تُعرِّف هذه الوحدة الطلاب على نموذج الكيان والعلاقة (Entity-Relationship Model)، وهو أساس نمذجة البيانات المفاهيمية قبل تطبيقها في قواعد البيانات العلائقية. كما تشمل المفاهيم الأساسية للكيان، العلاقات، السمات، والمفاتيح.
تُعرِّف هذه الوحدة الطلاب على نموذج الكيان والعلاقة (Entity-Relationship Model)، وهو أساس نمذجة البيانات المفاهيمية قبل تطبيقها في قواعد البيانات العلائقية. كما تشمل المفاهيم الأساسية للكيان، العلاقات، السمات، والمفاتيح.
في قلب نمذجة البيانات المفاهيمية يكمن مفهوم الكيان (Entity). لنستكشف هذا المفهوم والمفاهيم المرتبطة به:
هو شيء ذو وجود مستقل، يمكن تمييزه بوضوح عن غيره، وله أهمية في سياق النظام الذي نُصمم له قاعدة البيانات. الكيان يُمثل "المعلومات" التي نريد تخزينها وتنظيمها. يمكن أن يكون الكيان:
هي مجموعة من الكيانات المتماثلة في الخصائص (أي من نفس "النوع"). بعبارة أخرى، هي مجموعة من جميع الكيانات التي تنتمي إلى نوع كيان معين في لحظة زمنية محددة. تُقابل "الجدول" في النموذج العلائقي.
هو تصنيف أو وصف عام يحدد الخصائص (السمات) المشتركة التي تمتلكها جميع الكيانات داخل مجموعة كيان معينة. إنه يمثل "الهيكل" أو "القالب" للكيانات.
ارتباط الوجود (أو الاعتماد الوجودي) هو مفهوم يحدد ما إذا كان وجود كيان معين يعتمد بشكل كلي على وجود كيان آخر.
إذا كان كيانًا ما لا يمكن أن يوجد بشكل منطقي في قاعدة البيانات دون وجود كيان آخر مرتبط به، فإننا نقول إن الكيان الأول لديه ارتباط وجودي بالكيان الثاني. الكيان الذي يعتمد وجوده على الآخر يُسمى الكيان التابع (Dependent Entity)، والكيان الذي يُعتمد عليه يُسمى الكيان المهيمن (Dominant Entity) أو (Identifying Entity).
عادةً ما تكون الكيانات الضعيفة (Weak Entities) هي أمثلة كلاسيكية على الكيانات التي لديها ارتباط وجودي، حيث لا يمكن تحديدها بشكل فريد إلا من خلال ارتباطها بكيان قوي (Strong Entity).
تُصنف الكيانات في نموذج ER بناءً على مدى استقلاليتها في التحديد:
هو كيان له مفتاح رئيسي (Primary Key) خاص به يمكنه من تمييز سجلاته بشكل فريد دون الحاجة إلى الاعتماد على كيان آخر. يُرسم الكيان القوي بشكل مستطيل واحد في مخطط ER.
هو كيان يعتمد على كيان قوي آخر (يُسمى الكيان المهيمن أو المُعرف) لتمييز سجلاته بشكل فريد. أي أن الكيان الضعيف ليس لديه مفتاح رئيسي مستقل بذاته. يُرسم الكيان الضعيف بمستطيل مزدوج في مخطط ER، ويرتبط بالكيان القوي بعلاقة تحديد (Identifying Relationship) تُمثل بخط مزدوج.
هي كيانات تُستخدم لتمثيل علاقات معقدة (عادةً علاقة متعدد إلى متعدد Many-to-Many) بين كيانين أو أكثر من الكيانات الأساسية. هذه الكيانات المركبة غالباً ما تمتلك سمات خاصة بها بخلاف المفاتيح الخارجية التي تربطها بالكيانات الأساسية. تسمى أيضاً "كيانات ارتباطية" أو "الجداول الوسيطة" عند التحويل للنموذج العلائقي.
السمة (Attribute) هي خاصية تصف الكيان أو العلاقة. كل كيان (أو علاقة في بعض الحالات) يمتلك مجموعة من السمات التي تصف خصائصه الفريدة.
أنواع السمات المختلفة في نموذج ER:
هي سمة غير قابلة للتجزئة إلى سمات أصغر ذات معنى. تُعتبر وحدة واحدة من المعلومات.
هي سمة تتكون من جزأين أو أكثر من السمات البسيطة، كل جزء له معنى خاص به، ولكن تُعامل السمة المركبة ككل لتمثيل مفهوم واحد. تُظهر في مخطط ER كدائرة رئيسية تتفرع منها دوائر فرعية.
هي سمة يمكن اشتقاق قيمتها أو حسابها من قيم سمات أخرى موجودة في قاعدة البيانات. لا تُخزن هذه السمة فعليًا في قاعدة البيانات، بل تُحسب عند الحاجة. تُرسم بدائرة متقطعة في مخطط ER.
