Eng. AdhamAlghreeb
Database
Database
Chapter 1 :
Databases and Database Users
By:
Eng. Adham Alghreeb
( ‫) َوقُ ْل َر ِ ِّب ِزد ِِْن ِعلْ ًما‬
Eng. AdhamAlghreeb
Database
Database :
Collection of related data
Known facts that can be recorded and that have implicit meaning
Miniworld or universe of discourse (UoD)
Represents some aspect of the real world
Logically coherent collection of data with inherent meaning
Built for a specific purpose
:‫قاعدة البيانات‬
‫مجموعة من البيانات ذات الصلة‬‫حقائق معروفة يمكن تسجيلها ولها معنى ضمني‬‫( ُتمثل جانبًا من العالم الحقيقي‬UoD) ‫عالم صغير أو كوكبة حديثة‬‫مجموعة منطقية من البيانات ذات معنى ضمني‬‫تم بناؤها لغرض محدد‬-
Database types
Traditional database applications : Store textual or numeric information
Multimedia databases : Store images, audio clips, and video streams digitally
Geographic information systems (GIS) : Store and analyze maps, weather data, and satellite
images
Data warehouses and online analytical processing (OLAP) systems : Extract and analyze useful
business information from very large databases, Support decision making.
Real-time and active database technology : Control industrial and manufacturing processes
:‫أنواع قواعد البيانات‬
‫ تخزن المعلومات النصية أو الرقمية‬:‫التطبيقات التقليدية لقواعد البيانات‬
‫ تخزن الصور ومقاطع الصوت وتيارات الفيديو رقميًا‬:‫قواعد البيانات متعددة الوسائط‬
‫( تخزن وتحلل الخرائط وبيانات الطقس وصور الأقمار الصناعية‬GIS): ‫أنظمة معلومات الجغرافيا‬
‫( تستخرج وتحلل معلومات الأعمال‬OLAP): ‫مستودعات البيانات وأنظمة المعالجة التحليلية عبر الإنترنت‬
‫ وتدعم عمليات اتخاذ القرار‬،‫جدا‬
ً ‫المفيدة من قواعد بيانات كبيرة‬
‫ تتحكم في العمليات الصناعية والتصنيعية‬:‫تكنولوجيا قواعد البيانات الفورية والنشطة‬
Eng. AdhamAlghreeb
Database
Meta-data
Database definition or descriptive information
Describes structure of the database
Stored by the DBMS in the form of a database catalog or dictionary
‫تعريف قاعدة البيانات أو معلومات وصفية‬‫يصف هيكل قاعدة البيانات‬‫( في شكل فهرس أو قاموس قاعدة بيانات‬DBMS) ‫يتم تخزينه بواسطة نظام إدارة قواعد البيانات‬Manipulating a database
Query and update the database miniworld
Generate reports
:‫تلاعب بقاعدة البيانات‬
‫( في قاعدة البيانات‬Miniworld) ‫استعلام وتحديث عالم البيانات‬‫إنشاء تقارير‬Sharing a database
Allow multiple users and programs to access the database simultaneously
:‫مشاركة قاعدة البيانات‬
‫السماح لعدة مستخدمين وبرامج بالوصول إلى قاعدة البيانات في وقت واحد‬Application program
Accesses database by sending queries to DBMS
:‫برنامج التطبيق‬
(DBMS)‫يصل إلى قاعدة البيانات عن طريق إرسال استعلامات إلى نظام إدارة قواعد البيانات‬Query
Causes some data to be retrieved
:‫استعلام‬
‫يتسبب في استرجاع بعض البيانات‬-
Eng. AdhamAlghreeb
Database
Transaction
May cause some data to be read and some data to be written into the database
:‫معاملة‬
‫قد تتسبب في قراءة بعض البيانات وكتابة بعض البيانات في قاعدة البيانات‬Protection
System protection
Security protection
:‫الحماية‬
‫حماية النظام‬‫حماية الأمان‬Maintain the database system
Allow the system to evolve as requirements change over time
:‫صيانة نظام قاعدة البيانات‬
‫السماح للنظام بالتطور مع تغير متطلبات الوقت‬-
Eng. AdhamAlghreeb
Database
Characteristics of the Database Approach :
Traditional file processing : Each user defines and implements the files needed for a specific
software application
‫كل مستخدم يقوم بتعريف وتنفيذ الملفات المطلوبة لتطبيق برمجي معين‬Database approach : Single repository maintains data that is defined once and then accessed
by various users
Self-describing nature of a database system
Insulation between programs and data, and data abstraction
Support of multiple views of the data
Sharing of data and multiuser transaction processing
‫مستودع واحد يحتفظ بالبيانات التي يتم تعريفها مرة واحدة ثم يتم الوصول إليها من قبل مستخدمين‬‫مختلفين‬
‫طابع تصف ذاتي لنظام قاعدة البيانات‬‫ وتجريد البيانات‬،‫عزل بين البرامج والبيانات‬‫دعم وجهات نظر متعددة للبيانات‬‫مشاركة البيانات ومعالجة المعاملات متعددة المستخدمين‬-
Database catalog used by : DBMS software, Database users who need information about
database structure.
(DBMS)‫برامج إدارة قواعد البيانات‬‫مستخدمي قاعدة البيانات الذين يحتاجون إلى معلومات حول هيكل قاعدة البيانات‬-
Eng. AdhamAlghreeb
Database
insulation Between Programs and Data :Program-data independence :Structure of data files is stored in DBMS catalog separately from
access programs
Program-operation independence :Interface includes operation name and data types of its
arguments, Implementation can be changed without affecting the interface
Data abstraction :Allows program-data independence and program-operation independence
:‫العزل بين البرامج والبيانات‬
‫ يتم تخزين هيكل ملفات البيانات في كتالوج نظام إدارة قواعد البيانات‬:‫استقلال بين البرنامج والبيانات‬‫(بشكل منفصل عن برامج الوصول‬DBMS)
‫ يمكن تغيير التنفيذ دون‬،‫ يشمل الواجهة اسم العملية وأنواع بيانات معلماتها‬:‫استقلال البرنامج والعملية‬‫التأثير على الواجهة‬
‫ يسمح بالاستقلال بين البرنامج والبيانات واستقلال البرنامج‬:‫تجريد البيانات‬‫والعملية‬
Eng. AdhamAlghreeb
Database
View :
Subset of the database
Contains virtual data derived from the database files but is not explicitly stored
‫يحتوي على بيانات افتراضية تم استخلاصها من ملفات قاعدة البيانات ولكنها لا تخزن صراحة‬-
Conceptual representation of data :Does not include details of how data is stored or how
operations are implemented
Data model :Type of data abstraction used to provide conceptual representation
:‫تمثيل مفهومي للبيانات‬
‫لا يتضمن تفاصيل حول كيفية تخزين البيانات أو كيفية تنفيذ العمليات‬‫ نوع من التجريد الذي ُيستخدم لتوفير تمثيل مفهومي‬:‫نموذج البيانات‬-
Multiuser DBMS :Users have a variety of distinct applications, Must provide facilities for
defining multiple views, Allow multiple users to access the database at the same time
:‫نظام إدارة قواعد البيانات متعدد المستخدمين‬
‫ يجب أن يوفر وسائل لتعريف وجهات نظر‬،‫يمتلك المستخدمون مجموعة متنوعة من التطبيقات المتميزة‬‫ ويسمح لعدة مستخدمين بالوصول إلى قاعدة البيانات في نفس الوقت‬،‫متعددة‬
Concurrency control software :Ensure that several users trying to update the same data do so
in a controlled manner
‫برامج مراقبة التنافسية‬:
‫تضمن أن عدة مستخدمين يحاولون تحديث نفس البيانات يفعلون ذلك بطريقة مراقبة‬Transaction :Executing program or process that includes one or more database
Isolation property: Each transaction appears to execute in isolation from other transactions
Atomicity property: Either all the database operations in a transaction are executed or none are
:‫المعاملة‬
.‫برنامج أو عملية تنفذ تشمل واحدة أو أكثر من قاعدة البيانات‬‫ تظهر كل معاملة وكأنها تنفذ بعزل عن المعاملات الأخرى‬:‫خاصية العزلة‬‫ إما أن ُتنفذ جميع عمليات قاعدة البيانات في معاملة أو لا ُتنفذ أي منها‬:‫خاصية الذرية‬-
Eng. AdhamAlghreeb
Database
Actors :
Database administrators (DBA)
Authorizing access to the database
Coordinating and monitoring its use
Acquiring software and hardware resources
(DBA):‫مديري قواعد البيانات‬
‫ تخويل الوصول إلى قاعدة البيانات‬‫ تنسيق ومراقبة استخدامها‬‫ الحصول على موارد البرمجيات والأجهزة‬-
Database designers
Identifying the data to be stored
Choosing appropriate structures to represent and store this data
:‫مصممو قواعد البيانات‬
‫ تحديد البيانات التي يجب تخزينها‬‫ اختيار هياكل مناسبة لتمثيل وتخزين هذه البيانات‬-
End users
People whose jobs require access to the database
Types : Casual end users, Naive or parametric end users, Sophisticated end users, Standalone
users
:‫المستخدمون النهائيون‬
‫ الأشخاص الذين تتطلب وظائفهم الوصول إلى قاعدة البيانات‬،‫ والمستخدمين النهائيين البسطاء أو المعلمين‬،‫ الأنواع تشمل المستخدمين النهائيين العرضيين‬‫ والمستخدمين النهائيين المستقلين‬،‫والمستخدمين النهائيين المتقدمين‬
Eng. AdhamAlghreeb
Database
System analysts
Determine requirements of end users
:‫محللو النظام‬
‫ تحديد متطلبات المستخدمين النهائيين‬-
Application programmers
Implement these specifications as programs
:‫مبرمجو التطبيقات‬
‫ تنفيذ هذه المواصفات كبرامج‬-
DBMS system designers and implementers
Design and implement the DBMS modules and interfaces as a software package
(DBMS):‫مصممو ومنفذو أنظمة إدارة قواعد البيانات‬
‫ كحزمة برمجية‬DBMS ‫ تصميم وتنفيذ وحدات وواجهات‬Tool developers
Design and implement tools
:‫مطورو الأدوات‬
ّ
‫ تصميم وتنفيذ الأدوات‬Operators and maintenance personnel
Responsible for running and maintenance of hardware and software environment for database
system
:‫المشغلون وموظفو الصيانة‬
‫ مسؤولون عن تشغيل وصيانة بيئة الأجهزة والبرمجيات لنظام قاعدة البيانات‬-
‫‪Eng. AdhamAlghreeb‬‬
‫‪Database‬‬
‫‪Advantages of Using the DBMS:‬‬
‫)‪Controlling redundancy(Data normalization, Denormalization‬‬
‫التحكم في تكرار البيانات‪:‬‬
‫ التطبيقات مثل تطوير البيانات وإلغاء تكرارها‬‫‪Restricting unauthorized access‬‬
‫تقييد الوصول غير المصرح به‪:‬‬
‫ يضمن أن يكون لدى المستخدمين الذين لديهم إذن فقط الوصول إلى البيانات المحددة‬‫‪Providing persistent storage for program objects‬‬
‫‪solve Impedance mismatch problem: Object-oriented database systems typically offer data‬‬
‫‪structure compatibility‬‬
‫توفير تخزين دائم لكائنات البرنامج‪:‬‬
‫ حل مشكلة التباين‪ :‬يقدم أنظمة قواعد البيانات الموجهة نحو الكائنات توافقاً هيكليًا للبيانات‬‫‪Providing storage structures and search techniques for efficient query processing(Indexes,‬‬
‫)‪Buffering and caching, Query processing and optimization‬‬
‫توفير هياكل التخزين وتقنيات البحث لمعالجة الاستعلامات بكفاءة‪:‬‬
‫ يتضمن فهارس وتخزين مؤقت واستعلامات وأمثلة لتحسين معالجة الاستعلام‬‫‪Providing backup and recovery‬‬
‫توفير نسخ احتياطي واستعادة‪:‬‬
‫ يضمن سلامة البيانات وتسهيل استعادتها في حالة الفشل‬‫‪Providing multiple user interfaces‬‬
‫توفير واجهات متعددة للمستخدم‪:‬‬
‫‪ -‬يسمح بتفاعل أنواع مختلفة من المستخدمين مع قاعدة البيانات‬
Eng. AdhamAlghreeb
Database
Representing complex relationships among data
Enforcing integrity constraints
Referential integrity constraint
Key or uniqueness constraint
Business rules
Inherent rules of the data model
Permitting inferencing and actions using rules
Deductive database systems: Provide capabilities for defining deduction rules
Trigger: Rule activated by updates to the table
Stored procedures: More involved procedures to enforce rules
:‫تمثيل العلاقات المعقدة بين البيانات‬
‫ يتيح تصميم علاقات معقدة داخل البيانات‬:‫فرض قيود النزاهة‬
‫ والقواعد‬،‫ وقواعد الأعمال‬،‫ وقيود المفتاح أو الفرادة‬،‫ يشمل قيود النزاهة الإشارة إلى النزاهة الإشارية‬‫الأساسية لنموذج البيانات‬
:‫السماح بالاستدلال واتخاذ إجراءات باستخدام القواعد‬
‫ توفير إمكانيات لتحديد قواعد الاستدلال‬:‫ أنظمة قواعد البيانات الاستدلالية‬‫ قاعدة يتم تنشيطها بتحديثات إلى الجدول‬:‫ المشغل‬‫ إجراءات أكثر تعقيدا لفرض القواعد‬:‫ الإجراءات المخزنة‬-
Eng. AdhamAlghreeb
Database
Additional implications of using the database approach:
Reduced application development time
Flexibility
Availability of up-to-date information
Economies of scale
:‫آثار إضافية لاستخدام نهج قاعدة البيانات‬
‫تقليل وقت تطوير التطبيق‬
-
‫المرونة‬
-
‫توفر معلومات محدثة‬
-
‫اقتصاديات الحجم‬
-
A Brief History of Database Applications :
Early database applications using hierarchical and network systems: Large numbers of records of
similar structure
‫ عدد كبير من السجلات ذات‬:‫تطبيقات قواعد البيانات في وقت مبكر باستخدام الأنظمة الهرمية والشبكية‬
‫الهيكل المماثل‬
Providing data abstraction and application flexibility with relational databases: Separates
physical storage of data from its conceptual representation, Provides a mathematical foundation
for data representation and querying
‫ يفصل بين تخزين البيانات في‬:‫توفير تجريد البيانات ومرونة التطبيق باستخدام قواعد البيانات العلاقية‬
‫أساسا رياضيًا لتمثيل البيانات واستعلامها‬
‫ ويوفر‬،‫المستوى الفعلي وتمثيلها المفهومي‬
ً
Object-oriented applications and the need for more complex databases: Used in specialized
applications: engineering design, multimedia publishing, and manufacturing systems
‫ ُتستخدم في تطبيقات متخصصة مثل تصميم‬:ً‫تطبيقات الكائنات والحاجة إلى قواعد بيانات أكثر تعقيدا‬
‫الهندسة ونشر الوسائط المتعددة ونظم التصنيع‬
Interchanging data on the Web for e-commerce using XML: Extended markup language (XML)
primary standard for interchanging data among various types of databases and Web pages
‫( هي المعيار الرئيسي‬XML) ‫ لغة توسيع الوسم‬XML: ‫تبادل البيانات على الويب للتجارة الإلكترونية باستخدام‬
‫لتبادل البيانات بين مختلف أنواع قواعد البيانات وصفحات الويب‬
Eng. AdhamAlghreeb
Database
Extending database capabilities for new applications: Extensions to better support specialized
requirements for applications, Enterprise resource planning (ERP), Customer relationship
management (CRM)
‫ تمديدات لدعم أفضل لمتطلبات التخصص‬:‫توسيع قدرات قواعد البيانات لتلبية احتياجات التطبيقات الجديدة‬
(CRM)‫( وإدارة علاقات العملاء‬ERP) ‫للتطبيقات مثل تخطيط موارد الشركة‬
Databases versus information retrieval: Information retrieval (IR) Deals with books, manuscripts,
and various forms of library-based articles
‫( يتعامل مع الكتب والمخطوطات‬IR) ‫ استرجاع المعلومات‬:‫قواعد البيانات مقابل استرجاع المعلومات‬
‫وأشكال مختلفة من المقالات المكتبية‬
Eng. AdhamAlghreeb
When Not to Use a DBMS:Simple, well-defined database applications not expected to change at all
Stringent, real-time requirements that may not be met because of DBMS overhead
Embedded systems with limited storage capacity
No multiple-user access to data
Database