پایگاه داده

دکتر محمدرضا کیوان پور

اصول و مفاهیم پایه

پایگاه داده رابطه‌ای

زبان پرس‌وجو نویسی SQL

طراحی پایگاه داده

شاخص‌گذاری اطلاعات

کلاس پایگاه داده دکتر کیوانپور با بیش از 22 سال تجربه تدریس این درس در دانشگاه ها و موسسات مختلف آموزش عالی، نویسنده پرتیراژترین کتاب در حوزه پایگاه داده به همه علاقه مندان این درس و داوطلبان کنکور های کارشناسی ارشد و دکترای مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات اکیداً توصیه می شود. 

در جلسه اول درس  پایگاه داده، تعاریف مهم پایه ای مثل داده، اطلاعات، پایگاه داده، DBMS و جایگاه افراد در پایگاه داده مطرح می شود.

تعاریف اولیه

در این جلسه از درس پایگاه داده با عنوان «پیش گفتار»، اهداف این درس، سر فصل ها، منابع درس و میزان اهمیت درس و سایر نکات مشاوره ای در مورد روش مطالعه این درس ارائه می شود. 

پیش گفتار

در جلسه دوم پایگاه داده دکتر کیوان پور، مبحث «اصول و مفاهیم پایه» پایگاه داده مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. چرایی پایگاه داده و مزایای آن، معماری پایگاه داده و سه لایه داخلی (Internal level-physical)، ادراکی (conceptual level) و خارجی (external level-view) مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد. سپس مفهوم استقلال فیزیکی و استقلال منطقی داده ها مورد بحث قرار داده می شود. مدل های پایگاه داده (database models) شامل مدل سلسله مراتبی (hierarchical model)، مدل شبکه ای (network model)، مدل شیء گرا (object oriented model)، مدل رابطه ای (relational model) و مدل های ترکیبی مورد مطالعه دقیق قرار می گیرد. همچنین اصطلاحات مهمی مانند کاتالوگ (catalog)، لغت نامه (Data Dictionary-DD)، پرس و جو (query)،DDL (Data Dictionary Language و DML (Data Manipulation Language) و DCL (Data Control Language , و نیز DSL (Data Sub-Language به تفصیل شرح داده می شوند. نکات مهم کنکوری پایگاه داده و تعداد زیادی تست در مورد مباحث فوق مطرح و حل کاملاً تشریحی آن ارائه می شود.

در جلسه سوم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «جبر رابطه‌ای»، فصل دوم درس پایگاه داده، فصل «پایگاه داده رابطه ای»، آغاز می‌شود. در ابتدای این فصل، پایگاه داده رابطه‌ای، مدل رابطه‌ای و جبر رابطه‌ای تعریف می‌شود و ارتباط این سه مفهوم با هم بررسی می‌گردد. همچنین در باره چرایی نیاز به پایگاه داده، مدل و جبر رابطه ای بحث می شود. سپس عملوند های جبر رابطه ای معرفی می شوند و در ادامه ویژگی های یک رابطه در جبر رابطه ای مورد توجه قرار می گیرند. سپس دو عملگر از 6 عملگر جبر رابطه ای معرفی و تشریح می شوند. همچنین چندین نکته مهم کنکوری و چندین تست در رابطه با همان دو عملگر جبر رابطه ای، مطرح و حل کاملاً تشریحی تست ها ارائه می شود.

جبر رابطه‌ای

در جلسه چهارم پایگاه داده دکتر کیوانپور، ویژه کنکور کامپیوتر و کنکور فناوری اطلاعات (آی تی) در مقطع کارشناسی ارشد، با عنوان «عملگرهای جبر رابطه‌ای»، ادامه فصل دوم درس پایگاه داده، فصل «پایگاه داده رابطه ای»، تدریس می‌شود. در جلسه قبل، 2 عملگر از 6 عملگر جبر رابطه‌ای معرفی و تشریح شد. در این حلسه، 4 عملگر دیگر به تفصیل با مثال و نکته و تست بررسی و تحلیل می‌گردد. مفاهیم مهمی مانند شروط سازگاری، نگاشت جبر رابطه‌ای به مدل رابطه‌ای و تعریف جدول و پرس‌و‌جو نویسی در جبر رابطه‌ای و غیره مطرح و به تفصیل در مورد آنها بحث می‌شود. همچنین 7 نکته مهم کنکوری، 6 مثال پربار با حل تشریحی و 3 تست در رابطه با همان 4 عملگر جبر رابطه‌ای، مطرح و حل کاملاً تشریحی تست‌ها ارائه می‌شود.

