DBARالمادة: تصميم قواعد المعطيات

الفصل العاشر: نظم إدارة قواعد المعطيات غرضية التوجهObject-Oriented Database Systems

المفتاحية: الكلمات

الصف نسخة ،Class الصف ،Object الغرض ،Object Oriented التوجه غرضية

Instance، زييي ز ، المجردة المعطيات أنماط را ف (أو للغييرض الهوييية مم الهوييية) معيي

Identifier، الطرائييق Methods، الوراثيية Inheritance، التغليييف أو الكبسييلة

encapsulation، الصيييفوا ف هرميييية Class Hierarchy، زدديييية الكشيييكال تع

Polymorphism، أعلى صف Superclass، ج زئي صف Subclass، الحادية الوراثة

Single Inheritance، زددة الوراثة Multiple المتع Inheritance، التعريييف إعييادة

Redefinition، زكر النسناد زخر النسناد ،Late binding للنمط المب Early للنمط المتأ

binding .

ملخص:

زية المعطيييات قواعييد إدارة نظييم علييى الفصييل هذا يرك ز زجه، غرضيي زييي زات التييو والم

زية لها. النسانس

تعليمية: أهداا ف

على: للتعرا ف الفصل هذا يهدا ف

زية البيانات قواعد تاريخ عن لمحة• زجه. غرض التو

زية. البيانات قواعد انستخدام يجب متى• الغرض

زية البيانات قواعد مي زات• زية. البيانات قواعد مع مقارنة الغرض العلئق

زية البيانات قواعد مساوئ• زية. البيانات قواعد مع مقارنة الغرض العلئق

زية. بيانات قاعدة في الغراض تمثيل• غرض

زية المفاهيم• زية. المعطيات قواعد في النسانس الغرض

السابقة. النماذج مع التوجه غرضية المعطيات قواعد مقارنة•

1

1: مقدمة.

زية البيانات قواعد في المعطيات تخ زن زية جداول ضمن العلئق ميين تتييألف البعد ثنائ

زثل أنسطر زثل وأعمدة الكيانات تم الجدول. في المتضمن الكيان واصفات تم

زما زقيدة الغيراض لتخ زين أ زيية، المعطييات قواعيد فيي المع توصييفها يجيب العلئق

زية، (نسلنسلSimple Data Types بسيطة أنماط بانستخدام ...)، تاريخ أرقام، محرف

ا ل زثل الذيObject الغرض فمث ومييي زات أبعيياد (لييه جناح إلى تج زيئه يجب طائرة يم

زر ك جدول، في أخرى) يوضع آخيير جييدول في ...) يوضع وزن، انستطاعة، ( له ومح

وهكذا.

زقدة الغراض تج زيء يكون قد أمييرا الجدول في لتخ زينها أبسط أغراض إلى المع

دهدا زقد مج واحد. كغرض الج زاء مجموعة مع التعامل ويع

زي ز زية المعطيات قواعد تتم زجه غرض زييية المعطيييات قواعييد عيين التييو زييية العلئق بإمكان

زية الغراض، تخ زين ،Method الطرائييق خلل من الغراض نسلو ك توصيف وبإمكان

زي زاتها. توصيف إلى إضافة مم

زية البيانات قواعد إدارة نظم مفهوم ولدة1984 .ODBMS الغرض

زدد تعريف وضع1989 .ODBMS لي مح

, …).ObjectStore, O2( الول المنتج1990

زية. البيانات قواعد مع للتخاطب معايير بوضع البدء1991 الغرض

البيانييات قواعييد مييع والتعامييل لدارة المعييايير ميين مجموعيية تطييوير تييم ذلك بعد

منها: الغرضيةODMG (Object Database Management Group) release 1.2 …. 3.0SQL3…

يانات قواعد انستخدام يجب متى. 2 لب ؟ةزالغرضي ا

زية البيانات قواعد انستخدام المفيد من زجه غرض زقدة أغراض وجود عند التو يجييب مع

زقدة علقات وجود وعند البيانات، قاعدة في تمثيلها الغراض. هذه بين مع

2

زية البيانات قواعد انستخدام المفيد غير من أخرى جهة من زجه غرض وجييود عنييد التييو

من عنها التعبير يمكن بسيطة علقات تربطها البسيطة المعطيات من كبيرة حجوم

زية جداول خلل زقة. دون البعد ثنائ مش

يانات قواعد مي زات. 3 لب يانات قواعد مع مقارنة الغرضية ا ب ل العلئقية: ا

وانسييترجاعها، لتخ زينهييا تجميع ثم ومن تج زيء، إلى بحاجة ليست الغراض.1

زلص مما زلص المعالجة زمن يق كتييابته المطلييوبCode الرماز حجم من ويق

البيانات. بقاعدة المرتبط التطبيق في

يعطييي ما وهذا المعطيات، قاعدة في أكثر دللية معلومات بتضمين تسمح.2

الحقيقي. العالم في الغراض لتمثيل أكثر واقعية

الغراض. بين أنسهل تجوال.3

المعطيييات قواعييد وظييائف ميين ي زيييد ممييا جديييدة، أنميياط تعريييف إمكانية.4

النمذجة. وإمكانيات

يضييبط ونسييلو ك واصييفات لهييا أغييراض مييع ( تعامييل الواقع مع تطابقا أكثر.5

الخرى). الغراض مع علقتها

مواصييفاتها وليييس البيانييات قاعييدة في المتضمنة الغراض نسلو ك توصيف.6

فقط.

والصيييانة السييريع للتطييوير أكييبر إمكانييية يعطييي الصييفوا ف انستخدام إعادة.7

ووظائفها. المعطيات لقاعدة السهلة

يانات قواعد مساوئ. 4 لب يانات قواعد مع مقارنة الغرضية ا ب ل االعلئقية:

بسيطة. أنماط من المعطيات حال في أبطأ أداء.1

معها. تتعامل قيانسية انستعلم لغة يوجد ل.2

ا ل العلئقييية المعطيييات قواعييد تييؤمن.3 ا ل ح معطيييات قواعييد لتصييميم كشييام

مثييل التييوجه الغرضييي النمييوذج يييؤمن ل بينمييا الدارة، واحتياجات العمال

بعد. الدوات هذه

الغرضية. البيانات قواعد مع للتعامل متوافرة أقل أدوات.4

نضوجا). (أكثر أكثر مستقرةRDBMS معايير.5

3

النمييوذج فييي القييوة نقيياط من للنستفادة مؤهلة الكشخاص من قليلة نسبة.6

أكبر. تعلم وقت إلى يحتاج أنه كما التوجه، الغرضي

غرضية: بيانات قاعدة في الغراض تمثيل. 5

قواعييد نييوعي بييين فيمييا الغييراض تمثيل طريقة في الختلا ف عن مثال يلي فيما

والغرضية: العلئقية البيانات

هي واصفات مجموعة من الفاتورة تتألف مبيع، فاتورة هو غرض المثال في نجد

أقلم. ومجموعة زبون إلى بالضافة الفاتورة، وإجمالي والتاريخ الرقم

فيياتورة، هي أغراض ثلثة إلى الفاتورة تج زيء يجب العلئقي النموذج بانستخدام

قلم. زبون،

الفيياتورة بييينn-1 (علقيية فييواتير مجموعيية زبييون ولكييل وحيد زبون فاتورة لكل

وال زبون).

الفيياتورة بينn-1 (علقة واحدة لفاتورة يتبع قلم وكل أقلم مجموعة فاتورة لكل

والقلم).

جداول. ثلثة من معطيات تجميع تتطلب الفاتورة بيانات قراءة

4

ا ل، خصييائص ثلثيية لييه بغييرض الفاتورة تمثيل يتم الغرضي النموذج بانستخدام فمث

ال زبييون خاصيية إلييى بالضييافة والجمالي، والتاريخ الرقم هيProperties بسيطة

(قلم). نمط من أغراض (غرض) ومجموعة مركب نمط من هي التي

أو واحييدة، ككتلة الغرض قراءة إمكانية للمستخدم الغرضية البيانات قواعد تعطي

منه. أج زاء قراءة

الييتيSQL3 منهييا قيانسية لغة من أكثر له البيانات قاعدة في الغراض مع التعامل

من: تتألف

ODL object definition language. (Replacing DDL)OIF object interchange Format. (Replacing DCL)OQL object query language. (Replacing DML)

لشييرح جلسييات لعييدة بحاجيية وهييي ،SQL مييع مقارنيية نسييبيا معقدة اللغة هذه

المحاضرة. هذه نطاق خارج وهذا مفرداتها

الغرضية: المعطيات قواعد في النسانسية المفاهيم. 6

):Object( الغرض

زي ز خلل من الغرض يعرا ف هييذا إنسييناد يتم حيث ،Identifier به الخاص الهوية مم

زي ز الغرض. حذا ف لحظة ويحذا ف تغييره، يمكن ول إنشائه لحظة للغرض المم

زبر عنInstances الغرض نسخ وتتمي ز الغرض، هوية عنproperties الواصفات تع

الغرض). لواصفات مختلفة قيم تحمل نسخة (كل الواصفات قيم خلل من بعضها

زرا ف :Object Identity الغرض مع

للغرض، بالنسبة وحيد-

الغرض، إنشاء لحظة النظام من معطى-

الظروا ف، من ظرا ف أي تحت تغييره يمكن ل-

نفسه، الغرض محي إذا حذفه يمكن-

انستخدامه. إعادة أبدا يمكن ل-

:Object Properties الغرض واصفات

5

التاريخ، هي: الرقم، واصفات مجموعة لها (الفاتورة هويته تحدد الغرض واصفات

النسخ. من غيرها عن الغرض من نسخة تميز الواصفات وقيم ...)،

زيز يستخدم و ال غرضين، بين للربط الغرض مم زية المادة واصفة فمث في الدرس

المنهاج محتوى على للدللة ،مادة الغرض مميزات قائمة تحوي منهاج الغرض

).n-1 (عالقة المواد من

:Object state الغرض حالة

زيخخن. ويمكخخن وقخخت فخخي غخخرض واصخخفات تأخخخذها التي القيم مجموعة هي أن مع

زير. ولتغيير زير غرض حالة تتغ رسخخالة إرسخخال يجب واصفاته ولتغيير واصفاته، قيم غ

طرائقه. استدعاء عبر الغرض إلى

):Method( الغرض طرائق

زيخخة لتنفيخخذ يستخدمCode رماز هي الطريقة زينخخة عمل زدل مع واصخخفات قيخخم فخخي تعخخ

زيخخات تنفيخخذ ويمكخخن ،Properties الغخخرض اسخختدعاء خالل مخخن الغخخرض علخخى عمل

طرائقه.

زول غير الوصول من واصفاته تحمي الغرض طرائق إليها. المخ

الغخخراض بيخخن التخاطب ويتم آخر، لغرض الداخلية للبنية يصل أن لغرض يمكن ل

معينة. طرائق تنفيذ طلبات تتضمنMessages رسائل طريق عن

بينها فيما الرسائل تبادل للغراض يمكن

زيز Object التوجه الغرضي النموذج يتم Orientedبفكرة لتغليف ) ا الكبسلة(

Encapsulationزقق التي و ل تح زدد التيProperties الغرض لواصفات عز حخخالته تح

6

State، و ل . فخخالتغليفBehavior سخخلوكه تحخخدد التيMethod الغرض لطرائق وعز

Methods الطرائخخق وتحقيخخق البيانخخات تمثيل إخفاء يضمن implementationعخخن

الغرض. خارج

):Classes( الصفوف

عبخخارة هو فالصف صفوف، في متشابهة معطيات تمتلك التي الغراض تجميع يتم

متشخخابه (واصفات) وسلوك متشابهة بنية مع المتشابهة الغراض من مجموعة عن

(طرائق).

في للغراض الطرائق تحقيق وتفصيل المعطيات لبنية وصف على الصف ويحتوي

الصف. ذلك

زيز تملك نسخة وكل ،Instance الصف نسخة بخ الصف من غرض كل يدعى مم

Unique فريد هوية Identifierرف أيضا ندعوه (والذي زية مع زنهخخا كمخخا فريخخد)، هو أ

زرف إليه. تنتمي الذي الصف تع

منها كل يملك حيثProtocol الصف ببرتوكول الصف رسائل مجموعة تدعى

زيزا. يتم اسما الرسخخائل بعخخض ولكخخن معينخخة أغخخراض إلى غالبا الرسائل إرسال مم

و ة، للصخف تابعخة طريقخة على (مثال الصف إلى مباشرة ترسل بنخاء طريقخة مباشخر

).Constructor جديد غرض

حيث ،Private خاصة وطرائقPublic عامة الصف: طرائق لطرائق نوعان هنالك

أبخخدا يمكنهخخا ل بينمخخا فقخخط، العامخخة الطرائخخق تنفيذ تطلب أن أخرى لغراض يمكن

الخاصة. الطرائق تنفيذ طلب

7

):Class Hierarchy( الصفوف عالقات

وحيد. أب صف لكل يكون حيث هرمية، بنية في الصفوف تنظيم يتم

زم تصنيف عن عبارة هو:Superclass العلى الصف منه. الجزئية للصفوف أع

زكبات على تحتوي:Subclass الجزئية الصفوف زصصة مر زم التصنيف من مخ الع

العلى. للصف

الصفمثال: كمان،...، غيتار، بيانو، للصفوف أعلى صف هو موسيقية أداة

الموسيقية. الداة صف من جزئية صفوف هي الخيرة الصفوف فإن وبالتالي

للهرمية. الجذر الصف من موروثة الهرمية في الصفوف جميع

8

:Inheritance الوراثة من نوعان هنالك

الصف يحوي عندما موجودة وهيSingle Inheritance أحادية وراثة•

إلخخى رسخخالة النظخخام يرسخخل أعلخخى). عنخخدما (صف فقط واحد أب صف على

و ل البحث يتم معين غرض إليخخه ينتمخخي الذي الصف في الطريقة هذه عن أو

العلخخى الصخخفوف فخخي البحخخث يتم وجودها عدم حال في ثم ومن الغرض

الهرمية. في

يحوي عندما موجودة وهيMultiple Inheritance متعددة وراثة•

واحد. أب صف من أكثر على الصف

9

:Redefinition التعريف إعادة

جزئية وصفوف (موظف)، أب صف لدينا ،Redefinition التعريف إعادة مثال في

تعنخخي الطيخخار صخخف ) فخخيBonus( الطريقخخة تعريخخف وميكانيكي). إعادة (طيار منه

يخخرث الخخذي الميكخخانيكي عالوة حسخخاب عخخن مختلخخف بشخخكل الطيخخار عالوة حساب

الطيخار، عخدا مخا المخوظفين، (لجميخع الموظخف، صخف مخن العالوة حساب طريقة

الخخخاص الصف في تعريفها بإعادة قمنا لذلكBonus الخ حساب في واحدة طريقة

به).

بالمعخخامالت إما وتختلف السم نفس لهاMethods طرائق عدة بوجود السماح إن

argumentsويخخدعى التخخوجه غرضخخية المبخخادئ أهخخم أحخخد يشكل العمل بطريقة أو

.Polymorphism الشكال بتعددية

الغراض: بين العالقة

10

واحد ةقسم يرأس مدير كل لغرض، غرض ): علةقة1:1( لواحد واحد علةقة•

واحد. مدير يرأسه ةقسم وكل

علممى الموظممف يعمممل والخدمممة، الموظف ): مثالM:1( لعديد واحد علةقة•

موظف. من أكثر الخدمة تحوي بينما واحدة، خدمة

11

أوليممة مممواد مجموعممة إلممى يحتاج منتج كل ): مثالM:N( لعديد عديد علةقة•

منتج. من أكثر انتاج في تستخدم أولية مادة وكل

م ال المبيع فاتورة (مثال البياني التمثيل في فقط الغرض مربع وضع من السابقة) بد

خلل ومممن الصممفين، بيممن العلةقممة لوصف اسم استخدام الفضل من الصف، في

ةدة تمييز يمكن التسمية الصفين. بين علةقات ع

):Data Types( المعطيات أنماط

12

Simple بسمميطة معطيات نمط المعطيات، أنماط من نوعان هنالك Data Types

Abstract مجردة معطيات ونمط Data Typesالمسممتخدم. ةقبممل مممن تعريفه يتم

ةقدة، أغراض تعريف يمكن النماط هذه خلل ومن عبارة هي واصفات تحوي مع

أخرى. صفوف من نسخ عن

Early مبكممر للواصفات: إسممناد القيم إسناد من نوعان يوجد كما bindingوإسممناد

:Late binding متأخر

التنفيذ، زمن حتى الواصفة معطيات نمط معرفة يتم ال للنمط، المتأخر السناد في

نمطممي مممن ةقيمممتين تحويمما أن الصممف نفس من مختلفتين غرض لنسختي ويمكن

ةقاعممدة فإن للمعطيات، المبكر السناد في الواصفة. بينما لنفس مختلفين معطيات

التعريف. زمن في الواصفة معطيات نمط تختبر المعطيات

التعريف مسبقة أساسية معطيات أنماط باستخدامINVENTORY الجدول

13

المبكر السناد باستخدامINVENTORY الجدول

المتأخر السناد باستخدامINVENTORY الجدول

لنماذج مع التوجه غرضية المعطيات ةقواعد مقارنة .7 :السابقة ا

النماذج في السطر أو الكيان التوجه، غرضية المعطيات ةقواعد في الغرض يكافئ

بميممزات التمموجه غرضممي النموذج يتمتع ولكن، )،ERD العلقئقي، (النموذج الخرى

ةبممر (والممذي السمملوك واةقعيممة: مثممل أكممثر تجعله أخرى بممالطراقئق) والوراثممة عنممه يع

والكبسلة.

14

يبقممى ولكممن، الخرى، النماذج في الجدول أو الكيانات مجموعة الصف يكافئ كما

م ة أكثر الصف سمملوك يصممف وإنممما المعطيممات، لبنيممة وصممفا فقممط يعطي ال لنه ةقو

أيضا. الصف أغراض

عيع رت ربر م ة جديدة مجردة لنماط المستخدم تعريف و الخرى. بالنماذج مقارنة ةقوية أدا

حيممث وراثيممة؛ هرميممة ضمممن للصفوف بتنظيمه التوجه، الغرضي النموذج يتميز كما

آباقئه. جميع الصف يرث

م ال يحقق الذي التغليف بفكرة النموذج هذا ويتميز ولطراقئقممه الصممف لمعطيممات عممز

الخاصة.

حيممث الخممرى، النممماذج فممي بممالغرض الخمماص الهويممة لمميممز مقابممل يوجد ال كما

الغممرض، حالممة عممن النظممر بغض الغراض بين علةقات لبناء المميز هذا يستخ ردم

الكيممان واصممفات ةقيممم مممن أكثر أو معينة ةقيمة العلقئقي النموذج يستخدم حين في

الخرى. الكيانات مع العلةقات لبناء

التوجه: غرضية المعطيات ةقواعد إدارة نظام. 8

ةي المعطيات ةقواعد إدارة نظام ةقواعممد إدارة نظممام عممن عبممارة التوجه: هممو غرض

البرمجية والميزات القوة وبين التقليدية، المعطيات نظم منافع بين يكامل معطيات

التوجه. غرضي المعطيات لنموذج

15

تطبيقسسات الطبيسسة، (التطبيقسسات المعقسسدة التطبيقسسات فسسي النظسسام هسسذا يتسسستخدم

التطبيقسسات الحاسسسب، بمعونسسة التصسسميم تطبيقسسات الفيزيائيسسة، التطبيقات التصالت،

الوسائط...الخ). متعددة

التوجه غرضي المعطيات قواعد إدارة لنظام الساسية القواعد .9 :

التوجه: غرضي نظاما منه تجعل التي القواعد

معم أن يجب• معقدة. أغراض مع التعامل النظام ميد

يز النظام يؤمن أن يجب• ع ال المميسسز هسسذا ويكون غرض، لكل هوية مم متسسستق

الغرض. حالة عن

الغرض. داخل والطرائق المعطيات كبتسلة•

الجديدة. المجردة والنماط الصفوف تعريف إمكانية•

الوراثة. عملية النظام يدعم أن يجب•

المعطيات. لنماط الديناميكي السناد إمكانية•

قسسة الساسسسية العمليسسات جميسسع النظسسام يسسدعم أن يجسسب• لغسسات فسسي المحق

البرمجة.

ع ال النظام يكون أن يجب• للتوسع. قاب

معطيات: قاعدة إدارة نظام منه تجعل التي القواعد

المعطيات. مواقع تذكر على قادرا النظام يكون أن يجب•

كبيرة. معطيات قواعد إدارة على القدرة•

متستخدمين. عدة مع التعامل على القدرة•

والعتادية. البرمجية الخطاء حدوث بعد التصحيح على القدرة•

المعطيات. عن التسهل الستعالم•

أغراض بناء مثال. 10

ع ل تتم والسستي المجسسردة)، المعطيات (أنماط الجديدة المعطيات أنماط بناء عملية أو

ع ءT_ADDRESS وT_JOB( صفوف عن عبارة هي ومن بتسيطة، أنماط على ) بنا

ع ء العاملين صف بناء يتم ثم النماط. هذه على بنا

SQL > CREATE OR REPLACE TYPE T_ADDRESS AS OBJECT (

16

2 STREET VARCHAR2(20),3 CITY VARCHAR2(15),4 STATE CHAR(2),5 ZIP CHAR(5)6 );7 /

Type created

SQL > CREATE OR REPLACE TYPE T_JOB AS OBJECT (2 CNAME VARCHAR2(20),3 START_DATE DATE,4 END_DATE DATE,5 MONTHLYSALARY NUMBER(7, 2),6 MEMBER FUNCTION MONTHSONJOB RETURN NUMBER,7 MEMBER FUNCTION TOTALEARNED RETURN NUMBER8 );9 /

Type created

SQL > CREATE TABLE WORKER {2 WRK_NUM NUMBER PRIMARY KEY,3 WRK_LNAME VARCHAR2(15) NOT NULL,4 WRK_FNAME VARCHAR2(15) NOT NULL,5 WRK_ADDRESS T_ADDRESS,6 WRK_PREVJOB T_JOB7 };8 /

Table created

17