طَبِّقْهاتعلّم المبدأ، وطبّقه بيدكمقرر 121 · مبادئ قواعد البيانات
الدرس 7 · الوحدة 4: مفهوم لغة نمذجة البيانات

مخطط الكيانات والعلاقات ERD

نرسم المخطط قبل أن نبني الجداول. ⏱ نحو 25 دقيقة.

بعد هذا الدرس ستستطيع أن:
  • تشرح مراحل النمذجة: المفاهيمي والمنطقي والمادي.
  • تميّز الكيان والخاصية والمفتاح والعلاقة، وأنواع الخصائص.
  • تقرأ مخطط ERD بترميزي تشن وقدم الغراب.
  • تستخرج الكيانات والعلاقات من وصف نظام، وتختار المفتاح الأساسي.

١النمذجة قبل البناء

لا يبني المهندس عمارة قبل المخطط، ولا نبني قاعدة بيانات قبل أن نرسم نموذج البيانات. وتمر النمذجة بثلاث مراحل:

المرحلةالسؤالالناتج
المفاهيمي Conceptualما الأشياء التي نخزّن عنها بيانات؟ وما العلاقات بينها؟مخطط كيانات وعلاقات مبسّط يفهمه صاحب العمل.
المنطقي Logicalما خصائص كل كيان؟ وما مفاتيحه؟مخطط تفصيلي بالأعمدة والمفاتيح، مستقل عن نوع النظام.
المادي Physicalكيف ننفّذه في MySQL؟أوامر CREATE TABLE بأنواع البيانات والقيود والفهارس.

لغة نمذجة البيانات رموز متفق عليها نرسم بها هذا النموذج، وأشهرها مخطط الكيانات والعلاقات Entity Relationship Diagram، واختصاره ERD.

٢الكيان والخاصية والمفتاح

العنصرمعناهمثال في الكلية
الكيان Entityشيء أو شخص أو حدث نخزّن عنه بيانات. يصير جدولًا.طالب، مقرر، قسم
النسخة Instanceفرد واحد من الكيان. يصير صفًّا.الطالب أحمد السلمي
الخاصية Attributeمعلومة عن الكيان. تصير عمودًا.الاسم، المعدل، المدينة
المفتاح Keyخاصية تميّز كل نسخة عن غيرها.رقم الطالب
العلاقة Relationshipرابط بين كيانين.الطالب يسجّل في المقرر

وللخصائص أنواع تؤثر في التصميم:

نوع الخاصيةمثالكيف نعالجها في الجداول؟
بسيطة Simpleالمدينةعمود واحد.
مركّبة Compositeالاسم الكامل: الأول + العائلةعمودان أو أكثر إن احتجنا البحث بالجزء.
متعددة القيم Multi-valuedأرقام جوالات الطالبجدول مستقل، لا أعمدة جوال1 و جوال2.
مشتقة Derivedالعمر (يُحسب من سنة الميلاد)لا نخزّنها؛ نحسبها في الاستعلام.
query.sql
-- العمر خاصية مشتقة: نحسبه ولا نخزّنهSELECT name, birth_year, 2026 - birth_year AS ageFROM studentsWHERE id <= 1004;
النتيجة · 4 صفوف
namebirth_yearage
أحمد السلمي200521
محمد الجهني200422
عمر الحربي200521
يوسف المالكي200620

٣ترميزان لرسم المخطط

ترميز تشن Chen: الأقدم، ويظهر في الكتب والشرح النظري:

طالبرقم الطالبالاسمالجوالاتالعمريسجّلمقررNM
ترميز تشن: المستطيل كيان، والشكل البيضاوي خاصية (المسطّر مفتاح، والمزدوج متعدد القيم، والمتقطع مشتق)، والمعين علاقة.

ترميز قدم الغراب Crow's Foot: الأشهر في العمل والأدوات مثل MySQL Workbench. كل كيان صندوق، والخصائص قائمة داخله، والمفتاح الأساسي مميَّز بـ PK:

studentsالطلابidPKnamegpacitybirth_yeardept_idFKdepartmentsالأقسامidPKnamebuildingينتمي إلى
كيانان وعلاقة بينهما بترميز قدم الغراب. ستتعلم قراءة رموز طرفي الخط في الدرس القادم.

٤من النص إلى الكيانات

كيف تجد الكيانات في وصف نظام؟ اقرأ الوصف وضع خطًّا تحت الأسماء (كيانات أو خصائص) وتحت الأفعال (علاقات):

«مكتبة الكلية فيها كتب، لكل كتاب عنوان ورقم ISBN وسنة نشر. الأعضاء لهم رقم عضوية واسم وجوال. يستعير العضو الكتاب لمدة أسبوعين، ونسجل تاريخ الإعارة.»
ما وجدناهنوعه
كتاب، عضوكيانان (أسماء لها خصائص خاصة بها)
عنوان، ISBN، سنة النشرخصائص الكتاب، و ISBN مرشّح ليكون المفتاح
رقم العضوية، الاسم، الجوالخصائص العضو، ورقم العضوية مفتاح
يستعيرعلاقة بين العضو والكتاب
تاريخ الإعارةخاصية للعلاقة نفسها، لا للعضو ولا للكتاب

٥اختيار المفتاح الأساسي

النوعمثالميزةعيب
مفتاح طبيعي Naturalرقم الهوية الوطنية، ISBNله معنى حقيقي.قد يتغير، أو يكون حساسًا، أو غير متوفر للجميع.
مفتاح بديل Surrogateرقم تسلسلي 1، 2، 3…بسيط، لا يتغير أبدًا، يولّده النظام.لا معنى له خارج القاعدة.

الشائع في العمل: مفتاح بديل رقمي اسمه id، ومعه قيد UNIQUE على المفتاح الطبيعي إن وُجد، مثل البريد أو الهوية.

توقّع وتحقّق

«طالب» في نظام الكلية:

يصير جدولًا.

«العمر» حين نعرف سنة الميلاد خاصية:

تُحسب.

في ترميز تشن، المعين يمثّل:

مثل: يسجّل.

الأفعال في وصف النظام غالبًا:

يستعير، يسجّل.

الخلاصة

تحدٍّ تصميمي: كيانات عيادة الأسنان

متوسط

عيادة أسنان تريد نظامًا: «للمريض رقم ملف واسم وجوال وتاريخ ميلاد. للطبيب رقم واسم وتخصص. يحجز المريض موعدًا عند طبيب، ونسجل تاريخ الموعد ووقته وسببه.» ارسم مخطط الكيانات بترميز قدم الغراب (ورقيًّا أو في draw.io)، ثم سلّمه لمعلمك.

المطلوب:
  • حدد الكيانات من الأسماء، والعلاقات من الأفعال.
  • ارسم كل كيان صندوقًا فيه خصائصه، وميّز المفتاح الأساسي بـ PK.
  • لا تخزّن العمر؛ فهو مشتق من تاريخ الميلاد.
☑ راجع عملك قبل التسليم:
💡 تلميح 1
«الموعد» حدث، والحدث كيان له خصائصه: التاريخ والوقت والسبب.
💡 تلميح 2
الموعد يحتاج أن يعرف أي مريض وأي طبيب: سنضيف ذلك بالمفتاح الأجنبي في الدرس 10.
انتقل إلى تقييم الدرساختيار من متعدد، وصح وخطأ، وأكمل الفراغ، وتتبّع الناتج.ابدأ التقييم ←

📝 معلم؟ أرسل ملاحظة للمؤلف عن هذا الدرس