عملگرهای جبر رابطه‌ای

در جلسه پنجم پایگاه داده دکتر کیوانپور، ویژه کنکور کامپیوتر و کنکور فناوری اطلاعات (آی تی) در مقطع کارشناسی ارشد، با عنوان «پرس‌وجو نویسی در جبر رابطه‌ای»، ادامه فصل دوم درس پایگاه داده، فصل «پایگاه داده رابطه ای»، تدریس می‌شود. تعاریف مهمی مانند ستون مشترک، انواع کلیدها (چهار نوع کليد) شامل ابرکليد، کليد کاندید، کليداصلی و کليد خارجی معرفی می‌شود. سپس مبحث ابرکلید با مثال‌های متعدد مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد. ادامه بحث شیرین پرس‌وجو نویسی در جبر رابطه‌ای و سایر کلیدها به جلسه ششم موکول می‌شود. همچنین نکات مهم کنکوری مربوط به پرس‌وجو نویسی در جبر رابطه‌ای و بالاخص مبحث ابرکلید مطرح شده و تست نمونه هم حل می‌شود. 

پرس‌وجو نویسی در جبر رابطه‌ای (1)

در جلسه ششم پایگاه داده دکتر کیوانپور، ویژه کنکور کامپیوتر و کنکور فناوری اطلاعات (آی تی) در مقطع کارشناسی ارشد، با عنوان «پرس‌وجو نویسی در جبر رابطه‌ای (2)»، ادامه فصل دوم درس پایگاه داده، فصل «پایگاه داده رابطه‌ای»، تدریس می‌شود. جلسه قبل انواع کلیدها (چهار نوع کليد) شامل ابرکليد، کليد کاندید، کليداصلی و کليد خارجی معرفی شد و مبحث ابرکلید با مثال‌های متعدد مورد بحث و بررسی قرار گرفت. ادامه بحث شیرین پرس‌وجو نویسی در جبر رابطه‌ای و شرح کامل سایر کلیدها در این جلسه دنبال می‌شود. همچنین چندین نکته مهم کنکوری مربوط به پرس‌وجو نویسی در جبر رابطه‌ای و بالاخص مبحث کلیدها مطرح شده و 6 تست پربار و نکته دار کنکور در این زمینه مطرح و به صورت کاملاً تشریحی حل می‌شود. 

پرس‌وجو نویسی در جبر رابطه‌ای (2)

در جلسه هفتم پایگاه داده دکتر کیوانپور، ویژه کنکور کامپیوتر و کنکور فناوری اطلاعات (آی تی) در مقطع کارشناسی ارشد، با عنوان «قواعد جامعیت در پایگاه داده»، ادامه فصل دوم درس پایگاه داده، یعنی فصل «پایگاه داده رابطه‌ای»، تدریس می‌شود.  محدودیت‌های جامعیتی در قالب سه قانون کلی جامعیت قابل طرح هستند. (1) قاعده جامعیت درون رابطه‌ای (Intra-Relation Integrity Rule)، (2) قاعده جامعیت موجودیت (Entity Integrity Rule) و (3) قاعده جامعیت ارجاع (Referential Integrity Rule). همچنین چندین نکته مهم کنکوری مربوط به این قواعد به همراه پرس‌وجوهای مربوطه مطرح شده و یک تست و چند مثال پربار و نکته‌دار در این زمینه مطرح و به صورت کاملاً تشریحی حل می‌شود. 

قواعد جامعیت در پایگاه داده

در جلسه هشتم پایگاه داده دکتر کیوانپور، ویژه کنکور کامپیوتر و کنکور فناوری اطلاعات (آی تی) در مقطع کارشناسی ارشد، با عنوان «عملگرهای فرعی جبر رابطه‌ای»، ادامه فصل دوم درس پایگاه داده، یعنی فصل «پایگاه داده رابطه‌ای»، تدریس می‌شود. استفاده از عملگرهای فرعی موجب ساده سازی ساختار پرس‌وجوها، ساده‌سازی فهم پرس‌وجوها و ساده سازی نوشتن پرس و جوها می‌شود. کلیه عملگرهای فرعی در جبر رابطه‌ای خود توسط عملگرهای اصلی پیاده‌سازی می‌شوند. لیست عملگرهای مطرح شده در این جلسه عبارتند از 1) اشتراک (Intersect) 2) انتساب(Assignment) 3) الحاق طبیعی (Natural Join) 4) شبه الحاق (Semi Join) 5) الحاق خارجی راست (Right Outer Join) 6) الحاق خارجی چپ (Left Outer Join) 7) الحاق خارجی کامل (Full Outer Join) 8) تقسیم (Division). این مطالب همراه با چندین نکته مهم کنکوری و 7 مثال قوی و پربار و نکته‌دار مطرح و به صورت کاملاً تشریحی توضیح داده می‌شود. همچنین 4 تست کنکور در طی درس مطرح و حل تشریحی آن ارائه می‌گردد.

