قاعدة البيانات العلائقية. هي قاعدة بيانات تستند إلى النموذج العلائقي للبيانات ، كما اقترحه E. F. Codd في عام 1970. حيث تم تعريف مصطلح "قاعدة البيانات العلائقية" لأول مرة من قبل E. F. Codd في IBM في عام 1970. قدم كود هذا المصطلح في ورقته البحثية "نموذج علائقي للبيانات لبنوك البيانات المشتركة الكبيرة".
تاريخ تطور قواعد البيانات العلائقية
يتكون أحد التعريفات المعروفة لما يشكل نظام قاعدة بيانات علائقية من قواعد كود ال 12. ومع ذلك ، لا توجد تطبيقات تجارية للنموذج العلائقي تتوافق مع جميع قواعد Codd ، لذلك أصبح المصطلح تدريجيا يصف فئة أوسع من أنظمة قواعد البيانات ، والتي على الأقل:
# تقديم البيانات للمستخدم كعلاقات.
# توفير عوامل تشغيل علائقية لمعالجة البيانات في شكل جدول.
في عام 1974 ، بدأت IBM في تطوير System R ، وهو مشروع بحثي لتطوير نموذج أولي RDBMS.
كان أول نظام يباع كنظام RDBMS هو Multics Relational Data Store. تم إصدار Oracle في عام 1979 بواسطة Relational Software ، وهي الآن شركة Oracle. تبعتها Ingres و IBM BS12. تتضمن الأمثلة الأخرى على RDBMS IBM Db2 و SAP Sybase ASE و Informix. في عام 1984 ، بدأ تطوير أول RDBMS لنظام التشغيل Macintosh ، والذي أطلق عليه اسم Silver Surfer ، وتم إصداره في عام 1987 باسم 4th Dimension والمعروف اليوم باسم 4D.
كانت الأنظمة الأولى التي كانت تطبيقات أمينة نسبيا للنموذج العلائقي من:
- جامعة ميشيغان - مايكرو DBMS.
- معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
- IBM UK Scientific Centre في بيترلي – IS1 وخليفته PRTV.
نظام RDBMS
التعريف الأكثر شيوعا لنظام RDBMS هو منتج يقدم عرضا للبيانات كمجموعة من الصفوف والأعمدة ، حتى لو لم يكن يعتمد بشكل صارم على النظرية العلائقية. وفقا لهذا التعريف ، عادة ما تنفذ منتجات RDBMS بعض قواعد Codd ال 12 وليس كلها.
تجادل مدرسة فكرية ثانية بأنه إذا لم تنفذ قاعدة البيانات جميع قواعد كود ، فإنها ليست علائقية. هذا الرأي، الذي يشاركه العديد من المنظرين وغيرهم من الأتباع الصارمين لمبادئ كود، من شأنه أن يستبعد معظم DBMSs باعتبارها غير علائقية. للتوضيح ، غالبا ما يشيرون إلى بعض RDBMSs على أنها أنظمة إدارة قواعد بيانات علائقية حقا ، مع تسمية أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية الزائفة الأخرى.
اعتبارا من عام 2009 ، تستخدم معظم DBMS العلائقية التجارية SQL كلغة استعلام خاصة بها.
وقد اقترحت لغات استعلام بديلة ونفذت، ولا سيما تنفيذ برنامج Ingres QUEL قبل عام 1996.
النموذج العلائقي
ينظم النموذج العلائقي البيانات في جدول واحد أو أكثر من الأعمدة والصفوف، مع مفتاح فريد يحدد كل صف. وتسمى الصفوف أيضا السجلات أو المجموعات. وتسمى الأعمدة أيضا السمات. بشكل عام ، يمثل كل جدول / علاقة "نوع كيان" واحد. تمثل الصفوف مثيلات هذا النوع من الكيانات والأعمدة التي تمثل القيم المنسوبة إلى هذا المثيل.
على سبيل المثال، يتوافق كل صف من جدول الفصول الدراسية مع فصل دراسي، ويتوافق الفصل مع العديد من الطلاب، وبالتالي فإن العلاقة بين جدول الفصول الدراسية وجدول الطلاب هي "واحد إلى كثيرين"
المفاتيح Keys
يحتوي كل صف في جدول على مفتاح فريد خاص به. يمكن ربط الصفوف في جدول بصفوف في جداول أخرى عن طريق إضافة عمود للمفتاح الفريد للصف المرتبط. أظهر كود أن علاقات البيانات ذات التعقيد التعسفي يمكن تمثيلها بمجموعة بسيطة من المفاهيم.
