اختبار قواعد البيانات

اختبار قواعد البيانات — Databases Quiz

وصلت للاختبار الختامي لفصل قواعد البيانات. هذا الاختبار يختبر فهمك لـ:

sqlite3 والاستعلامات الآمنة
عمليات CRUD الأربع
أنماط ORM ومبدأ Repository
قراءة النتائج وتفسيرها

كل تحدٍّ مستقل — لا تحتاج نتيجة السابق لتحلّ التالي. إذا علقت راجع الدروس المرتبطة.

التحدي الأول — الاتصال والإنشاء

الاستعلامات الآمنة هي أهم مبدأ في التعامل مع قواعد البيانات. أكمل الكود لإنشاء جدول books وإدراج كتابين.

تحدي — Challenge

import sqlite3

conn = sqlite3.connect(':memory:')
cursor = conn.cursor()

# أنشئ جدول books: id (PK AUTOINCREMENT), title (TEXT NOT NULL), author (TEXT)
cursor.execute('''
    CREATE TABLE books (
        id     INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
        title  TEXT NOT NULL,
        author TEXT
    )
''')
conn.commit()
print("تم إنشاء الجدول")

# أدرج كتابين باستخدام معاملات موضعية
books = [
    ("رحلة إلى المجهول", "أحمد الراشد"),
    ("فن الحرب",          "سون تزو"),
]
for title, author in books:
    cursor.execute(
        "INSERT INTO books (title, author) VALUES (?, ?)",
        (title, author)
    )
    print(f"تم إدراج: {title}")

conn.commit()
conn.close()

التحدي الثاني — القراءة والفلترة

القراءة الصحيحة تعتمد على ORDER BY للحصول على نتائج محددة.

المرجع: درس عمليات CRUD

تحدي — Challenge

import sqlite3

conn = sqlite3.connect(':memory:')
conn.row_factory = sqlite3.Row
conn.execute('''
    CREATE TABLE books (
        id    INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
        title TEXT NOT NULL
    )
''')
conn.executemany(
    "INSERT INTO books (title) VALUES (?)",
    [("Python للمبتدئين",), ("تعلم SQL",), ("مقدمة في البرمجة",)]
)
conn.commit()

# اجلب الكل مرتبةً حسب id
rows = conn.execute("SELECT id, title FROM books ORDER BY id").fetchall()
print("الكتب الكاملة:")
for r in rows:
    print(f"{r['id']}: {r['title']}")

# اجلب أول كتاب (id=1)
first = conn.execute("SELECT title FROM books WHERE id = ?", (1,)).fetchone()
print(f"أول كتاب: {first['title']}")

conn.close()

التحدي الثالث — التحديث والحذف

تحديث وحذف سجلات موجودة مع التحقق من rowcount.

المرجع: درس عمليات CRUD

تحدي — Challenge

import sqlite3

conn = sqlite3.connect(':memory:')
conn.row_factory = sqlite3.Row
conn.execute('''
    CREATE TABLE books (
        id    INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
        title TEXT NOT NULL
    )
''')
conn.executemany(
    "INSERT INTO books (title) VALUES (?)",
    [("Python للمبتدئين",), ("تعلم SQL",), ("مقدمة في البرمجة",)]
)
conn.commit()

# قبل التحديث
row = conn.execute("SELECT title FROM books WHERE id = 1").fetchone()
print(f"قبل: {row['title']}")

# حدّث عنوان الكتاب الأول
cur = conn.execute(
    "UPDATE books SET title = ? WHERE id = ?",
    ("Python للمحترفين", 1)
)
conn.commit()

row = conn.execute("SELECT title FROM books WHERE id = 1").fetchone()
print(f"بعد: {row['title']}")
print(f"صفوف محدّثة: {cur.rowcount}")

# احذف الكتاب الثالث
conn.execute("DELETE FROM books WHERE id = ?", (3,))
conn.commit()

count = conn.execute("SELECT COUNT(*) FROM books").fetchone()[0]
print(f"الباقي بعد الحذف: {count}")

conn.close()

التحدي الرابع — الاستعلامات المتقدمة

COUNT, MAX, MIN, ORDER BY — استعلامات تجميع وترتيب أساسية.

المرجع: درس أساسيات SQLite

تحدي — Challenge

import sqlite3

conn = sqlite3.connect(':memory:')
conn.row_factory = sqlite3.Row
conn.execute('''
    CREATE TABLE products (
        id    INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
        name  TEXT NOT NULL,
        price REAL NOT NULL
    )
''')
conn.executemany(
    "INSERT INTO products (name, price) VALUES (?, ?)",
    [("لابتوب", 3500), ("كتاب", 75), ("سماعات", 250), ("ماوس", 120)]
)
conn.commit()

# عدد المنتجات
count = conn.execute("SELECT COUNT(*) FROM products").fetchone()[0]
print(f"عدد المنتجات: {count}")

# الأغلى
max_row = conn.execute(
    "SELECT name, price FROM products ORDER BY price DESC LIMIT 1"
).fetchone()
print(f"الأغلى: {max_row['name']} ({int(max_row['price'])})")

# الأرخص
min_row = conn.execute(
    "SELECT name, price FROM products ORDER BY price ASC LIMIT 1"
).fetchone()
print(f"الأرخص: {min_row['name']} ({int(min_row['price'])})")

# أغلى من 200 مرتبة تصاعدياً
expensive = conn.execute(
    "SELECT name, price FROM products WHERE price > ? ORDER BY price ASC",
    (200,)
).fetchall()
print("أغلى من 200:")
for r in expensive:
    print(f"  {r['name']}: {int(r['price'])}")

conn.close()

التحدي الخامس — نمط Repository

الجمع بين CRUD وتنظيم الكود في طبقة مستقلة — هذا ما يميّز الكود الاحترافي.

المرجع: درس مقدمة SQLAlchemy

تحدي — Challenge

import sqlite3

class BookRepository:
    """طبقة CRUD للكتب — Book CRUD layer (تُحاكي SQLAlchemy Repository)"""

    def __init__(self):
        self.conn = sqlite3.connect(':memory:')
        self.conn.row_factory = sqlite3.Row
        self.conn.execute('''
            CREATE TABLE books (
                id    INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
                title TEXT NOT NULL
            )
        ''')
        self.conn.commit()

    def add(self, title):
        """إضافة كتاب — Add book (SQLAlchemy: session.add(Book(title=title)))"""
        cur = self.conn.execute(
            "INSERT INTO books (title) VALUES (?)",
            (title,)
        )
        self.conn.commit()
        return cur.lastrowid

    def get_all(self):
        """جلب الكل — Get all (SQLAlchemy: session.query(Book).all())"""
        return self.conn.execute(
            "SELECT id, title FROM books ORDER BY id"
        ).fetchall()

    def get_by_id(self, book_id):
        """جلب بالمعرّف — Get by ID (SQLAlchemy: session.get(Book, book_id))"""
        return self.conn.execute(
            "SELECT id, title FROM books WHERE id = ?",
            (book_id,)
        ).fetchone()

    def delete(self, book_id):
        """حذف — Delete (SQLAlchemy: session.delete(book); session.commit())"""
        self.conn.execute("DELETE FROM books WHERE id = ?", (book_id,))
        self.conn.commit()

    def count(self):
        """عدد الكتب — Count books"""
        return self.conn.execute("SELECT COUNT(*) FROM books").fetchone()[0]

    def close(self):
        self.conn.close()


repo = BookRepository()

# أضف 3 كتب
for title in ["كتاب Python", "فن البرمجة", "الخوارزميات"]:
    book_id = repo.add(title)
    print(f"أُضيف: {title} (ID: {book_id})")

# اطبع الكل
print(f"الكل: {repo.count()} كتب")

# اجلب كتاباً بمعرّفه
book = repo.get_by_id(1)
print(f"بحث: {book['title']}")

# احذف الكتاب الثالث
repo.delete(3)
print(f"بعد الحذف: {repo.count()} كتب")

repo.close()

مراجعة المفاهيم

قبل الملخص، اختبر فهمك للقرارات التي تحمي بياناتك — وليس فقط الصيغ التي تنفذها. أجب قبل أن تنظر إلى الشرح.