عملگرهای فرعی جبر رابطه‌ای

در جلسه نهم پایگاه داده دکتر کیوانپور، ویژه کنکور کامپیوتر و کنکور فناوری اطلاعات (آی تی) در مقطع کارشناسی ارشد، با عنوان «عملگر فرعی تقسیم و حساب رابطه‌ای»، ادامه فصل دوم درس پایگاه داده، یعنی فصل «پایگاه داده رابطه‌ای»، تدریس می‌شود. ابتدا عملگر تقسیم (Division)، تنها عملگر باقیمانده از عملگرهای فرعی جبر رابطه‌ای به همراه یک مثال، دو نکته کنکوری و دو تست کنکور با حل تشریحی ارائه می‌شود. سپس آخرین مبحث فصل پایگاه داده رابطه‌ای یعنی «حساب رابطه‌ای» (Relational Calculus) تدریس می‌شود. در تئوری حساب رابطه‌ای مانند تئوری جبر رابطه‌ای،رابطه‌ها مؤلفه‌های اصلی و اولیه تلقی می‌شوند. در حساب رابطه‌ای به جای استفاده از عملگرها از سورهای وجودی و عمومی به صورت گسترده استفاده می‌شود. در ادامه دو نوع حساب رابطه‌ای: 1) «حساب رابطه‌ای تاپلی» (Tuple Relational Calculus) و 2) «حساب رابطه‌ای دامنه‌ای» (Domain Relational Calculus) معرفی می‌شوند. برای تشریح کامل حساب رابطه‌ای تاپلی که دارای دو مؤلفه اصلی متغیرهای بازه‌ای (Range Variables) و نیز سورهای عمومی و وجودی است، ابتدا متغیر بازه‌ای تعریف می‌شود و دو مثال به همراه یک نکته کنکوری در مورد آن به تفصیل مورد بحث و بررسی قرار داده می‌شوند.  سپس مفهوم عبارت امن تعربف شده و یک مثال و یک تست کنکور مطرح و حل تشریحی آن ارائه می‌گردد. در انتها «حساب رابطه‌ای دامنه‌ای» (Domain Relational Calculus) تدریس می‌شود و پس از تعریف متغیر دامنه‌ای، برای تشریح مفصل موضوع، دو نکته کنکوری به همراه سه مثال و یک تست کنکور مطرح شده و حل تشریحی آن ارائه می‌گردد.

عملگر فرعی تقسیم و حساب رابطه‌ای

در جلسه دهم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «ویژگی‌های زبان SQL»، فصل سوم درس پایگاه داده، فصل «زبان پرس‌وجونویسی SQL»، آغاز می‌شود. در ابتدای این فصل، ویژگی‌های زبان SQL شامل موارد زیر ارائه می‌شود : 1) زبان SQL بصورت پایه‌ای یک زبان توصیفی است. 2) زبانSQL بر اساس تئوری جبر رابطه طراحی و پیاده‌سازی شده است. 3) مأموریت اصلی SQL توصیف پرس و جوها است، 4) زبانSQL یک زبان رابطه‌ای کامل نیست.5) با وجود استفاده از مفاهیم شیءگرایی در برخی نسخه‌های SQL این زبان یک زبان شیءگرا تلقی نمی‌شود.سپس دسته‌بندی مجموعه دستورات زبان‌های SQL شامل موارد زیر ارائه می‌شود: (1) Data Definition Language :DDL و (2) Interactive Data Manipulation Language :DML و (3)  Embedded SQL and Dynamic SQL  و (4) Integrity و (5) Authorization و (6) Transaction control و (7) View definition. سپس انواع داده‌ها در زبان SQL مورد بحث قرار می‌گیرد. بعد از آن دستورات DDL زبان SQL شامل Create database و Create table و Drop table و Alter table شرح داده می‌شود. این مطالب همراه با 6 نکته مهم کنکوری و 8 مثال تشریحی کاملاً در ذهن مخاطب جا انداخته می‌شود.

ویژگی‌های زبان SQL

در جلسه یازدهم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان « دستورات DML - بخش (1)»، ادامه فصل سوم درس پایگاه داده، فصل «زبان پرس‌وجونویسی SQL»، ارائه می‌شود. ابتدا دستور insert into برای درج اطلاعات جدید در جداول پایگاه داده گفته می‌شود. یک نکته و یک مثال و یک تست نیز در مورد آن با حل کاملاً تشریحی ارائه می‌شود. سپس دستور delete برای حذف سطر یا سطرهای خاصی از جدول پایگاه داده تشریح می‌شود و دو نکته و دو مثال نیز در مورد آن با حل کاملاً تشریحی ارائه می‌شود. در انتها دستور update  برای اعمال تغییرات مورد نظر روی مقادیر ثبت شده در پایگاه داده مطرح و شرح داده می‌شود. همچنین دو نکته و دو مثال و دو تست دیگر نیز از کنکور کارشناسی ارشد در مورد آن با حل کاملاً تشریحی ارائه می‌شود. 

 دستورات DML - بخش (1)

در جلسه دوازدهم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان « دستورات DML - بخش (2)»، ادامه فصل سوم درس پایگاه داده، فصل «زبان پرس‌وجونویسی SQL»، ارائه می‌شود. ابتدا دستور select  که پر استفاده ترین و مهم‌ترین دستور SQL محسوب مي‌شود و برای خواندن از پایگاه داده یا به عبارت دیگر گزارش‌گیری از پایگاه داده مورد استفاده قرار مي‌گیرد، به طور دقیق شرح داده می‌شود. سپس 8 پرس‌وجوی مهم در کاربرد این دستور مطرح و به همراه چندین نکته کنکوری و مثال‌ها و تست‌های متعدد با حل تشریحی ارائه می‌شود.

دستورات DML - بخش (2)

در جلسه سیزدهم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «دستورات DML - بخش (3) و عملگرهای ویژه در SQL»، ادامه فصل سوم درس پایگاه داده، فصل «زبان پرس‌وجونویسی SQL»، ارائه می‌شود. در جلسه قبل دستور select  که پر استفاده ترین و مهم‌ترین دستور SQL محسوب مي‌شود و برای خواندن از پایگاه داده یا به عبارت دیگر گزارش‌گیری از پایگاه داده مورد استفاده قرار مي‌گیرد، به طور دقیق شرح داده شد و  8 پرس‌وجوی مهم در کاربرد این دستور مطرح و به همراه چندین نکته کنکوری و مثال‌ها و تست‌های متعدد با حل تشریحی ارائه شد. در این جلسه پرس‌وجوی نهم به همراه یک مثال و یک نکته کنکوری ارائه می‌شود. سپس دو مفهوم جدول میانی و جدول پایه در این زمینه شرح داده می‌شود.بعد از آن عملگرهای ویژه در SQL با هدف ساده‌سازی هر چه بیشتر تدوین پرس‌وجوها، تلخیص ساختار پرس‌وجوها و درک بهتر پرس‌وجوها ارائه می‌گردد. این عملگرها به لحاظ اهمیت و کاربرد یکسان نیستند. عملگرهای مهم Between, Like, Not like, is null, is not null, in, not in در این جلسه مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرند. مطالب مهم این جلسه همراه با چندین نکته کنکوری و 6 مثال‌ مهم و 3 تست‌ کنکور ارشد با حل تشریحی ارائه می‌شوند.

دستورات DML - بخش (3) و عملگرهای ویژه در SQL 

در جلسه چهاردهم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «سایر عملگرهای ویژه در SQL»، ادامه فصل سوم درس پایگاه داده، فصل «زبان پرس‌وجونویسی SQL»، ارائه می‌شود. عملگرهای some و all و exist و not exist و unique به ترتیب مورد بررسی قرار می‌گیرند و انجام عملیات تقسیم با این عملگرها مورد بحث قرار می‌گیرد. در انتها استفاده از دستور except در ترکیب با not exist شرح داده می‌شود. در طی این درس 7 مثال مهم در کاربرد این عملگرها مطرح و به همراه چندین نکته کنکوری و 4  تست‌ کنکور با حل تشریحی ارائه می‌شود.

