قواعد البيانات العلائقية مقابل قواعد البيانات غير العلائقية
عند مقارنة قواعد البيانات العلائقية وغير العلائقية، من المهم أن نلاحظ أولاً أن هذين النوعين المختلفين تمامًا من قواعد البيانات لهما نفس القدر من الفائدة في حد ذاتها – ولكن لأسباب وحالات استخدام متباينة.
أحد أنواع قواعد البيانات ليس أفضل من النوع الآخر، ولكل من قواعد البيانات العلائقية وغير العلائقية مكانها.
الهدف من هذه المقالة هو وصف ماهية قاعدة البيانات العلائقية، وقاعدة البيانات غير العلائقية، ثم اختتامها بملخص لخصائص كل نوع من أنواع قواعد البيانات هذه في محاولة لمساعدتك في تحديد أيها يناسب احتياجاتك بشكل أفضل.
ما هي قواعد البيانات العلائقية؟
تقوم قاعدة البيانات العلائقية، والتي تسمى أيضًا نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS) أو قاعدة بيانات SQL، بتخزين البيانات في جداول وصفوف يشار إليها أيضًا بالسجلات
تم استخدام مصطلح “قاعدة البيانات العلائقية” لأول مرة في عام 1970 من قبل إي إف كود في شركة آي بي إم في ورقته البحثية “نموذج علائقي للبيانات لبنوك البيانات المشتركة الكبيرة”.
اريخيًا، كانت قواعد البيانات العلائقية الأكثر شيوعًا هي Microsoft SQL Server وOracle Database وMySQL وIBM DB2. اكتسبت العديد من الإصدارات المجانية من منصات RDBMS شعبية على مر السنين، مثل SQL Server Express و PostgreSQL و SQLite و MySQL و MariaDB.
تعمل قاعدة البيانات العلائقية عن طريق ربط المعلومات من جداول متعددة من خلال استخدام ” المفاتيح “. المفتاح هو معرف فريد يمكن تعيينه لصف من البيانات الموجودة داخل الجدول.
يمكن بعد ذلك تضمين هذا المعرف الفريد، الذي يسمى ” المفتاح الأساسي “، في سجل موجود في جدول آخر عندما يكون لهذا السجل علاقة بالسجل الأساسي في الجدول الرئيسي.
عند إضافة هذا المفتاح الأساسي الفريد إلى سجل في جدول آخر، يطلق عليه ” المفتاح الخارجي ” في الجدول المرتبط.
يؤدي الاتصال بين المفتاح الأساسي والمفتاح الخارجي إلى إنشاء ” العلاقة ” بين السجلات الموجودة في جداول متعددة.
توضح هذه الصورة علاقة المفتاح الأساسي/الخارجي بين جدولين. يحتوي جدول الموظفين على صف واحد يمثل الموظف مع تعيين معرف فريد لكل موظف (المفتاح الأساسي).
في هذه الحالة، يتم تسمية المفتاح الأساسي بمعرف الموظف. يحتوي الجدول الثاني، المبيعات، على سجلات المبيعات الفردية التي يتم بعد ذلك ربطها بالموظف الذي قام بعملية البيع.
نظرًا لأنه يمكن للموظف إجراء مبيعات متعددة، فيمكن أن يظهر معرف الموظف الفريد (المفتاح الأساسي) عدة مرات في جدول المبيعات كمفتاح خارجي.
مزايا قواعد البيانات المرجعية
إحدى المزايا المهمة لاستخدام نظام RDBMS هي “التكامل المرجعي”. يشير التكامل المرجعي إلى دقة واتساق البيانات. يتم تحقيق سلامة البيانات هذه باستخدام هذه المفاتيح الأساسية والخارجية.
تحافظ التكامل المرجعي على سلامة البيانات من خلال “القيود”.
القيود هي القواعد التي تفرض دقة البيانات عن طريق منع حذف السجل المرتبط دون حذف السجل الأساسي في الجدول الرئيسي أولاً.