سؤال — Question

لماذا نكتب execute(sql, (title,)) بمعامل ? بدل دمج القيمة في النص بـ f-string؟

لأن f-strings لا تعمل مع نصوص SQL الطويلة لأن المعاملات تفصل البيانات عن الاستعلام فيستحيل SQL Injection مهما كان المدخل لأن المعاملات أسرع في كل الحالات لأن SQLite لا يقبل النصوص العربية بدون معاملات

المعاملات الموضعية ? تفصل البيانات عن نص SQL: القيمة تصل للمحرك كقيمة، لا كجزء من الاستعلام، فلا يستطيع مدخل خبيث مثل ' OR '1'='1 تغيير منطق الاستعلام. دمج النصوص بـ f-string يجعل أي مدخل مستخدم جزءاً من الـ SQL نفسه — وهذا هو SQL Injection بعينه.

سؤال — Question

ماذا يحدث لصفوف أدرجتها إذا أغلقت الاتصال دون استدعاء conn.commit()؟

تُحفظ تلقائياً — الإغلاق يؤكد المعاملة يرمي close() استثناءً يمنع الإغلاق تضيع — التغييرات غير المؤكدة تُتجاهل عند الإغلاق، رغم أن الكود لم يُظهر أي خطأ تُحفظ في ملف مؤقت يمكن استعادته

التغييرات تعيش في معاملة مفتوحة حتى conn.commit(). بدونها، إغلاق الاتصال يتجاهل كل ما أدرجته أو عدّلته — والكود يبدو ناجحاً لأن execute لم يرمِ خطأ. القراءة فقط لا تحتاج commit؛ كل كتابة تحتاجه.

سؤال — Question

ما الفائدة المعمارية من جمع عمليات قاعدة البيانات في كلاس BookRepository بدل نثر الاستعلامات في الكود؟

حصر SQL في طبقة واحدة قابلة للتبديل والاختبار دون لمس بقية التطبيق تسريع الاستعلامات لأن الكلاس يخزّنها مؤقتاً إجبار Python على فحص صحة SQL وقت الترجمة تقليل حجم قاعدة البيانات على القرص

طبقة Repository تحصر كل SQL في مكان واحد خلف واجهة مثل add وget_by_id. بقية التطبيق تتعامل مع الواجهة فقط، فتستطيع تبديل SQLite بـ PostgreSQL — أو بـ SQLAlchemy كما رأيت في التحدي الخامس — دون لمس أي كود خارج الطبقة. هذا هو الفصل الذي يجعل الكود قابلاً للاختبار أيضاً.

استرجع الآن الأسماء نفسها من ذاكرتك — هذه هي المفردات التي ستكتبها في كل تعامل مع sqlite3.

أكمل الفراغ — Fill in the blank

ما الدالة التي تجلب صفاً واحداً فقط من نتيجة استعلام؟

fetchone() تُعيد صفاً واحداً أو None إذا لم يطابق شيء — الأنسب عند البحث بمعرّف فريد. أما fetchall() فتُعيد قائمة بكل النتائج. الفحص if row is None بعد fetchone هو عادة الكود الآمن.

أكمل الفراغ — Fill in the blank

ما الخاصية على المؤشر (cursor) التي تعطيك معرّف آخر صف مُدرَج؟

cursor.lastrowid يحمل المعرّف الذي ولّده AUTOINCREMENT لآخر صف أدرجته — وهو ما استخدمه BookRepository.add ليُعيد ID الكتاب الجديد. بدونه تحتاج استعلاماً إضافياً لمعرفة معرّف ما أدرجته للتو.

ملخص الفصل — Chapter Summary

أتممت فصل قواعد البيانات. إليك ما تعلمته:

أساسيات SQLite:

sqlite3.connect(':memory:') للاختبار، ملف للإنتاج
cursor.execute(sql, params) مع ? دائماً — لا استثناء
fetchall() للكل، fetchone() للواحد
conn.commit() لحفظ التغييرات

عمليات CRUD:

Create: INSERT INTO ... VALUES (?, ?) + lastrowid
Read: SELECT ... WHERE ... ORDER BY ...
Update: UPDATE ... SET ... WHERE id = ? + rowcount
Delete: DELETE FROM ... WHERE id = ? + rowcount

SQLAlchemy ORM:

النموذج التعريفي: class User(Base): __tablename__ = 'users'
الجلسة: session.add(), session.commit(), session.query()
قابلية التبديل: تُغيّر create_engine(...) فقط لتُغيّر قاعدة البيانات

المبدأ الأهم: الاستعلامات الموضعية تُبقي تطبيقك آمناً من SQL Injection — لا تكسر هذه القاعدة أبداً.