سایر عملگرهای ویژه در SQL 

در جلسه پانزدهم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «توابع عددی در SQL و گروه‌بندی داده‌ها»، ادامه فصل سوم درس پایگاه داده، فصل «زبان پرس‌وجونویسی SQL»، ارائه می‌شود.  بخش قابل توجهی از پرس و جوها در پایگاه‌های داده پرس و جوهای عددی هستند. برای نوشتن این پرس و جوها مجموعه ای از توابع عددی در SQL ارائه شده است، با استفاده از این توابع می‌توان گونه جدیدی از پرس و جوها را نوشت که خروجی آنها یک عدد است. توابع عددی ارائه شده در SQL عبارتند از max، min، avg، sum و count که در این جلسه مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرند. از طرفی در SQL برای گروه‌بندی داده‌ها دستور group by ارائه شده است که با استفاده از این دستور کاربر می‌تواند اطلاعات را به تفکیک مورد نیاز خود گروه‌بندی نماید. این موضوع پایان بخش جلسه پانزدهم پایگاه داده است. در طی این درس 8 مثال مهم در کاربرد این عملگرها مطرح و به همراه چندین نکته کنکوری و 2 تست‌ کنکور با حل تشریحی ارائه می‌شود.

توابع عددی در SQL و گروه‌بندی داده‌ها

در جلسه شانزدهم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «گروه‌بندی داده‌ها در SQL و ایجاد جداول مجازی»، ادامه فصل سوم درس پایگاه داده، فصل «زبان پرس‌وجونویسی SQL»، ارائه می‌شود. در SQL برای گروه‌بندی داده‌ها دستور group by ارائه شده است، با استفاده از این دستور کاربر مي‌تواند اطلاعات را به تفکیک مورد نیاز خود گروه‌بندی نماید. حال این سؤال مطرح می‌شود که آیا می‌توان روی خروجی گروه‌بندی شرط گذاشت؟ چگونه؟ در پاسخ به این پرسش دو مثال و یک تست کنکور کارشناسی ارشد مطرح و حل تشریحی آن ارائه می‌شود. سپس سومین پیاده‌سازی تقسیم مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این خصوص نیز یک مثال و یک تست کنکور کارشناسی ارشد مطرح و حل تشریحی آن ارائه می‌شود. در انتها ایجاد جداول مجازی در SQL مورد بحث قرار می‌گیرد و یک مثال و یک تست کنکور کارشناسی ارشد نیز در این مورد مطرح و حل تشریحی آن ارائه می‌شود. 

گروه‌بندی داده‌ها در SQL و ایجاد جداول مجازی

در جلسه هفدهم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «شاخص‌گذای، انواع پیوندها و محدودیت‌های امنیتی در SQL »، ادامه فصل سوم درس پایگاه داده، فصل «زبان پرس‌وجونویسی SQL»، ارائه می‌شود. ابتدا شاخص‌گذای در SQL  مورد بحث قرار گرفته و نکات مهم مربوطه تدریس می‌شود و یک مثال و یک تست کنکور کارشناسی ارشد نیز در این مورد مطرح و حل تشریحی آن ارائه می‌شود. سپس انواع پیوندها در SQL مورد بررسی قرار می‌گیرند که شامل موارد زیر هستند: 1) Cross Join که همان ضرب دکارتی است 2) Equi Join که همان ضرب دکارتی به همراه شرط ضرب است 3) Inner Join که همان ضرب دکارتی است که برای بیان شرط از on،usingوnatural استفاده می‌شود 4) Outer Join که همان الحاق خارجی در جبر رابطه‌ای است  که برای بیان شرط از on،using و natural استفاده می‌شود. در این خصوص نیز 4 مثال و یک تست کنکور کارشناسی ارشد مطرح و حل تشریحی آنها ارائه می‌شود. سپس به تعریف محدودیت‌های امنیتی در SQL پرداخته می‌شود. در SQL می‌توان چهار نوع مجوز را به کاربران براساس نیاز آنها و ضوابط مربوطه اعطا نمود. این چهار مجوز عبارتند از: ✓مجوز خواندن اطلاعات (select) ✓مجوز درج اطلاعات جدید (insert) ✓مجوز بروزرسانی اطلاعات (update) ✓مجوز حذف اطلاعات(delete). در این خصوص نیز نکات مهمی به همراه 2 مثال و یک تست کنکور کارشناسی ارشد مطرح و حل تشریحی آنها ارائه می‌شود. 