هي سمة يمكن أن تحتوي على أكثر من قيمة واحدة لنفس الكيان في نفس الوقت. تُرسم بدائرة مزدوجة في مخطط ER.
المفاتيح هي سمات أو مجموعات من السمات تلعب دورًا حاسمًا في تمييز الكيانات والعلاقات بينها، وتضمن سلامة البيانات.
هو سمة (أو مجموعة من السمات) تُعرف كل كيان (سجل) بشكل فريد ضمن مجموعة الكيان الخاصة به. يجب أن تكون قيمته فريدة وغير فارغة (NOT NULL). يُختار من بين المفاتيح المحتملة (Candidate Keys).
هي أي سمة (أو مجموعة من السمات) داخل الكيان التي لديها القدرة على أن تكون مفتاحًا رئيسيًا؛ أي أنها فريدة وغير قابلة للتكرار ويمكنها تحديد كل سجل بشكل فريد. من بين جميع المفاتيح المحتملة، يتم اختيار واحد ليكون المفتاح الرئيسي.
هو أي مفتاح محتمل (Candidate Key) لم يتم اختياره ليكون المفتاح الرئيسي. لا يزال فريدًا ويمكن استخدامه لتعريف السجلات، ولكنه لا يُستخدم كمفتاح أساسي للربط.
هو سمة (أو مجموعة من السمات) في كيان ما تشير إلى المفتاح الرئيسي في كيان آخر، لإنشاء علاقة بين الكيانين. يضمن التكامل المرجعي بين البيانات في الجداول المرتبطة.
يُستخدم المفتاح الجزئي لتمييز الكيانات داخل مجموعة كيان ضعيفة (Weak Entity Set). بما أن الكيان الضعيف ليس لديه مفتاح رئيسي مستقل، فإن المفتاح الجزئي يميز الكيانات الضعيفة فقط بالنسبة للكيان القوي الذي تعتمد عليه. يُرسم بخط متقطع تحت السمة في مخطط ER.
| المصطلح (الإنجليزية) | المصطلح (العربية) | التعريف |
|---|---|---|
| Entity | كيان | شيء (شخص، مكان، حدث، مفهوم) له وجود مستقل ويمتلك سمات، ويُمثل البيانات في النظام. |
| Entity Set | مجموعة كيان | مجموعة من الكيانات المتماثلة في الخصائص (أي من نفس النوع). |
| Entity Type | نوع الكيان | تصنيف يحدد الهيكل (السمات المشتركة) لمجموعة كيانات معينة. |
| Existence Dependency | ارتباط الوجود | كون كيان لا يمكن أن يوجد منطقيًا إلا بوجود كيان آخر مرتبط به. |
| Strong Entity | كيان قوي / مستقل | كيان له مفتاح رئيسي يميزه بذاته ولا يعتمد على كيان آخر في هويته. |
| Weak Entity | كيان ضعيف | كيان يعتمد على كيان قوي آخر (مُعرف) لتمييز سجلاته، وليس له مفتاح رئيسي مستقل. |
| Composite Entity / Associative Entity | كيان مركب / ارتباطي | كيان يُستخدم لتمثيل علاقة معقدة (متعدد إلى متعدد) بين كيانين أو أكثر، ويمتلك سمات خاصة به. |
| Attribute | سمة | خاصية أو وصف يصف الكيان أو العلاقة (يُقابل العمود في الجدول). |
| Simple Attribute | سمة بسيطة | سمة غير قابلة للتجزئة (مثل الاسم). |
| Composite Attribute | سمة مركبة | سمة تتكون من سمات أبسط ذات معنى (مثل العنوان). |
| Derived Attribute | سمة مشتقة | سمة يمكن اشتقاق قيمتها من بيانات أخرى (مثل العمر). |
| Multivalued Attribute | سمة متعددة القيم | سمة يمكن أن تحتوي على أكثر من قيمة لنفس الكيان (مثل أرقام الهواتف). |
| Primary Key (PK) | المفتاح الرئيسي | مجموعة من السمات تُعرف كل سجل بشكل فريد في الجدول. |
| Candidate Key | مفتاح محتمل | أي سمة أو مجموعة سمات يمكن أن تعمل كمفتاح رئيسي لتمييز السجلات بشكل فريد. |
| Alternate Key | المفتاح البديل | أي مفتاح محتمل لم يتم اختياره ليكون المفتاح الرئيسي. |
| Foreign Key (FK) | المفتاح الخارجي | سمة (أو مجموعة سمات) في جدول تشير إلى مفتاح رئيسي في جدول آخر، لربط البيانات. |
| Partial Key / Discriminator | المفتاح الجزئي | سمة تُستخدم لتمييز الكيانات داخل كيان ضعيف، ولكنها لا تُميزها بشكل فريد بمفردها. |
اختبر فهمك لمفاهيم هذه الوحدة بالإجابة على الأسئلة التالية: