قواعد البيانات العلائقية

July 4, 2023

قواعد البيانات العلائقية (Relational Database) هي بمثابة أشهر أنواع قواعد البيانات ، والتي تعد طريقة لتنظيم البيانات داخل جداول مكونة من صفوف وأعمدة ، هذه الجدول مربوطة ببعضها البعض من خلال علاقات مما يسهل فهم البيانات واستنتاج الرؤي منها . نتعرف في هذا المقال على ما هي قواعد البيانات العلائقية ونموذج قواعد البيانات العلائقية وما هي المميزات والعيوب المتعلقة بها .

ما هي قواعد البيانات العلائقية (Relational Databases)؟

قاعدة البيانات العلائقية هي بمثابة مجموعة من المعلومات التي تنظم البيانات في علاقات محددة مسبقًا حيث يتم تخزين البيانات في جدول واحد أو أكثر (أو "علاقات") من الأعمدة والصفوف ، مما يسهل رؤية وفهم كيفية ارتباط هياكل البيانات المختلفة ببعضها البعض. العلاقات هي اتصال منطقي بين جداول مختلفة ، يتم إنشاؤها على أساس التفاعل بين هذه الجداول (2). بشكل مبسط ، تقوم قواعد البيانات العلائقية بإنشاء روابط أوعلاقات بين البيانات من خلال ربط جداول البيانات المختلفة ، مما يسهل فهم العلاقة بين البيانات واكتساب رؤى بشأنها.

نظم إدارة قواعد البيانات العلائقية (Relational DBMS)

إن نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية هو برنامج يستخدم لإنشاء وتخزين وتحديث وإدارة قواعد البيانات العلائقية. من أمثلته MySQL و PostgreSQL و Microsoft SQL Server و Oracle Database.

نموذج قاعدة البيانات العلائقية (Relational Database Model)

يسمح نموذج قاعدة البيانات العلائقية (RDB Model)لأي جدول بأن يرتبط بجدول آخر باستخدام سمة مشتركة بينهم (common attribute)، وذلك بدلاً من استخدام الهياكل الهرمية لتنظيم البيانات .

لفهم ذلك ، تخيل أن قواعد البيانات العلائقية هي مجموعة من ملفات جداول البيانات (spreadsheet files) التي تساعد الشركات والمؤسسات على تنظيم بياناتها وإدارتها وربطها. في نموذج قاعدة البيانات العلائقية ، يمثل كل "spreadsheet" جدولًا (table) يخزن البيانات ، ويتم تمثيله في شكل أعمدة (تسمى أيضا attributes) وصفوف (تسمى أيضاrecords). تحدد الأعمدة نوع البيانات (Data Type) ، ويحتوي كل ف صف على قيمة نوع البيانات. تحتوي جميع الجداول في قاعدة البيانات العلائقية على سمة (attribute) تُعرف بالمفتاح الأساسي (primary key)، وهو بمثابة معرف فريد للصف ، ويمكن استخدام كل صف لإنشاء علاقة بين جداول مختلفة باستخدام مفتاح خارجي (foreign key) .

علي سبيل المثال ، اذا كان لدينا جدول للعميل (customer) وجدول للطلب (order) :

جدول العميل يحتوي المفتاح المميز للجدول (primary key) والذي هو بمثابة (customer ID) و مجموعة من السمات (attributes) التي تمثل بيانات عن العميل وهي في اسم العميل ، عنوان الدفع (billing date)، عنوان الشحن (shipping address) .

جدول الطلبات يحتوى المفتاح المميز للجدول وعلي المفتاح الخارجي الذي هو بمثابة اشارة الي المفتاح المميز الخاص بجدول العميل وذلك للاشارة لربط الجدولين ببعض ووجود علاقة بينهما . يوجد أيضا في جدول الطلب مجموعة من سمات الجدول التي تعر عن بيانات المعاملات الخاصة بكل طلب تتمثل في تاريخ الشراء (order date) وتاريخ الشحن (shipping date) وحالة الطلب (order status) كما هو موضح بالرسم التوضيحي 1.