شاخص‌گذای، انواع پیوندها و محدودیت‌های امنیتی در SQL 

در جلسه هجدهم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «محدودیت‌های جامعیتی و مدیریت تراکنش‌ها در SQL»، بخش پایانی فصل سوم درس پایگاه داده، فصل «زبان پرس‌وجونویسی SQL»، ارائه می‌شود و مقدمه‌ای بر شروع فصل چهارم، «طراحی پایگاه داده» نیز در انتهای جلسه گفته می‌شود. ابتدا تعریف محدودیت‌های جامعیتی در SQL گفته می‌شود. برخی از دستوراتی که پیش از این برای تعریف محدودیت‌های جامعیتی در پایگاه داده مطرح شد عبارتند از: primary key ،foreign key، unique، not null، check، on delete cascade و on update cascade. دستور assertion یکی از مهم‌ترین دستورات SQL است که با استفاده از آن می‌توان شرط خاصی را تعریف نمود و پس از آن DBMS ملزم می‌شود در کلیه مراحل پردازش اطلاعات از جمله درج و بروزرسانی این شرط را نقض ننماید. در این خصوص نکات مهمی به همراه 1 مثال و دو تست کنکور کارشناسی ارشد مطرح و حل تشریحی آنها ارائه می‌شود. سپس مدیریت تراکنش‌ها در SQL مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد و پس از تعریف تراکنش، خواص چهارگانه ACID ارائه و شرح کامل آنها به همراه نکات مربوطه بیان می‌گردد. دو تست کنکور کارشناسی ارشد نیز  در مورد مدیریت تراکنش‌ها در SQL مطرح و حل تشریحی آنها ارائه می‌شود. در انتهای جلسه نیز مقدمه‌ای بر شروع فصل چهارم، «طراحی پایگاه داده» مطرح و چهار مرحله اصلی طراحی پایگاه داده شرح داده می‌شود.

محدودیت‌های جامعیتی و مدیریت تراکنش‌ها در SQL

در جلسه نوزدهم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «روش ER در طراحی مفهومی پایگاه داده»، بخش دوم فصل چهارم، «طراحی پایگاه داده»، آغاز می‌شود. لازم به ذکر است که در انتهای جلسه قبل، بخش اول این فصل که مقدمه‌ای بر طراحی پایگاه داده و چهار مرحله اصلی طراحی پایگاه داده بود، شرح داده شد. در این جلسه، ابتدا روش ER در طراحی مفهومی پایگاه داده‌ها معرفی می‌شود که از شناخته شده ترین روش‌ها برای مدل‌سازی مفهومی داده‌ها در سامانه‌های اطلاعاتی و رایج‌ترین روش طراحی مفهومی پایگاه داده است. روش ER برای طراحی پایگاه داده شامل دو گام اصلی است: اول شناسایی موجودیت‌ها و خصیصه‌های آنها و دوم درک روابط بین موجودیت‌ها و محدودیت‌های مربوطه. در ادامه شناسایی موجودیت‌ها مورد بحث قرار گرفته و تعریف موجودیت در پایگاه داده با یک مثال تشریحی ارائه می‌شود. سپس انواع خصیصه‌ها تدریس می‌شود. به طور کلی می‌توان خصیصه‌ها را از سه منظر دسته‌بندی کرد. ✓منظر اول: خصیصه‌های ساده و خصیصه‌های مرکب ✓منظر دوم: خصیصه‌های تک‌مقداری و خصیصه‌های چندمقداری ✓منظر سوم: خصیصه‌های پایه و خصیصه‌های مشتق. این مطلب با دو نکته و یک تست کنکور کارشناسی ارشد و حل تشریحی آن همراه است. سپس انواع موجودیت، نشانه‌های موجودیت و روابط بین موجودیت‌ها بررسی شده و با چندین مثال و نکته تستی مبحث کامل می‌شود. در انتها پیاده‌سازی موجودیت‌ها و روابط بین آنها در مدل رابطه‌ای به همراه یک مثال و یک تست دیگر از کنکور کارشناسی ارشد مطرح و حل تشریحی آنها ارائه می‌شود.

روش ER در طراحی مفهومی پایگاه داده

در جلسه بیستم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «یپاده‌سازی موجودیت‌ها و روابط بین آنها در مدل رابطه‌ای»، ادامه فصل چهارم، «طراحی پایگاه داده»، تدریس می‌شود. ابتدا پیاده‌سازی رابطه یک به یک شرح داده می‌شود و  یک تست کنکور کارشناسی ارشد نیز در این رابطه مطرح و حل تشریحی آنها ارائه می‌شود. سپس پیاده‌سازی رابطه چند به چند شرح داده می‌شود و یک مثال در مورد آن مطرح و به تفصیل در باره آن بحث می‌شود. آنگاه پیاده‌سازی رابطه درجه سه شرح داده می‌شود و یک مثال در مورد آن مطرح و مورد بررسی قرار داده می‌شود. سپس یک تست کنکور کارشناسی ارشد دیگر نیز در این رابطه مطرح و حل تشریحی آنها ارائه می‌شود. در انتها پیاده‌سازی رابطه درجه یک و پیاده‌سازی موجودیت ضعیف شرح داده می‌شود و سومین تست کنکور کارشناسی ارشد نیز در این رابطه مطرح و حل تشریحی آنها ارائه می‌شود. در انتها رابطه کلی - اختصاصی موجودیت‌ها مورد بحث و بررسی قرار می‌گیر و یک مثال در مورد آن مطرح و به تفصیل در باره آن بحث می‌شود.

