نموذج علاقة الكيان (ER)

بالتأكيد ، إليك بعض الملاحظات الدراسية التفصيلية حول نموذج علاقة الكيان (ER):

نموذج الكيان والعلاقة (ER)

• نموذج ER هو نموذج بيانات مفاهيمي عالي المستوى يستخدم على نطاق واسع.
• يستخدم لتصميم قاعدة البيانات المفاهيمية.
• تصف أساسيات تنظيم وهيكلة البيانات وقيود نموذج ER.
• تستخدم الرسوم البيانية في نموذج ER لإظهار العلاقات بين الكيانات.

خطوات تصميم قاعدة البيانات

• جمع وتحليل المتطلبات: تحديد احتياجات المستخدمين وعمليات قاعدة البيانات.
  • متطلبات البيانات والمتطلبات الوظيفية.
• التصميم المفاهيمي: يستخدم المصممون مخطط علاقة الكيان لإنشاء نموذج بيانات منطقي لبناء هيكل قاعدة البيانات.
• التطوير والبرمجة: يتم في هذه الخطوة تحويل مخطط قاعدة البيانات إلى تطبيق عملي.

نموذج تطبيق قاعدة بيانات

• وصف لقاعدة بيانات الشركة:
  • تنقسم الشركة إلى أقسام، لكل قسم اسم ورقم فريد ، ويديره موظف معين. ويتم تتبع تاريخ بدء إدارة الموظف للقسم. وقد يشرف القسم على العديد من المشروعات، ولكل مشروع اسم ورقم فريد وموقع واحد.
  • يتم تخزين اسم الموظف ورقم الضمان الاجتماعي والعنوان والراتب والجنس وتاريخ الميلاد. يتم تعيين الموظف لقسم واحد ، ولكن يمكنه العمل في عدة مشاريع. يتم تتبع عدد الساعات الحالية التي يقضيها الموظف في كل مشروع في الأسبوع.
  • يتم تتبع المعالين لكل موظف لأغراض التأمين ؛ يتم تتبع الاسم الأول والجنس وتاريخ الميلاد والعلاقة بالموظف لكل مُعال.
• رسم تخطيطي لمخطط ER لقاعدة بيانات الشركة:
  • الموظف له علاقة بالقسم وعلاقة بالمشرف والتابع له .
  • القسم له علاقة مشاريع وعلاقة موظفين.
  • المشروع له علاقة بالموظفين وله علاقة مع قسم.

نموذج علاقات الكيان

• يصف نموذج ER البيانات على شكل كيانات وعلاقات بينها وخصائصها.

الكيانات

• الكيان هو كائن أساسي يمثله نموذج ER ، وهو يمثل كيانًا موجودًا في العالم الحقيقي وله وجود مستقل.
  • يمكن أن يكون الكيان كائنًا له وجود مادي (مثل شخص معين أو سيارة أو منزل أو موظف)، أو كائنًا ذا وجود مفاهيمي (مثل شركة أو وظيفة أو دورة تدريبية).

أنواع الكيانات ومجموعات الكيانات

• تحتوي قاعدة البيانات عادةً على مجموعات من الكيانات المتشابهة.
  • على سبيل المثال ، يتشارك الموظفون في الشركة نفس الخصائص ، ولكن لكل كيان قيم مختلفة لكل خاصية.
• يحدد نوع الكيان مجموعة من الكيانات التي لها نفس الخصائص.
• مجموعة الكيانات هي عبارة عن تجميع لكل كيانات نوع كيان معين في قاعدة البيانات في أي لحظة زمنية.
  • على سبيل المثال ، يشير "الموظف" إلى نوع الكيان ومجموعة الكيانات الحالية لجميع كيانات الموظفين في قاعدة البيانات.

الصفات

• لكل كيان سمات: الخصائص المُميزة التي تصفه.
  • على سبيل المثال ، يمكن وصف كيان الموظف باسم الموظف وعمره وعنوانه وراتبه ووظيفته.
• سيكون للكيان المحدد قيمة لكل سمة من سماته.

أنواع السمات

أنواع السمات الموجودة في نموذج ER هي:

• بسيط مقابل مركب.
• ذو قيمة واحدة مقابل متعدد القيم.
• مخزن مقابل مشتق.

السمات المركبة مقابل السمات البسيطة

• يمكن تقسيم السمات المركبة إلى أجزاء فرعية أصغر (تمثل سمات أساسية أكثر ذات معان مستقلة).
  • على سبيل المثال ، يمكن تقسيم سمة العنوان الخاصة بكيان الموظف إلى (عنوان الشارع والمدينة والولاية والرمز البريدي).
• تسمى السمات التي لا يمكن تقسيمها بالسمات البسيطة أو الذرية.

السمات ذات القيمة الواحدة مقابل السمات متعددة القيم

• معظم السمات لها قيمة واحدة لكيان معين. تُعرف هذه السمات بالقيمة المفردة.
  • على سبيل المثال ، العمر هو سمة ذات قيمة واحدة للشخص.
• في بعض الحالات ، يمكن أن تحتوي السمة على مجموعة من القيم لنفس الكيان ؛ تُعرف هذه السمات بالقيم المتعددة.
  • على سبيل المثال ، سمة الألوان للسيارة ، أو سمة الدرجات الجامعية للشخص.

السمات المخزنة مقابل السمات المشتقة

• في بعض الحالات ، ترتبط قيمتان أو أكثر من قيم السمات ببعضهما البعض ، على سبيل المثال ، ترتبط سمتا العمر وتاريخ الميلاد لشخص ما.
• تسمى سمة العمر بالسمة المشتقة من سمة تاريخ الميلاد ، والتي تسمى سمة مخزنة.

قيم فارغة

• في بعض الحالات ، قد لا يكون لكيان معين قيمة قابلة للتطبيق لسمة ما.
  • على سبيل المثال ، لا تنطبق سمة الدرجات الجامعية إلا على الأشخاص الحاصلين على شهادات جامعية.

سمة المفتاح

• عادةً ما يكون لنوع الكيان سمة واحدة أو أكثر تكون قيمها مميزة لكل كيان فردي في مجموعة الكيانات.
  • تسمى هذه السمة سمة أساسية (Key attribute).
  • يمكن استخدام قيمه لتعريف كل كيان بشكل فريد.
  • على سبيل المثال ، نوع الكيان PERSON ، السمة الأساسية النموذجية هي Ssn (رقم الضمان الاجتماعي).

الترميز

• يتم تمثيل نوع الكيان في مخططات ER كمربع مستطيل يحيط باسم نوع الكيان.
• يتم إرفاق أسماء السمات في شكل بيضاوي ويتم إرفاقها بنوع الكيان الخاص بها بخطوط مستقيمة.
• يتم إرفاق السمات المركبة بالسمات المكونة لها بخطوط مستقيمة.
• يتم عرض السمات متعددة القيم في شكل بيضاوي مزدوج.
• سمة المفتاح لها اسمها مسطرًا داخل الشكل البيضاوي.

تصميم مفاهيمي أولي لقاعدة بيانات الشركة:

• نوع الكيان DEPARTMENT بسمات Name وNumber وLocations وManager وManager_start_date. المواقع هي السمة الوحيدة متعددة القيم. يمكن تحديد أن كلا من الاسم والرقم هما سمات أساسية (منفصلة) لأن كل واحد تم تحديده على أنه فريد.
• نوع الكيان PROJECT بسمات الاسم والرقم والموقع وقسم التحكم. كل من الاسم والرقم هما سمات أساسية (منفصلة).
• نوع الكيان EMPLOYEE بسمات Name وSsn وSex وAddress وSalary وBirth_date والقسم وSupervisor. يمكن أن يكون الاسم والعنوان من السمات المركبة.
• نوع الكيان DEPENDENT بسمات الموظف واسم المعال والجنس وتاريخ الميلاد والعلاقة (بالموظف).

العلاقات

• هناك العديد من العلاقات الضمنية بين أنواع الكيانات المختلفة. في الواقع ، كلما أشارت سمة لنوع كيان إلى نوع كيان آخر ، توجد علاقة ما.
  • على سبيل المثال ، تعتبر سمة المدير في قسم الموارد البشرية مؤشرًا على العلاقة بين قسم الموارد البشرية والموظف الذي يديره.
• في مخططات ER ، يتم عرض أنواع العلاقات كمربعات على شكل معين ، متصلة بخطوط مستقيمة بالمربعات المستطيلة التي تمثل أنواع الكيانات المشاركة.

درجة العلاقة

• درجة نوع العلاقة هي عدد أنواع الكيانات المشاركة.
  • العلاقة WORKS_FOR من الدرجة الثانية (ثنائي).
  • تسمى الدرجة الثالثة ثلاثية.

قيود على أنواع العلاقات الثنائية

• لأنواع العلاقات علاقات معينة تحد من التركيبات المحتملة للكيانات التي تشارك في مجموعة العلاقات.
• يتم تحديد هذه القيود من وضع العالم المصغر الذي تمثله العلاقات.
  • على سبيل المثال ، إذا كان لدى الشركة قاعدة تنص على أن كل موظف يجب أن يعمل في قسم واحد بالضبط ، فسنود وصف هذه القاعدة في المخطط.
• يمكن التمييز بين نوعين رئيسيين من قيود العلاقة الثنائية: نسبة التكرار والمشاركة.

نسب التكرار للعلاقات الثنائية

• تحدد نسبة التكرار لعلاقة ثنائية الحد الأقصى لعدد مثيلات العلاقة التي يمكن للكيان المشاركة فيها.
  • على سبيل المثال ، في نوع العلاقة WORKS_FOR ، قسم: الموظف هو نسبة التكرار 1: N ، مما يعني أن كل قسم يمكن أن يكون related لأي عدد من الموظفين ، ولكن يمكن ربط الموظف بـ (العمل لـ) قسم واحد فقط.
    • (تشير N إلى عدم وجود حد أقصى للرقم)
    • (1 يشير إلى أن الحد الأقصى هو واحد).
• نسب التكرار الممكنة لأنواع العلاقات الثنائية هي 1: 1 و 1: N و N: 1 و M: N.
  • مثال على العلاقة الثنائية 1: 1 هي MANAGERS ، التي تربط كيان القسم بالموظف الذي يدير هذا القسم.
  • النوع العلاق WORKS_ON هو نسبة التكرار M: N ، لأن الموظف يمكن أن يعمل في several مشاريع ويمكن أن يكون للمشروع عدة موظفين.

قيود المشاركة والوجود

• يحدد قيد المشاركة وجود كيان يعتمد على علاقته بكيان آخر عبر نوع العلاقة.
• يحدد هذا القيد الحد الأدنى لعدد مثيلات العلاقة التي يمكن لكل كيان المشاركة فيها.
  • هناك نوعان من قيود المشاركة: كلي وجزئي.
• إذا كانت سياسة الشركة تنص على أن كل موظف يجب أن يعمل في قسم ، فلا يمكن أن يوجد كيان موظف إلا إذا كان يشارك في مثيل علاقة واحدة على الأقل في WORKS_FOR.
• وهكذا ، تسمى مشاركة الموظف في WORKS_FOR بالمشاركة الكلية (اعتماد الوجود).
• من ناحية أخرى ، لا نتوقع أن يدير كل موظف قسمًا ، وبالتالي فإن مشاركة الموظف في نوع العلاقة MANAGERS جزئية.
  • بمعنى أن بعض أو جزءًا من مجموعة كيانات الموظفين مرتبطة بكيان قسم معين عبر MANAGERS ، ولكن ليس بالضرورة كلها.
• في مخططات ER:
  • يتم عرض المشاركة الكلية (أو تبعية الوجود) كخط مزدوج يربط نوع الكيان المشارك بالعلاقة ،
  • في حين أن المشاركة الجزئية ممثلة بخط واحد.

الكيان الأصل

• تسمى أنواع الكيانات التي ليس لديها سمات أساسية خاصة بها بأنواع الكيانات الضعيفة.
• تسمى أنواع الكيانات التي لديها سمة رئيسية بأنواع الكيانات القوية.
• يتم تحديد الكيانات التي تنتمي إلى نوع كيان ضعيف من خلال ارتباطها بكيانات محددة من نوع كيان آخر (تحديد نوع الكيان أو نوع الكيان المالك).
• يسمى نوع العلاقة الذي يربط نوع الكيان الضعيف بمالكه بالعلاقة المحددة لنوع الكيان الضعيف (قيد المشاركة الكلية).
  • مثال على ذلك، نوع الكيان DEPENDENT، المرتبط ب EMPLOYEE، (1:N).
  • عادةً ما يحتوي نوع الكيان الضعيف على مفتاح جزئي (يحدد بشكل فريد الكيانات الضعيفة المرتبطة بالكيان المالك نفسه).
  • في مخططات ER ، يحيط نوع الكيان الضعيف والعلاقة المحددة بالصناديق والمعين مع خطوط مزدوجة.
  • يتم تسطير السمة الرئيسية الجزئية بخط متقطع أو منقط.

تنقيح تصميم ER لقاعدة بيانات الشركة

• MANAGERS ، نوع علاقة 1: 1 بين EMPLOYEE و DEPARTMENT. مشاركة الموظفين جزئية. يجب أن يكون لدى القسم مدير في جميع الأوقات ، مما يعني المشاركة الإجمالية.
• WORKS_FOR ، نوع علاقة 1: N بين DEPARTMENT و EMPLOYEE. كلتا المشاركتين إجماليتان.
• CONTROLS ، نوع علاقة 1: N بين DEPARTMENT و PROJECT. مشاركة PROJECT إجمالية ، في حين أن مشاركة DEPARTMENT جزئية.
• SUPERVISION ، نوع علاقة 1: N بين EMPLOYEE (مشرف) و EMPLOYEE (متدرب). كلتا المشاركتين جزئيتان.
• WORKS_ON ، نوع علاقة M: N بين EMPLOYEE و PROJECT. كلتا المشاركتين إجماليتان.
• DEPENDENTS_OF ، نوع علاقة 1: N بين EMPLOYEE و DEPENDENT (تحديد العلاقة) لنوع الكيان الضعيف DEPENDENT. مشاركة الموظف جزئية ، في حين أن مشاركة التابع إجمالية.

آمل أن تساعد هذه الملاحظات الدراسية. لا تتردد في إخباري إذا كانت لديك أسئلة أخرى.