إذا تمت إضافة علاقة المفتاح الخارجي الأساسي بشكل صحيح، فإن محاولة حذف سجل أساسي دون إزالة السجلات ذات الصلة من الجداول الأخرى أولاً ستؤدي إلى حظر المعاملة حتى تتم إزالة السجلات ذات الصلة.
يؤدي هذا إلى منع ما يشار إليه باسم “السجلات المعزولة”، وهي السجلات المرجعية في جدول لم يعد يحتوي على سجل أساسي في الجدول الرئيسي.
ما هي القواعد الثلاثة للتكامل المرجعي؟
القواعد الثلاث التي يفرضها التكامل المرجعي هي:
1. يجب أن يكون للمفتاح الخارجي مفتاح أساسي مطابق. (قاعدة “لا يوجد أيتام”).
2. عند حذف سجل في جدول أساسي، يجب أيضًا حذف كافة السجلات ذات الصلة التي تشير إلى المفتاح الأساسي، وهو ما يتم عادةً باستخدام الحذف المتتالي.
3. إذا تغير المفتاح الأساسي لسجل ما، فيجب أيضًا تعديل جميع السجلات المقابلة في الجداول الأخرى التي تستخدم المفتاح الأساسي كمفتاح خارجي. ويمكن تحقيق ذلك باستخدام التحديث المتتالي.
الاستعلام عن البيانات في قاعدة بيانات علائقية
يتم الاستعلام عن البيانات في نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية باستخدام لغة الاستعلام الهيكلية (SQL)، وهي لغة قوية مصممة لإدارة البيانات الموجودة في قاعدة بيانات علائقية.
تتمتع SQL بإمكانيات إنشاء السجلات واستردادها وتحديثها وحذفها وتعتمد بشكل كبير على علاقة المفتاح الأساسي/الخارجي لتحديد البيانات ذات الصلة عبر جداول متعددة.
إن إمكانيات SQL تجعل نظام قاعدة البيانات العلائقية هو الخيار الأول لأي تطبيق يتطلب وظائف معاملات قوية واستخراج البيانات وإعداد التقارير المعقدة.
يوضح بيان SQL هذا استرداد مجموعة نتائج لكيفية استرداد جميع سجلات المبيعات لموظف واحد معرف الموظف الخاص به = 1.
SELECT * FROM EmployeesJOIN Sales ON Employees.EmployeeId = SALES.EmployeeIdWHERE EmployeeId = 1تعد عبارة SQL التالية مثالاً على استعلام يطبق الصلات على جداول متعددة. في هذه الحالة، يقوم استعلام SQL باسترداد كافة معلومات الموظف ومعلومات المبيعات ومعلومات العميل من جدول العملاء.
SELECT * FROM EmployeesJOIN Sales ON Employees.EmployeeId = SALES.EmployeeIdJOIN Customers ON Customers.CustomerId = SALES.CustomerIdWHERE EmployeeId = 1توفر قواعد البيانات العلائقية أيضًا وظيفة تسمى “الفهرسة”. فهرس قاعدة البيانات عبارة عن بنية بيانات تعمل على تحسين سرعة استرجاع البيانات.
تتم إضافة الفهارس بشكل شائع إلى حقول البيانات التي يتم استخدامها بشكل روتيني للاستعلام عن الجداول وربطها. في عبارات SQL المذكورة أعلاه، سيكون معرف الموظف ومعرف الشركة مرشحين لهذا النوع من التحسين.
ما هي قواعد البيانات غير العلائقية؟
تقوم قاعدة البيانات غير العلائقية، أو قاعدة بيانات NoSQL ، بتخزين البيانات. ومع ذلك، على عكس قاعدة البيانات العلائقية، لا توجد جداول أو صفوف أو مفاتيح أساسية أو مفاتيح خارجية.
وبدلاً من ذلك، تستخدم قاعدة البيانات غير العلائقية نموذج تخزين مُحسّنًا لمتطلبات محددة لنوع البيانات التي يتم تخزينها.