پیاده‌سازی موجودیت‌ها و روابط بین آنها در مدل رابطه‌ای

در جلسه بیست و یکم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «رابطه کلی–اختصاصی میان موجودیت‌ها و تئوری وابستگی تابعی»، ادامه فصل چهارم، «طراحی پایگاه داده»، تدریس می‌شود. ابتدا ادامه مبحث رابطه کلی - اختصاصی موجودیت‌ها از جلسه قبل مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد و 3 روش مختلف برای پیاده سازی رابطه کلی اختصاصی ارائه می‌شود. سپس مناسب‌ترین روش با ذکر دلایل مربوطه انتخاب می‌شود. سپس انواع رابطه کلی اختصاصی تشریح و ضمن آن 3 تست کنکور کارشناسی ارشد مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌گردد. در انتها تئوری وابستگی تابعی و سه نوع وابستگی بین داده‌ها شرح داده می‌شود: ✓وابستگی تابعی (Functional Dependency-FD) ✓وابستگی چند مقداری (Multi-Valued Dependency-MVD) ✓وابستگی الحاقی(Join Dependency-JD). این مطلب نیز با 2 مثال و شرح آنها همراه خواهد بود.

رابطه کلی–اختصاصی میان موجودیت‌ها و تئوری وابستگی تابعی

در جلسه بیست و دوم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «رابطه کلی–اختصاصی میان موجودیت‌ها و تئوری وابستگی تابعی»، ادامه فصل چهارم، «طراحی پایگاه داده»، تدریس می‌شود. ابتدا قواعد آرمسترانگ برای به دست آوردن بستار یک مجموعه وابستگی تابعی ارائه می‌شود و ضمن آن 3 تست کنکور کارشناسی ارشد مطرح و حل تشریحی آنها به تفصیل ارائه می‌گردد. سپس بستار یک مجموعه از خصیصه‌ها تعریف شده و چندین مثال و نکته مهم کنکوری در مورد آن ارائه می‌شود. همچنین 4 تست کنکور کارشناسی ارشد دیگر نیز در این رابطه مطرح و حل تشریحی آنها به تفصیل ارائه می‌گردد. آنگاه مجموعه وابستگی‌های تابعی کاهش ناپذیر تعریف و تشریح می‌گردد و نکات مهم آن ذکر می‌شود و هشتمین  تست کنکور کارشناسی ارشد نیز در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌گردد. در انتها به موضوع نرمال‌سازی و اهداف و مشکلات و معایب آن اشاره می‌شود که موضوع جلسه بعدی خواهد بود.

تئوری وابستگی تابعی

در جلسه بیست و سوم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «نرمال‌سازی (1)»، ادامه فصل چهارم، «طراحی پایگاه داده»، تدریس می‌شود. در جلسه قبل به موضوع نرمال‌سازی اشاره شد و  اهداف و مشکلات و معایب نرمال‌سازی بیان شد. در این جلسه ابتدا به این مطلب اشاره می‌شود که نرمال‌سازی یک عملیات چند مرحله‌ای است. حال نرمال‌سازی تا چه مرحله‌ای توصیه می‌شود؟ چرا؟ سپس نرمال فرم اول (First Normal Form-1NF) ارائه شده و در مورد آن بحث می‌شود. همچنین یک مثال در مورد آن مطرح و با ذکر نکات مربوطه تشریح می‌گردد. پس از آن نرمال فرم دوم (Second Normal Form-2NF) تعریف شده و در مورد آن بحث و گفتگو می‌شود. همچنین چند تعریف مهم و چند نکته با ذکر مثال شرح داده می‌شود. سپس 1 تست کنکور کارشناسی ارشد در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌گردد. بعد از آن، نرمال فرم سوم (Third Normal Form-3NF) و تعریف وابستگی انتقالی مطرح و شرح داده می‌شود و 1 تست کنکور کارشناسی ارشد دیگر نیز در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌گردد. آنگاه نوبت به نرمال فرم Boyce/Codd یا BCNF می‌رسد و ضمن تشریح آن، وابستگی معکوس نیز تعریف می‌شود. سومین تست کنکور کارشناسی ارشد نیز در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌گردد. سپس تعاریف، نکات مهم کنکوری و  چند مثال دیگر در مورد مطالب فوق تدریس شده و 3 تست کنکور کارشناسی ارشد دیگر نیز در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌گردد. 



نرمال‌سازی (1)

در جلسه بیست و چهارم پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «نرمال‌سازی (2)»، آخرین مطالب فصل چهارم، «طراحی پایگاه داده»، تدریس می‌شود. در دو جلسه قبل، ابتدا به موضوع نرمال‌سازی اشاره شد و  اهداف و مشکلات و معایب نرمال‌سازی بیان شد. سپس مراحل عملیات نرمال‌سازی ارائه شد. در ادامه نرمال فرم اول (First Normal Form-1NF)، نرمال فرم دوم (Second Normal Form-2NF)، نرمال فرم سوم (Third Normal Form-3NF) و نرمال فرم Boyce/Codd یا BCNF تدریس شده و 6 تست کنکور کارشناسی ارشد در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه شد. در این جلسه، ابتدا تفاوت‌های نرمال فرم سوم و BCNF مطرح شده و یک تست کنکور کارشناسی ارشد در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌گردد. سپس درباره محدودیت‌های مهم در تجزیه جداول بحث می‌شود: عدم گمشدگی (Lossless) و حفظ وابستگی (Dependency) هر کدام با یک مثال تشریحی تدریس شده و ضوابط ریسانن (Rissanen) براي مطلوبیت تجزیه مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرند. همچنین یک نکته مهم کنکوری و یک تست کنکور کارشناسی ارشد در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌گردد. بعد از آن، نرمال فرم چهارم، وابستگی چند مقداری (Multi-Valued Dependency-MVD) و توسعه قواعد استنتاجی آرمسترانگ در حوزه وابستگی‌های چندمقداری بررسی و سومین تست کنکور کارشناسی ارشد این جلسه در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌شود. در انتها نرمال فرم چهارم و پنجم به همراه تعاریف و نکات مهم کنکوری مربوطه ارائه شده و سپس چهارمین تست کنکور کارشناسی ارشد این جلسه در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌گردد.


نرمال‌سازی (2)

در جلسه بیست و پنجم (آخرین جلسه) پایگاه داده دکتر کیوانپور با عنوان «شاخص‌گذاری اطلاعات و انواع آن»، کل فصل پنجم، «شاخص‌گذاری اطلاعات»، تدریس می‌شود. شاخص گذاری اطلاعات رویکرد رایج برای افزایش سرعت بازیابی اطالعات از جداول پایگاه داده است. در این جلسه به این پرسش‌ها پاسخ داده می‌شود: 1) شاخص چیست؟ 2) عملیات شاخص گذاری چگونه در پایگاه داده انجام می‌شود؟ 3) چگونه استفاده از شاخص موجب افزایش سرعت بازیابی اطلاعات از پایگاه داده می‌شود؟ 4) آیاتعریف و نگهداری شاخص هزینه اضافه بر مدیریت پایگاه داده تحمیل می‌کند؟ برای پاسخ به این سؤالات، ابتدا مفهوم فراداده‌ای به نام شاخص بیان می‌شود. سپس تعریف کلید جستجو با یک مثال تشریحی و سپس معیارهای سنجش عملکرد شاخص بیان می‌گردد. بعد از آن مباحث شاخص های مرتب شده و شاخص های مرتب شده روی فایل ترتیبی تدریس می‌شود. سپس شاخص گذاری با استفاده از ساختار B+-tree با چندین مثال و چندین نکته کنکوری ارائه می‌شود. بعد از آن، شاخص‌گذاری مبتنی بر hash و انواع آن یعنی شاخص گذاری مبتنی بر hashبه صورت ایستا (Static hash index) و شاخص گذاری مبتنی بر hash به صورت پویا (Dynamic hash index) به طور مفصل بررسی می‌شود. آنگاه یک تست کنکور کارشناسی ارشد در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌گردد. سپس به مقایسه شاخص گذاری مرتب شده و شاخص گذاری مبتنی بر hash پرداخته و یک تست کنکور کارشناسی ارشد دیگر نیز در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن به تفصیل ارائه می‌شود. مبحث شاخص Bitmap پاین بخش مباحث این جلسه و درس شیرین پایگاه داده است.

شاخص‌گذاری اطلاعات و انواع آن