصل عليها عندما نضع عالقات عامة من تخطيط شاش(.bottom-up approach)الخ ... أو نموذج تقرير

Unnormalised (UDF)








1. Unnormalised Normal Form

(UNF)

St-No St-Name Major Co-No Co-Title Instructor-Name Instructor-Dep Grad

8100 Ahmad Computer 1383 Dbase Sami Computer sc. B

6101 Math1 Maher Math A

91100 Rania Math 1181 C++ Sami Computer sc. C

6101 Math1 Maher Math B

1280 Algebra Reem Math C

Grade_Report

Grade(St-No, St-Name, Major, (Co-No, Co-Title, Instructor-name, Instructor-Dep, Grade)*)AbdulRahman M.Baraka

2. First Normal Form (1NF)

نموذج التطبيع االول(1NF:)

تكون العالقة في التطبيع االول اذا كان:

جميع الجداول ذات ابعاد ثنائية.)(

ال تحتوي على مجموعات متكررة.

كل خلية تحتوي على قيمة واحدة فقط.

وجود المفتاح االساسي للعالقة.

الخطوات:

.نزيل المجموعة المتكررة ونضعها في عالقة جديدة1.

.اسيةنضيف لهذه العالقة نسخة من المفتاح الرئيسي من العالقة االس2.

.نقوم بتسمية العالقة الجديدة3.

. نقوم بتحديد المفتاح االساسي للعالقة الجديدة4.

Unnormalised (UDF)









Grade(St-No, St-Name, Major, (Co-No, Co-Title, Instructor-name, Instructor-Dep, Grade)*)

.نزيل المجموعة المتكررة ونضعها في عالقة جديدة1.Grade(St-No, St-Name, Major(

(Co-No, Co-Title, Instructor-name, Instructor-Dep, Grade(

.نضيف لهذه العالقة نسخة من المفتاح الرئيسي من العالقة االساسية1.Grade(St-No, St-Name, Major(

(St-No, Co-No, Co-Title, Instructor-name, Instructor-Dep, Grade(

.نقوم بتسمية العالقة الجديدة1.Student(St-No, St-Name, Major(

Course-Student(St-No, Co-No, Co-Title, Instructor-name, Instructor-Dep, Grade(

.نقوم بتحديد المفتاح االساسي للعالقة الجديدة1.Student(St-No, St-Name, Major(

Course-Student(St-No, Co-No, Co-Title, Instructor-name, Instructor-Dep, Grade(AbdulRahman M.Baraka


Student(St-No, St-Name, Major(


St-No Co-No Co-Title Instructor-Name Instructor-Dep Grad

8100 1383 Dbase Sami Computer sc. B

8100 6101 Math1 Maher Math A

91100 1181 C++ Sami Computer sc. C

91100 6101 Math1 Maher Math B

91100 1280 Algebra Reem Math C

St-No St-Name Major

8100 Ahmad Computer

91100 Rania Math

Student

Course-Student


3. Second Normal Form (2NF)

ثانينموذج التطبيع ال(2NF:)

اذا كانالثانيتكون العالقة في التطبيع:

العالقات من نموذج التطبيع االول(1NF.)

يرتبط كل مفتاح غير رئيس(non-key attribute ) كليا(fully dependent )مع المفتاح الرئيس.

الخطوات:

كب الخصائص المرتبطة جزئيا بالمفتاح الرئيس المرنزيل 1..ونضعها في عالقة جديدة

لى تها االتتم اضافة اي خاصية تحدد الخصائص التي تمت از2.(.يتكون بشكل تلقائي هي المفتاح االساس.)العالقة الجديدة

.نعيد تسمية العالقات3.

Unnormalised (UDF)










.قة جديدةالخصائص المرتبطة جزئيا بالمفتاح الرئيس المركب ونضعها في عالنزيل 1.Course-Student(St-No, Co-No, Grade(

(Co-Title, Instructor-name, Instructor-Dep)

تكون ).تتم اضافة اي خاصية تحدد الخصائص التي تمت ازلتها الى العالقة الجديدة1.