بعض قواعد بيانات NoSQL الأكثر شيوعًا هي MongoDB و Apache Cassandra و Redis و Couchbase و Apache HBase.
خمسة أنواع من قواعد البيانات غير العلائقية
هناك خمسة أنواع شائعة غير علائقية: مخزن بيانات المستندات، وقاعدة البيانات الموجهة نحو الأعمدة، ومخزن القيمة الرئيسية، ومخزن المستندات، وقاعدة بيانات الرسم البياني.
في كثير من الأحيان يتم استخدام مجموعات من هذه الأنواع لتطبيق واحد.
مخازن بيانات الوثيقة
يقوم مخزن بيانات المستند بإدارة مجموعة من حقول السلسلة المسماة وقيم بيانات الكائن في كيان يشار إليه باسم “مستند” يتم تخزينه عادةً في شكل مستندات JSON، والتي يمكن ترميزها بعدة طرق، بما في ذلك XML وYAML وJSON أو BSON أو كنص عادي.
يتم عرض الحقول الموجودة داخل المستندات، مما يسمح للتطبيق بالاستعلام عن البيانات وتصفيتها باستخدام قيم الحقول.
لا تتطلب مخازن المستندات أن تحتفظ جميع المستندات بهياكل بيانات متطابقة، مما يوفر قدرًا كبيرًا من المرونة. ومن السهل إذن أن نرى كيف يمكن الاستفادة من هذه المرونة مع تغير متطلبات المؤسسة.
مخازن البيانات العمودية (أو الموجهة نحو الأعمدة).
يقوم مخزن البيانات العمودي بتنظيم البيانات في أعمدة، والتي تشبه من الناحية المفاهيمية قاعدة البيانات العلائقية.
تتمثل الميزة الحقيقية لقاعدة بيانات عائلة الأعمدة في أسلوبها غير الطبيعي في هيكلة البيانات المتفرقة، والذي يأتي من أسلوبها الموجه نحو الأعمدة في تخزين البيانات.
مخازن القيمة الرئيسية
هذه هي قواعد بيانات NoSQL الأقل تعقيدًا، وكما يشير الاسم، فإن مخزن قيمة المفتاح هو ببساطة مجموعة من أزواج قيمة المفتاح الموجودة داخل كائن.
مخازن المستندات
تعد مخازن المستندات أكثر تعقيدًا بعض الشيء من مخازن القيمة الأساسية. لا تفترض بنية مستند معينة محددة بمخطط. تم تصميم مخزن المستندات لتخزين المستندات اليومية كما هي، كما يسمح بالاستعلام المعقد.
يعد كل من MongoDB و CouchDB مثالين على مخازن المستندات.
قواعد بيانات الرسم البياني
الأخير هو نوع قاعدة البيانات غير العلائقية الأكثر تعقيدًا. إنه مصمم لتخزين العلاقات بين الكيانات بكفاءة.
عندما تكون البيانات مترابطة بشكل كبير، مثل أنظمة الشراء والتصنيع أو الكتالوجات المرجعية، فإن قواعد بيانات الرسم البياني تكون حلاً جيدًا.
إن إمكانيات قواعد بيانات الرسم البياني NoSQL لا حصر لها، ومع تزايد ترابط البيانات التي نجمعها، ستستمر قواعد بيانات الرسم البياني في اكتساب شعبية، بما في ذلك قاعدة البيانات العلائقية التي لا تزال مهيمنة.
بدلاً من لغة الاستعلام الهيكلية (SQL) التي تستخدمها قواعد البيانات العلائقية، تستخدم قاعدة بيانات NoSQL رسم الخرائط العلائقية للكائنات (ORM).
مفهوم ORM هو القدرة على كتابة الاستعلامات باستخدام لغة البرمجة المفضلة لديك. بعض أنظمة ORM الأكثر شيوعًا هي Java و Javascript و.NET وPHP.
المصدر: pluralsight
قد يهمك:
