أساسيات تصميم قواعد البيانات

[shamal]

أهمبة تصميم قواعد البيانات :-
تأتى أهمية التصميم الصحيح لقاعدة البيانات كونه أساسياً لتحقيق الأهداف في العمل مع قاعدة البيانات . و التصميم الجيد يسهل عملية استخدام و ادارة القاعدة أما التصميم السيىء فسيؤدى الى تكرار البيانات ( و يعنى وجود نفس البيانات فى أكثر من مكان ) مم يعنى حجم زائد بلا داعى و يؤدى أيضا الى صعوبة الحفاظ على توافقية البيانات مم يؤدى الى الحصول على بيانات غير دقيقة عند طلب تلك البيانات من قاعدة البيانات .و هذا بدوره سيؤدى الى اتخاذ قرارات خاطئة لاعتمادها على معلومات خاطئة .
لذلك يوفر هذا الموضوع إرشادات عامة لتخطيط قاعدة البيانات. و كيفية اختيار المعلومات التي تحتاجها، وكيفية تقسيم المعلومات في الجداول والأعمدة المناسبة، وكيفية ارتباط هذه الجداول بعضها ببعض .

[shamal]

ما هو التصميم الجيد لقاعدة البيانات؟
هناك بعض المبادئ الخاصة بعملية تصميم قاعدة بيانات. يتمثل المبدأ الأول في أن المعلومات المتكررة (تسمى أيضاً البيانات المكررة) غير صحيحة، لأنها تؤدي إلى إهدار المساحة وزيادة احتمال ظهور أخطاء عدم التوافق. ويتمثل المبدأ الثانى في أهمية تصحيح المعلومات وإكمالها. إذا كانت قاعدة البيانات تحتوي على معلومات غير صحيحة، سيتضمن أي تقرير يحتوي على معلومات من قاعدة البيانات هذه على معلومات غير صحيحة أيضاً. وعلى ذلك، سيحدث خطأ في أي قرار تتخذه يستند إلى هذه التقارير.
لذلك فالتصميم الجيد لقاعدة البيانات هو التصميم الذى :-
1- يقسم المعلومات إلى جداول منفصلة مستندة إلى مواضيع لتقليل البيانات المكررة.
2- يوفر المعلومات التي يتطلبها Access لربط المعلومات في جداول مع بعضها عند الحاجة.
3- يساعد على دعم وضمان دقة وتكامل المعلومات.
4- يتواءم مع متطلبات معالجة البيانات وإعداد التقارير.

[shamal]

عملية التصميم:-
تتكون عملية تصميم قواعد البيانات من الخطوات التالية:
1- تحديد الغرض من قاعدة البيانات
2- العثور على المعلومات المطلوبة وتنظيمها
3- تقسيم المعلومات إلى جداول
4- تحويل عناصر المعلومات إلى أعمدة
5- تعيين مفاتيح أساسية
6- إعداد علاقات الجدول
7- تنقية التصميم
8-تطبيق قواعد التسوية

نصيحة :- استخدم الورقة و القلم (فقط) عند تصميم قاعدة بياناتك و بعد انتهاء عملية التصميم يمكنك الانتقال الى بناء قاعدة البيانات بنقل التصميم من الورق الى قاعدة البيانات .

[shamal]

تحديد الغرض من قاعدة البيانات:-
يعنى هذا أن تحدد ما الذى تريده من قاعدة البيانات
و يفضل كتابة الغرض من قاعدة البيانات في ورقة — الغرض منها وكيفية استخدمها ومن سيستخدمها. بالنسبة لقاعدة بيانات صغيرة ، قد تكتب أشياءً بسيطة مثل “تحتفظ قاعدة بيانات العملاء بقائمة معلومات عن العملاء بهدف إنشاء الرسائل والتقارير. “إذا كانت قاعدة البيانات أكثر تعقيداً أو سيستخدمها عدة أشخاص كما هو الحال مع قواعد بيانات المؤسسات الكبرى، يمكن تحديد الغرض بسهولة في فقرة أو أكثر ويجب أن تتضمن متى وكيف سيستخدم كل شخص قاعدة البيانات. تكمن الفكرة في وجود بيان مكتوب جيداً بالأهداف في توفير مرجعية يمكن الرجوع إليها خلال عملية التصميم. يساعدك هذا البيان على التركيز في أهدافك عند اتخاذ القرار.