يرتبط الجدولان الآن بناء علي الرقم المميز للعميل (customer ID) ، وهذا يعني ، مما أنه من الممكن الاستعلام عن بيانات كلا الجدولين لإنشاء تقارير رسمية أو استخدام البيانات لتطبيقات أخرى. علي سبيل المثال ، قد يطلب منك مدير الفرع انشاء تقرير يوضح جميع العملاء الذين قاموا بالشراء في تاريخ شراء محدد . وهذا ما يوضح مفهوم تخزين البيانات في جدولين بينهم ربط أو علاقة.

مميزات قواعد البيانات العلائقية 

العديد من المميزات تمنحها قواعد البيانات العلائقية (2) :

1 - بساطة النموذج

على عكس الأنواع الأخرى من نماذج قواعد البيانات ، فإن نموذج قاعدة البيانات العلائقية يتميز بالبساطة ، حيث لا يتطلب أي استعلامات معقدة لأنه لا يحتوي على معالجة أو هيكلة للاستعلامات حيث تكفي استعلامات SQL البسيطة للتعامل مع البيانات.

2 - سهولة الاستخدام

حيث يمكن للمستخدم الوصول بسهولة للبيانات و استردادها في غضون ثوان دون الانغماس في تعقيد قاعدة البيانات. يمكن أن تستخدم لغة الاستعلام الهيكلية (SQL) لتنفيذ الاستعلامات.

3- الدقة

من المميزات الرئيسية لقواعد البيانات العلائقية هي أنها معرفة بدقة ومنظمة بشكل جيد ، لذلك لا تتكرر البيانات.

7 - الأمن

حيث أن نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية يسمح فقط للمستخدمين المصرح لهم بالوصول المباشر إلى البيانات.

رسم توضيحي 1

عيوب قواعد البيانات العلائقية 

علي الرغم من المميزات التي تتيحها قواعد البيانات العلائقية، الا أنه يوجد بعض العيوب لا يمكن تجاهلها مثل (3) :

1 - مشكلة الصيانة

تتصعب عملية صيانة قواعد البيانات العلائقية بمرور الوقت بسبب الزيادة حجم البيانات. حيث يتطلب ذلك من المبرمجين المطورين قضاء المزيد من الوقت في صيانة قاعدة البيانات.

2- التخزين الفعلي

حيث تتكون قاعدة البيانات العلائقية من صفوف وأعمدة وهذا يعني أنها تتطلب المزيد من الذاكرة الفعلية لأن كل عملية يتم تنفيذها تعتمد على تخزين منفصل. لذلك قد تزداد متطلبات الذاكرة الفعلية مع زيادة البيانات.

3- انخفاض في الأداء بمرور الوقت

يمكن أن تصبح قاعدة البيانات العلائقية أبطأ ، حيث أنه عندما يكون هناك عدد كبير من الجداول والبيانات في النظام ، فإنه يتسبب في زيادة التعقيد ، و يمكن أن يؤدي ذلك إلى بطء أوقات الاستجابة على الاستعلامات أو حتى الفشل التام للاستعلامات اعتمادًا على عدد الأشخاص الذين تم تسجيل دخولهم إلى الخادم في وقت محدد.

الخاتمة

تتسم قواعد البيانات العلائقية في قدرتها علي بناء وتمثيل العلاقات بين جداول البيانات مما يسهل فهم البيانات وفقا للروابط التي بينها واستنتاج الرؤى المختلفة والمفيدة منها . تتيح قواعد البيانات العلائقية العديد من المميزات سهولة الأستخدام والامان والدقة وغيرها ، لكن على الرغم من ذلك يتخلل هذا النوع من قواعد البيانات بعض العيوب المتعلقة بالتكلفة والتخزين الفعلي والصيانة .

المراجع:

[1]: https://cloud.google.com/learn/what-is-a-relational-database 

[2]:https://databasetown.com/relational-database-benefits-and-limitations/