(.بشكل تلقائي هي المفتاح االساسيCourse-Student(St-No, Co-No, Grade(

(Co-No ,Co-Title, Instructor-name, Instructor-Dep)

.اعادة تسمية العالقة1.Registration(St-No, Co-No, Grade(

Course-Instructor(Co-No ,Co-Title, Instructor-name, Instructor-Dep)AbdulRahman M.Baraka


Registration(St-No, Co-No, Grade(

Course-Instructor(Co-No ,Co-Title, Instructor-name, Instructor-Dep)

Co-No Co-Title Instructor-Name Instructor-Dep

1383 Dbase Sami Computer sc.

6101 Math1 Maher Math

1181 C++ Sami Computer sc.

6101 Math1 Maher Math

1280 Algebra Reem Math

Course-Instructor

St-No Co-No Grad

8100 1383 B

8100 6101 A

91100 1181 C

91100 6101 B

91100 1280 C

Registration


4. Third Normal Form (3NF)

نموذج التطبيع الثالث(3NF:)

الثالث اذا كانتكون العالقة في التطبيع:

لثاني العالقات من نموذج التطبيع ا(2NF.)

يرتبط كل مفتاح غير رئيس ال(non-key attribute )بعالقة انتقالية(Transitively Dependent )المفتاح الرئيسمع.

الخطوات:

لمفتاح الرئيسمع ابعالقات انتقالية الخصائص المرتبطة نزيل 1..ونضعها في عالقة جديدة

لى تتم اضافة اي خاصية تحدد الخصائص التي تمت ازلتها ا2.(.يتكون بشكل تلقائي هي المفتاح االساس.)العالقة الجديدة

.نعيد تسمية العالقات3.

Unnormalised (UDF)









Course-Instructor(Co-No ,Co-Title, Instructor-name, Instructor-Dep)

في عها ونضبعالقات انتقالية مع خصائص غير مفتاحية الخصائص المرتبطة نزيل 1..عالقة جديدة

Course-Instructor(Co-No ,Co-Title, Instructor-name)

(Instructor-Dep)

تكون ).تتم اضافة اي خاصية تحدد الخصائص التي تمت ازلتها الى العالقة الجديدة1.(.بشكل تلقائي هي المفتاح االساسي

Course-Instructor(Co-No ,Co-Title, Instructor-name)

(Instructor-name , Instructor-Dep)

.اعادة تسمية العالقة1.Course (Co-No ,Co-Title, Instructor-name)

Instructor(Instructor-name , Instructor-Dep)AbdulRahman M.Baraka


Course (Co-No ,Co-Title, Instructor-name)

Instructor(Instructor-name , Instructor-Dep)

Co-No Co-Title Instructor-Name

1383 Dbase Sami

6101 Math1 Maher

1181 C++ Sami

6101 Math1 Maher

1280 Algebra Reem

CourseInstructor

Instructor-Name Instructor-Dep

Sami Computer sc.

Maher Math

Sami Computer sc.

Maher Math

Reem Math


First three forms

St-No St-Name Major Co-No Co-Title Instructor-Name Instructor-Dep Grad

8100 Ahmad Computer 1383 Dbase Sami Computer sc. B

6101 Math1 Maher Math A

91100 Rania Math 1181 C++ Sami Computer sc. C

6101 Math1 Maher Math B

1280 Algebra Reem Math C

Grade_Report


First three forms




St-No St-Name Major

8100 Ahmad Computer

91100 Rania Math

StudentSt-No Co-No Grad

8100 1383 B

8100 6101 A

91100 1181 C

91100 6101 B

91100 1280 C

Registration

Co-No Co-Title Instructor-Name

1383 Dbase Sami

6101 Math1 Maher

1181 C++ Sami

6101 Math1 Maher

1280 Algebra Reem

CourseInstructor

Instructor-Name Instructor-Dep

Sami Computer sc.

Maher Math

Sami Computer sc.

Maher Math

Reem MathAbdulRahman M.Baraka

5. Boyce-Codd Normal Form (BCNF)

نموذج التطبيع((BCNF:

كود اذا كان-بويستكون العالقة في التطبيع: كل محدد(determinant ) مرشح ألن يكون مفتاحا(candidate key.)

If a table contains only one candidate key, 3NF and BCNF are equivalent.

BCNF is a special case of 3NF.

الخطوات:

.نقوم بتحديد جميع االعتمادات الوظيفية الخاصة بالعالقة1.

نقوم بتحديد جميع المحددات من العالقات السابقة2.

(.candidate key)نقوم بفحص المحددات المرشحة بأن تكون مفتاحا3.

.رشحةيتم يتم بناء عالقة جديدة من االعتمادات المبنية على المحددات الغير م4.

مع . ليةحذف الخصائص التي كانت في العالقة السابقة من العالقة االصيتم 5..االحتفاظ بالمحددات الغير مرشحة في العالقة االصلية

Unnormalised (UDF)








5. Boyce-Codd Normal Form (BCNF)

Rorig(FundID, InvestmentType, Manager)

.بتحديد جميع االعتمادات الوظيفية الخاصة بالعالقةنقوم ( 1) FundID, InvestmentType -> Manager FundID, Manager -> InvestmentType Manager -> InvestmentType

بتحديد جميع المحددات من العالقات السابقةنقوم ( 2) FundID, InvestmentType FundID, Manager Manager

(.candidate key)بفحص المحددات المرشحة بأن تكون مفتاحا نقوم ( 3) FundID, InvestmentType Yes FundID, Manager Yes Manager No

.حةيتم بناء عالقة جديدة من االعتمادات المبنية على المحددات الغير مرشيتم ( 4) Rnew(Manager, InvestmentType)

مع . حذف الخصائص التي كانت في العالقة السابقة من العالقة االصليةيتم ( 5).االحتفاظ بالمحددات الغير مرشحة في العالقة االصلية

Rorig(FundID, Manager) Rnew(Manager, InvestmentType)

FundID InvestmentType Manager

99 Common Stock Smith

99 Municipal Bonds Jones

33 Common Stock Green

22 Growth Stocks Brown

11 Common Stock Smith


6. Forth Normal Form (4NF)

نموذج التطبيع الرابع(4NF:)

الثالث اذا كانتكون العالقة في التطبيع:

لثاني العالقات من نموذج التطبيع ا(BCNF.)

ال تحتوي على اعتمادات متعددة القيم(Multivalued Dependencies.)

:الصيغة العامة للتطبيع

(.A, B, C)خصائص 3عالقة مكونة من تتكون عادة من1.

(.B)تعطي اكثر من قيمة في ( A)قيمة من 2.

(.C)تعطي اكثر من قيمة في ( A)قيمة من 3.

.4(B ) و(C )مستقالن عن بعضهما.

وحذف القيم عن بعضهما البعض( A,C)و ( A,B)يتم فصل العالقتين5.

.المتكررة في كل عالقة

Unnormalised (UDF)








6. Forth Normal Form (4NF)

Orig(Computer, Package, Outlet)

تعطي اكثر من قيمة في ( Computer)قيمة •(Package..)

(.Outlet)تعطي اكثر من قيمة في ( Computer)قيمة •

تعطي اكثر من قيمة في ( Computer)قيمة •(Package..)

.مستقالن( Outlet),( Package)كال من •

:ونحذف القيم المتكررة من كل جدولنفصل العالقتين•

Rnew1(Computer, Package) Rnew2(Computer, Outlet)

Computer Package Outlet

Apple Visicalc ComLand

Apple Applestar ComLand

Apple Visicalc ByteShop

Zenith Wordstart ComLand

Zenith Supercalc ComLand

Zenith Wordstart ByteShop

Computer Outlet

Apple ComLand

Apple ByteShop

Zenith ComLand

Zenith ByteShop

Computer Package

Apple Applestar

Apple Visicalc

Zenith Wordstart

Zenith SupercalcAbdulRahman M.Baraka

7. Fifth Normal Form (5NF)

نموذج التطبيع الخامس(5NF:)

الخامس اذا كانتكون العالقة في التطبيع:

لثاني العالقات من نموذج التطبيع ا(4NF.)

ال تحتوي على اعتماد الربط(Join Dependency.)

Unnormalised (UDF)








7. Fifth Normal Form (5NF)

خصائص 3من لدين عالقة مكونة اذا كانت(A, B, C.)

(.ثنائية)نقوم بتجزئة جميع العالقات الى عالقات اصغر

القيم المتكررة في كل عالقةحذف.


NormalizationUnnormalised

(UDF)


Remove repeating groups


Remove partial dependencies


Remove transitive dependencies


Remove remaining functional dependency anomalies


Remove multivalued dependencies


Remove remaining anomalies


Normalization

Supplier_Info

رقم الموزع

Sup_noاسم الموزع

Sup_Nameالتاريخ

Dateاسم القطعة

Part-Nameرقم القطعة

Part_noالكمية

Quantity

534Ali1/3/2008Key, Mouse5,9500,390

256Omar5/3/2008Mouse9200

134Yosif13/3/2008Monitor, CPU12,10100,89

323Basel7/4/2008CPU10150

450Khaled23/4/2008Flash18240


Example

Supplier_Info

رقم الموزع


Sup_Nameالتاريخ

Dateاسم القطعة


Part_noالكمية

Quantity

534Ali1/3/2008Mouse9390

534Ali1/3/2008Key5500

256Omar5/3/2008Mouse9200

134Yosif13/3/2008CPU1089

134Yosif13/3/2008Monitor12100

323Basel7/4/2008CPU10150

450Khaled23/4/2008Flash18240

1-NF


Example

1-NF

رقم الموزع

Sup_noاسم القطعة


Part_noالكمية

Quantityالتاريخ

Date

534Mouse93901/3/2008

534Key55001/3/2008

256Mouse92005/3/2008

134CPU108913/3/2008

134Monitor1210013/3/2008

323CPU101507/4/2008

450Flash1824023/4/2008

رقم الموزع


Sup_Name

534Ali

534Ali

256Omar

134Yosif

134Yosif

323Basel

450Khaled

SupsParts


Example

2-NF

رقم الموزع

Sup_noرقم القطعة

Part_noالكمية


Date

53493901/3/2008

53455001/3/2008

25692005/3/2008

134108913/3/2008

1341210013/3/2008

323101507/4/2008

4501824023/4/2008

Parts

اسم القطعة


Part_no

Mouse9

Key5

Mouse9

CPU10

Monitor12

CPU10

Flash18

Order


Example

3-NF

رقم الموزع

Sup_noرقم القطعة

Part_noالكمية


Date

53493901/3/2008

53455001/3/2008

25692005/3/2008

134108913/3/2008

1341210013/3/2008

323101507/4/2008

4501824023/4/2008

Order


Example2

Main

ST-NO ST-Name

B-Date Collage-No Collage-Name

Course-No

Course-Name

Course-Hour

Mark AVG

1NF

ST-NO Course-No Course-Name Course-Hour Mark

ST-NO ST-Name B-Date Collage-No Collage-Name AVG

2NF

ST-NO Course-No Mark Course-No Course-Name Course-Hour

ST-NO ST-Name B-Date Collage-No Collage-Name AVG


Example2

3NF

ST-NO ST-Name B-Date Collage-No AVG

Collage-No Collage-Name

ST-NO Course-No Mark

Course-No Course-Name Course-Hour


الوحدة الرابعة - قاعدة البيانات وادارتها

Education