[shamal]

العثور على المعلومات المطلوبة وتنظيمها:-
للعثور على المعلومات المطلوبة وتنظيمها، ابدأ بالمعلومات الموجودة. على سبيل المثال، قد تسجل طلبات الشراء في دفتر الأستاذ أو تحتفظ ببيانات العملاء في نماذج ورقية في خزانة ملفات. قم بتجميع هذه المستندات و اسرد كل نوع من أنواع المعلومات المتاحة (مثلاً، المعلومات المتوفرة في كل خانة في النموذج الورقى). إذا لم يكن هناك نماذج موجودة، يجب بدلاً من ذلك تصميم نموذج لتسجيل بيانات العميل. ما هي المعلومات التي يجب وضعها في النموذج؟ ما هي خانات التعبئة التي ستقوم بإنشائها؟ قم بتعريف كل عنصر من هذه العناصر وسردها. على سبيل المثال، افترض أنك تحتفظ بقائمة العملاء حالياً في بطاقات فهرسة. بالتحقق من هذه البطاقات ستجد أن كل بطاقة تحتوي على اسم عميل وعنوانه مدينته وبلده وكذلك الرمز البريدي ورقم الهاتف الخاص به.

بينما يتم تجهيز هذه القائمة لا تقلق بشأن الحصول عليها بشكل مثالي لأول مرة. بدلاً من ذلك، قم بسرد كل عنصر يخطر على بالك. إذا كان هناك شخص آخر سيقوم باستخدام قاعدة البيانات، يجب أن تسأله عن أفكاره أيضاً. و يمكنك ضبط دقة القائمة فيما بعد.

بعد ذلك حدد أنواع التقارير والرسائل التي تريد إنتاجها من قاعدة البيانات. على سبيل المثال، قد ترغب بعرض المبيعات حسب المنطقة في تقرير مبيعات المنتجات أو إظهار مستويات المنتجات المخزونة في تقرير تلخيصي عن المخزون. قد ترغب أيضاً في إنشاء رسائل نموذجية لإرسال إعلان للعملاء عن مناسبة بيع أو عرض مزايا جديدة. صمم التقرير في ذهنك وتخيل الصورة التي يجب أن يكون عليها. ما هي المعلومات التي يجب وضعها في التقرير؟ قم بسرد كل عنصر. قم بذلك بالمثل مع الرسائل النموذجية وأي تقرير آخر تفكر في إنشائه.



يساعدك تخيل التقرير والرسائل التي ترغب في إنشائها على تعريف العناصر المطلوبة في قاعدة البيانات. على سبيل المثال، افترض السماح للعميل بالموافقة حتماً على التحديث الدوري للبريد اإلكتروني أو رفضه قطعياً، وإنك تريد عمل قائمة بالعملاء الذين وافقوا حتماً. لتسجيل المعلومات، قم بإضافة العمود “إرسال بريد إلكتروني” إلى جدول العملاء. يمكنك تعيين الحقل إلى “نعم” أو “لا” لكل عميل.

تؤدي الحاجة لإرسال رسائل بريد إلكتروني للعملاء إلى تسجيل عنصر آخر. بمجرد معرفة رغبة العميل في تلقي رسائل بريد إلكتروني، يجب التعرف على عنوان البريد الإلكتروني لإرسالها. ولذلك تحتاج لتسجيل عنوان البريد الإلكتروني لكل عميل.

من المستحسن أن تقوم بإنشاء قالب (نموذج) أولي لكل تقرير أو قائمة إخراج وأن تضع في اعتبارك العناصر التي ستحتاجها لإنشاء التقرير. على سبيل المثال، عند اختبار رسالة نموذجية، يخطر على الذهن أشياء قليلة. إذا أردت تضمين تحية مناسبة — مثل “السيد” أو “السيدة” أو “الآنسة”. تؤدي السلسلة التي تبدأ بالتحية إلى إنشاء عنصر تحية. كما يجب بشكل عام بدء الرسالة بـ “عزيزي السيد عمرو”، أو “عزيزي السيد عمرو زكي”. مما يؤدي إلى تخزين اسم العائلة منفصلاً عن الاسم الأول بشكلٍ عام.

