مقدمة في نماذج البيانات

نماذج البيانات

• نموذج البيانات عبارة عن مجموعة من المفاهيم المستخدمة لوصف هيكل قاعدة البيانات.
• يتضمن ذلك أنواع البيانات والعلاقات والقيود التي تنطبق على البيانات.
• تشتمل نماذج البيانات على مجموعة من العمليات الأساسية لتحديد الاسترجاعات والتحديثات على البيانات.

فئات نماذج البيانات

• يمكن تصنيفها بناءً على أنواع المفاهيم المستخدمة لوصف هيكل قاعدة البيانات.
• النماذج ذات المستوى العالي أو النماذج المفاهيمية تقدم تصورا قريبا لكيفية إدراك المستخدمين للبيانات.
  • تسمى أيضاً النماذج الكيانية أو النماذج القائمة على الكائنات.
• النماذج ذات المستوى المنخفض أو النماذج المادية تعرض تفاصيل تخزين البيانات على الجهاز.
• النماذج التمثيلية أو نماذج التنفيذ توفر مفاهيم سهلة الفهم للمستخدمين النهائيين، ولكنها ليست بعيدة جدًا عن طريقة تنظيم البيانات في وحدة تخزين الكمبيوتر.
• نموذج الكيان والعلاقة نموذج مفاهيمي مشهور وذو مستوى عال من البيانات.
• نماذج البيانات التمثيلية أو التنفيذية تُستخدم في نظم إدارة قواعد البيانات التجارية التقليدية وتشمل:
  • نماذج الشبكة (سابقة).

نماذج الشبكة

• يتم تنظيم الكيانات في رسم بياني، حيث يمكن الوصول إلى بعض الكيانات من خلال عدة مسارات.

النماذج الهرمية

• يتم تنظيم البيانات كهيكل شجرة مقلوبة
• لكل كيان أصل واحد فقط وله عدة أبناء.
• في أعلى التسلسل الهرمي يوجد كيان واحد يسمى الجذر.

نموذج البيانات العلائقية

• يتم تنظيم البيانات في جداول ثنائية الأبعاد تسمى العلاقات.
• ترتبط الجداول أو العلاقات ببعضها البعض.

مخطط

• من المهم التمييز بين وصف قاعدة البيانات وقاعدة البيانات نفسها.
• وصف قاعدة البيانات يسمى مخطط قاعدة البيانات.
  • يتم تحديده أثناء تصميم قاعدة البيانات ومن غير المتوقع أن يتغير بشكل متكرر.

مخطط الرسم التخطيطي

• المخطط المعروض يسمى مخطط الرسم التخطيطي.
  • يعرض هيكل كل نوع سجل ولكن ليس الحالات الفعلية للسجلات.
• كل كائن في المخطط، مثل الطالب أو الدورة التدريبية، يُسمى تركيب المخطط.

مثيل قاعدة البيانات

• مثيل قاعدة البيانات هو: البيانات الفعلية المخزنة في قاعدة البيانات في لحظة معينة.
  • يسمى أيضًا حالة قاعدة البيانات أو الحدوث.

بنية نظام إدارة قواعد البيانات ثلاثية المخططات

• تم اقتراحه لدعم ثلاث خصائص مهمة لنظام إدارة قواعد البيانات:
  • الطبيعة ذاتية الوصف لنظام قاعدة البيانات.
  • العزل بين البرامج والبيانات.
  • دعم طرق عرض متعددة للبيانات.
• يمكن تعريف المخططات في ثلاثة مستويات:
  • المستوى الداخلي.
  • المستوى المفاهيمي.
  • المستوى الخارجي أو مستوى العرض.
• المستوى الداخلي: لديه مخطط داخلي يصف الهيكل الفعلي لتخزين قاعدة البيانات.
  • يستخدم المخطط الداخلي نموذج بيانات فعلي ويصف التفاصيل الكاملة لتخزين البيانات ومسارات الوصول لقاعدة البيانات.
• المستوى المفاهيمي: لديه مخطط مفاهيمي يصف هيكل قاعدة البيانات بأكمله لمجموعة من المستخدمين.
  • يستخدم نموذج بيانات مفاهيمي أو تنفيذي.
• المستوى الخارجي أو مستوى العرض: يتضمن عددًا من المخططات الخارجية أو طرق عرض المستخدم.
  • يصف كل مخطط خارجي جزءًا من قاعدة البيانات التي تهتم بها مجموعة معينة من المستخدمين ويخفي بقية قاعدة البيانات عن هذه المجموعة من المستخدمين.
  • عادةً ما يستخدم نفس نموذج البيانات المستخدم في المستوى المفاهيمي.