يتضمن جزء من هذه المعالجة باستمرار القدرة على تحديد صف واحد فقط في جدول أو تعديله. لذلك ، تحتوي معظم التطبيقات الفعلية على مفتاح أساسي فريد لكل صف في جدول. عند كتابة صف جديد إلى الجدول، يتم إنشاء قيمة فريدة جديدة للمفتاح الأساسي؛ هذا هو المفتاح الذي يستخدمه النظام بشكل أساسي للوصول إلى الجدول. تم تحسين أداء النظام ل PKs. يمكن أيضا تحديد مفاتيح أخرى أكثر طبيعية وتعريفها على أنها مفاتيح بديلة. غالبا ما تكون هناك حاجة إلى عدة أعمدة لتشكيل AK. يتمتع كل من PKs و AKs بالقدرة على تحديد صف داخل جدول بشكل فريد. يمكن تطبيق تقنية إضافية لضمان معرف فريد في جميع أنحاء العالم ، وهو معرف فريد عالميا ، عندما تكون هناك متطلبات نظام أوسع.
لماذا تستخدم المفاتيح الاساسية في قاعدة البيانات؟
يتم استخدام المفاتيح الأساسية داخل قاعدة البيانات لتحديد العلاقات بين الجداول. عندما يتم ترحيل PK إلى جدول آخر ، يصبح مفتاحا خارجيا في الجدول الآخر. عندما يمكن أن تحتوي كل خلية على قيمة واحدة فقط ويتم ترحيل PK إلى جدول كيان عادي، يمكن أن يمثل نمط التصميم هذا إما علاقة واحد إلى واحد أو واحد إلى متعدد. تعمل معظم تصميمات قواعد البيانات العلائقية على حل العلاقات من العديد إلى العديد من العلاقات عن طريق إنشاء جدول إضافي يحتوي على PKs من كلا جدولي الكيانين الآخرين - تصبح العلاقة كيانا ؛ ثم يتم تسمية جدول الدقة بشكل مناسب ويتم دمج FKs لتشكيل PK. وترحيل PKs إلى جداول أخرى هو السبب الرئيسي الثاني وراء استخدام الأعداد الصحيحة المخصصة للنظام عادة كأعداد PKs؛ عادة لا توجد كفاءة ولا وضوح في ترحيل مجموعة من الأنواع الأخرى من الأعمدة.
العلاقات Relationships
العلاقات هي اتصال منطقي بين الجداول المختلفة ، يتم إنشاؤه على أساس التفاعل بين هذه الجداول.
المعاملات Transactions
لكي يعمل نظام إدارة قواعد البيانات بكفاءة ودقة ، يجب أن يستخدم معاملات ACID.
الإجراءات المخزنة Procedures
يتم إنجاز جزء من البرمجة داخل RDBMS باستخدام الإجراءات المخزنة. في كثير من الأحيان يمكن استخدام الإجراءات لتقليل كمية المعلومات المنقولة داخل النظام وخارجه بشكل كبير. ولزيادة الأمان، قد يمنح تصميم النظام حق الوصول إلى الإجراءات المخزنة فقط وليس مباشرة إلى الجداول. تحتوي الإجراءات الأساسية المخزنة على المنطق اللازم لإدراج بيانات جديدة وتحديث البيانات الموجودة. يمكن كتابة إجراءات أكثر تعقيدا لتنفيذ قواعد ومنطق إضافي يتعلق بمعالجة البيانات أو اختيارها.
مصطلحات قواعد البيانات العلائقية
تم تعريف قاعدة البيانات العلائقية لأول مرة في يونيو 1970 من قبل إدغار كود ، من مختبر أبحاث سان خوسيه التابع لشركة IBM. يتم تلخيص وجهة نظر كود حول ما يؤهل كنظام RDBMS في قواعد كود ال 12. أصبحت قاعدة البيانات العلائقية النوع السائد من قواعد البيانات. تشمل النماذج الأخرى إلى جانب النموذج العلائقي نموذج قاعدة البيانات الهرمية ونموذج الشبكة.
يلخص الجدول أدناه بعض أهم مصطلحات قاعدة البيانات العلائقية ومصطلح SQL المقابل:
- العلاقات أو الجداول.
في قاعدة البيانات العلائقية، العلاقة هي مجموعة من المجموعات التي لها نفس السمات. عادة ما تمثل المجموعة كائنا ومعلومات حول هذا الكائن. الأشياء عادة ما تكون أشياء أو مفاهيم مادية. عادة ما توصف العلاقة بأنها جدول ، يتم تنظيمه في صفوف وأعمدة. جميع البيانات المشار إليها بواسطة سمة موجودة في نفس المجال وتتوافق مع نفس القيود.
يحدد النموذج العلائقي أن مجموعات العلاقة ليس لها ترتيب محدد وأن المجموعات ، بدورها ، لا تفرض أي ترتيب على السمات. تصل التطبيقات إلى البيانات عن طريق تحديد الاستعلامات، والتي تستخدم عمليات مثل التحديد لتحديد المجموعات، والمشروع لتحديد السمات، والانضمام لدمج العلاقات. يمكن تعديل العلاقات باستخدام عوامل تشغيل الإدراج والحذف والتحديث. يمكن أن توفر المجموعات الجديدة قيما صريحة أو يتم اشتقاقها من استعلام. وبالمثل ، تحدد الاستعلامات مجموعات للتحديث أو الحذف.
- Tuples.
بحكم تعريفها فريدة من نوعها. إذا كانت المجموعة تحتوي على مرشح أو مفتاح أساسي ، فمن الواضح أنها فريدة من نوعها ؛ ومع ذلك، لا يلزم تعريف المفتاح الأساسي حتى يكون الصف أو السجل عبارة عن مجموعة. يتطلب تعريف المجموعة أن تكون فريدة من نوعها ، ولكنها لا تتطلب تحديد مفتاح أساسي. نظرا لأن المجموعة فريدة من نوعها ، فإن سماتها بحكم تعريفها تشكل مفتاحا فائقا.
- العلاقات الأساسية والمشتقة.
يتم تخزين جميع البيانات والوصول إليها عبر العلاقات. تسمى العلاقات التي تخزن البيانات "العلاقات الأساسية" ، وفي عمليات التنفيذ تسمى "الجداول". العلاقات الأخرى لا تخزن البيانات، ولكن يتم حسابها من خلال تطبيق العمليات العلائقية على العلاقات الأخرى. وتسمى هذه العلاقات أحيانا "العلاقات المشتقة". في عمليات التنفيذ تسمى هذه "طرق العرض" أو "الاستعلامات". العلاقات المشتقة مريحة من حيث أنها تعمل كعلاقة واحدة ، على الرغم من أنها قد تنتزع المعلومات من عدة علاقات. أيضا ، يمكن استخدام العلاقات المشتقة كطبقة تجريد.
- المجال
يصف المجال مجموعة القيم المحتملة لسمة معينة، ويمكن اعتباره قيدا على قيمة السمة. رياضيا، يعني إرفاق مجال بسمة أن أي قيمة للسمة يجب أن تكون عنصرا من المجموعة المحددة. سلسلة الأحرف "ABC" ، على سبيل المثال ، ليست في المجال الصحيح ، ولكن القيمة الصحيحة 123 هي. مثال آخر على المجال يصف القيم المحتملة للحقل "CoinFace" على النحو التالي. لذلك ، لن يقبل الحقل "CoinFace" قيم الإدخال.
- القيود
غالبا ما تستخدم القيود لجعل من الممكن زيادة تقييد مجال السمة. على سبيل المثال، يمكن أن يقيد القيد سمة عدد صحيح معين إلى قيم تتراوح بين 1 و10. توفر القيود طريقة واحدة لتنفيذ قواعد العمل في قاعدة البيانات وتدعم استخدام البيانات اللاحقة داخل طبقة التطبيق. يقوم SQL بتنفيذ وظيفة القيد في شكل قيود التحقق.
القيود تقيد البيانات التي يمكن تخزينها في العلاقات. عادة ما يتم تعريفها باستخدام تعبيرات تؤدي إلى قيمة منطقية ، مما يشير إلى ما إذا كانت البيانات تفي بالقيد أم لا. يمكن أن تنطبق القيود على سمات مفردة أو على مجموعة أو على علاقة بأكملها.
المحاضرات اليومية
المحاضرة الاولى المحاضرة الثانية المحاضرة الثالثة + الرابعة المحاضرة الخامسة + السادسة المحاضرة السابعة المحاضرة الثامنة + التاسعة المحاضرة الاخيرة- التمارين
- المحاضرات المترجمة
- المحاضرات العملية
تعليقات
إرسال تعليق
شكرا لك على تواصلك معنا ...