من المهم أن تتذكر أنه يجب فصل كل معلومة إلى أجزاء صغيرة مفيدة. في حالة الاسم مثلا، لجعل اسم العائلة متوفراً للقراءة، سيتم فصل الاسم إلى جزءين — “الاسم الأول” و”اسم العائلة”. لفرز تقرير بواسطة اسم العائلة مثلاً، سيساعد تخزين اسم العائلة منفصلاً. وبشكل عام، إذا أردت إجراء فرز أو بحث أو حساب أو تقرير وفقاً لعنصر معلومات، يجب وضع هذا العنصر في الحقل الخاص به.

يجب أن تفكر في الأسئلة التي ربما تريد الحصول على إجاباتها من قاعدة البيانات. على سبيل المثال، ما هو عدد مبيعات المنتج المعلن عنه في الشهر الماضي؟ وأين يوجد أفضل العملاء؟ ومن هو مورد المنتج الأكثر مبيعاً؟ يساعدك تخيل هذه الأسئلة على تسجيل عناصر إضافية.

بعد تجميع هذه المعلومات، تكون مستعداً للخطوة التالية.

[shamal]

تقسيم المعلومات إلى جداول:-
لتقسيم المعلومات إلى جداول، اختر الوحدات أو المواضيع الرئيسية. على سبيل المثال، بعد العثور على معلومات لقاعدة بيانات مبيعات منتج وتنظيمها، يجب أن تظهر القائمة المبدئية كما يلي:

تعتبر الوحدات الرئيسية المعروضة هنا هي المنتجات والموردين والعملاء والطلبات. ولذلك من الأفضل البدء بهذه الجداول الأربعة: يتضمن الأول حقائق حول المنتجات والثاني حول الموردين والثالث حول العملاء والرابع حول الطلبات. على الرغم من أن القائمةلم تكتمل , إلا أنها نقطة بداية جيدة. يمكنك متابعة تنقية هذه القائمة حتى تحصل على تصميم يعمل جيداً.
عند مراجعة قائمة العناصر المبدئية أولاً، قد تحاول وضع كافة العناصر في جدول واحد بدلاً من الأربعة المعروضة في الشكل السابق. ستتعرف هنا على سبب خطأ هذه الفكرة. فكر للحظة في الجدول المعروض هنا:

في هذه الحالة، يتضمن كل صف معلومات عن كل منتج من المنتجات وموردها. لأنه يمكنك الحصول على عدة منتجات من مورد واحد، يتم تكرار المعلومات الخاصة باسم المورد وعنوانه مرات عديدة، مما يؤدي إلى إهدار مساحة القرص. للحصول على حل أفضل بكثير يمكنك تسجيل معلومات عن المورد مرة واحدة فقط في جدول “الموردون” منفصل ثم ربط هذا الجدول بجدول “المنتجات”.
تظهر المشكلة الثانية في هذا التصميم عند الرغبة في تعديل المعلومات حول المورد. على سبيل المثال، افترض إنك تحتاج لتغيير عنوان العميل. بسبب ظهوره في أماكن عديدة، ربما تقوم بطريق الخطأ بتغيير العنوان في مكان واحد وتنسى تغييره في الأماكن الأخرى. يتمثل حل هذه المشكلة في تسجيل عنوان المورد في مكان واحد فقط.
عند تصميم قاعدة بيانات، حاول دائماً تسجيل كل معلومة مرة واحدة. إذا تم تكرار نفس المعلومة في أكثر من مكان، عنوان عميل معين مثلاً، قم بوضع هذه المعلومة في جدول منفصل.
أخيراً، افترض أن هناك منتج واحد فقط يورده “المورد 1″، وأردت حذف المنتج والإبقاء على المعلومات الخاصة باسم المورد وعنوانه. كيف يمكنك حذف سجل المنتج بدون فقدان بيانات المورد؟ لا يمكنك ذلك نظراً لاحتواء كل سجل على بيانات عن المنتج والمورد أيضاًَ. لا يمكنك حذف واحد دون حذف الآخر. للإبقاء على هذه البيانات منفصلة، يجب تقسيم الجدول الواحد إلى جدولين: يضم الأول معلومات حول المنتج والثاني يضم معلومات حول المورد. وبذلك فإن حذف سجل المنتج يؤدي إلى حذف البيانات حول المنتج فقط، و تبقى بيانات المورد.
بمجرد اختيار الموضوع الذي سيعرضه الجدول، يجب أن يتم تخزين بيانات حول هذا الموضوع فقط في أعمدة الجدول. على سبيل المثال، يجب تخزين بيانات حول المنتج فقط في جدول المنتجات. ونظراً لأن عنوان المورد هو بيان عن المورد وليس المنتج، فهو ينتمي إلى جدول الموردين.

[shamal]

تحويل عناصر المعلومات إلى أعمدة:-
لتحديد الأعمدة في جدول، يجب تحديد المعلومات التي تحتاج لتعقبها حول الموضوع المسجل في الجدول. على سبيل المثال، بالنسبة لجدول “العملاء” تعد الأعمدة “الاسم” و”العنوان” و”المدينة-الولاية-المنطقة” و”إرسال بريد إلكتروني” و”التحية” و”عنوان البريد الإلكتروني” قائمة أعمدة مبدئية جيدة. يحتوي كل سجل في الجدول على نفس مجموعة الأعمدة، لذلك يمكنك تخزين المعلومات “اسم” و”عنوان” و”مدينة-ولاية-منطقة” و”إرسال بريد إلكتروني” و”التحية” و”عنوان البريد الإلكتروني” لكل سجل. على سبيل المثال، يحتوي عمود العنوان على عناوين العملاء. يتضمن كل سجل بيانات حول العميل كما يحتوي حقل العنوان على عنوان هذا العميل.
بمجرد تحديد مجموعة الأعمدة الأولى في كل جدول، يمكنك بعد ذلك تنقية الأعمدة. على سبيل المثال، من الأفضل تخزين اسم العميل في عمودين منفصلين: الاسم الأول واسم العائلة، بحيث يمكنك فرز هذه الأعمدة فقط والبحث عنها وفهرستها. وبالمثل، يتكون العنوان بالطبع من خمسة مكونات منفصلة هي العنوان والمدينة والولاية والرمز البريدي والبلد/المنطقة، وكذلك من الأفضل تخزينها في أعمدة متفرقة. إذا أردت القيام بعملية بحث أو تصفية أو فرز عن طريق الولاية مثلاً، تحتاج إلى معلومات حول الولاية المُخزنة في عمود منفصل.
كما يجب التفكير في ما إذا كانت قاعدة البيانات ستحتوي على معلومات من أصل محلي فقط أم دولي أيضاً. على سبيل المثال، إذا أردت تخزين عناوين دولية، من الأفضل وجود عمود “المنطقة” بدلاً من “البلد”، لأن مثل هذا العمود سيتسع لكل الحالات المحلية والمناطق/البلاد الأخرى. بالمثل، يكون الرمز البريدي الدولي أفضل بكثير من الرمز البريدي المحلي عند تخزين عناوين دولية.
عند تحديد الأعمدة يجب أن تراعى التالى :-
1- لا تقم بتضمين بيانات محسوبة
في كثير من الحالات، يجب ألا تخزن نتائج العمليات الحسابية في الجداول. بدلاً من ذلك، يمكنك أن تجعل Access يجري العمليات الحسابية عندما تريد مشاهدة النتائج.
على سبيل المثال، رصيد المنتج أو الكميات المتوفرة لا يجب ان نحتفظ بها فى الجدول و لكن يتم حسابها عند الحاجة اليها .
2- تخزين المعلومات في أجزاء منطقية صغيرة
قد تحاول الحصول على حقل واحد للأسماء الكاملة أو لأسماء المنتجات مع وصف المنتجات. إذا تم ضم أكثر من نوع من المعلومات في حقل واحد، يكون من الصعب استرجاع البيانات المفردة فيما بعد. حاول تقسيم المعلومات إلى أجزاء منطقية؛ على سبيل المثال، قم بإنشاء حقول منفصلة للاسم الأول واسم العائلة أو لاسم المنتج وفئته ووصفه.

بمجرد أن تتم تنقية أعمدة البيانات في كل جدول, اختر المفتاح الأساسي لكل جدول.

[shamal]

تعيين مفاتيح أساسية:-

يجب أن يحتوي كل جدول في قاعدة البيانات على عمود أو مجموعة من الأعمدة التي تعرِّف بطريقة مميزة كل صف تم تخزينه في الجدول. يكون غالباً رقم تعريف فريد، مثل رقم معرّف الموظف أو الرقم التسلسلي. تسمى هذه المعلومة في مصطلحات قاعدة البيانات المفتاح الأساسي للجدول. ويستخدم Access حقول المفاتيح الأساسية لدمج البيانات مع بعضها بسرعة من جداول متعددة وإحضارها معاً.

إذا كان هناك بالفعل معرّف فريد للجدول، مثل رقم المنتج الذي يُعرف بشكل فريد كل منتج في الكتالوج الخاص بك، يمكنك استخدام المُعرف كمفتاح أساسي للجدول — ولكن فقط إذا اختلفت القيم الموجودة في هذا العمود لكل سجل بشكلٍ دائم. لا يمكن ظهور قيم متكررة في المفتاح الأساسي. على سبيل المثال، لا تستخدم أسماء الأشخاص كمفتاح أساسي لأنها غير فريدة، حيث يمكن أن يحمل شخصان نفس الاسم في نفس الجدول بسهولة.

يجب أن يكون للمفتاح الأساسي قيمة دائماً. إذا أمكن في بعض الأحيان أن تكون قيم الأعمدة غير معينة أو غير معروفة (قيم مفقودة)، لا يمكن أبداً استخدامها كمكونات في المفتاح الأساسي.

يجب دائما اختيار مفتاح أساسي قيمته لا تتغير. في قاعدة البيانات التي تستخدم أكثر من جدول واحد، يمكن استخدام المفتاح الأساسي للجدول كمرجع في الجداول الأخرى. إذا تغير المفتاح الأساسي، يجب تطبيق التغيير على كل مكان يستخدم المفتاح كمرجع إليه. يؤدي استخدام المفتاح الأساسي الذي لا يتغير إلى تقليل فرصة عدم مزامنة المفتاح الأساسي مع الجداول الأخرى التي ترجع إليه.

يتم غالباً استخدم رقم فريد كمفتاح أساسي. على سبيل المثال، يمكنك تعيين رقم فريد لكل طلب. إن الغرض الوحيد لرقم الطلب هو تعريف الطلب. لا يمكن تغييره بمجرد تعيينه.

إذا لم يكن حاضراً في ذهنك اسم عموداً أو مجموعة أعمدة تصلح كمفاتيح أساسية جيدة, فكر في استخدام العمود الذي يستخدم نوع البيانات “ترقيم تلقائي”. عند استخدام نوع البيانات “ترقيم تلقائي”، يُعين Access قيمةً تلقائياً. هذا المعرِّف غير حقيقي؛ فهو يحتوي على معلومات غير حقيقية لوصف الصف الذي يمثله. ويفضل استخدام المعرّفات غير الحقيقية كمفتاح أساسي لأن قيمها لا تتغير. المفتاح الأساسي الذي يحتوي على معلومات حقيقة حول الصف ـــــ على سبيل المثال, رقم التليفون أو اسم العميل ــــــ من المحتمل أن يتغير, لأن المعلومات الحقيقية نفسها قد تتغير.



*** تصلح الأعمدة التي تم تعيينها إلى نوع البيانات “رقم تلقائي” كمفاتيح أساسية جيدة, لأنها تضمن عدم وجود معرّفات منتجات متشابهة.

قد تستخدم في بعض الحالات حقلين أو أكثر معاً لتوفير مفتاح أساسي للجدول. على سبيل المثال, قد يستخدم جدول “تفاصيل الطلبات”، الذي يخزن عناصر خطية للطلبات، عمودين لمفتاحه الأساسي: هما معرّف الطلب ومعرّف المنتج. عندما يستخدم المفتاح الأساسي أكثر من عمود واحد يسمى مفتاحا مركبا.

في قاعدة بيانات مبيعات المنتجات، يمكنك إنشاء عمود “ترقيم تلقائي” كمفتاح أساسي لكل من الجداول: العمود “معرّف-المنتج” لجدول “المنتجات”، والعمود “معرّف-الطلب” لجدول “الطلبات”، والعمود “معرّف-العميل” لجدول “العملاء”، والعمود “معرّف-المورد” لجدول “الموردون”.