دليلك لفهم قواعد البيانات sql و لغة الاستعلام المهيكلة sql

قواعد البيانات sql هي حجر الزاوية في أي تطبيقات برمجية. ستحتاج إلى قاعدة بيانات واحدة أو أكثر لتطوير جميع أنواع تطبيقات البرامج تقريبًا: الويب ، والمؤسسات ، والأنظمة المدمجة ، وأنظمة الوقت الحقيقي ، والذكاء الاصطناعي ، والتعلم الآلي ، و HPC ، و Blockchain ، وإنترنت الأشياء ، والعديد من التطبيقات الأخرى.

قبل عشرين عامًا ، كان اختيار قاعدة البيانات أسهل بكثير. في معظم الحالات ، كان من الممكن أن تختار أحد أنظمة قواعد البيانات العلائقية وقد انتهيت. ولكن في تطوير البرمجيات الحديثة ، يعد اختيار قاعدة البيانات الصحيحة من أصعب المهام.

مع صعود الخدمات المصغرة ، السحابة ، التطبيقات الموزعة ، القياس العالمي ، البيانات شبه المنظمة ، البيانات الكبيرة ، البيانات السريعة ، بيانات زمن الوصول المنخفض: أصبحت قواعد بيانات SQL التقليدية الآن مرتبطة بمختلف NoSQL. قواعد بيانات NewSQL و Cloud.

تعريف قواعد البيانات sql

قواعد البيانات sql أو قواعد البيانات العلائقية عبارة عن مجموعة من الجداول شديدة التنظيم ، حيث يعكس كل صف كيان بيانات ، ويحدد كل عمود حقل معلومات معين. يتم إنشاء قواعد البيانات العلائقية باستخدام لغة الاستعلام المهيكلة SQL لإنشاء البيانات وتخزينها وتحديثها واستردادها. لذلك ، فإن SQL هي لغة البرمجة الأساسية لجميع أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية مثل MySQL و Oracle و Sybase وغيرها.

لغة الاستعلام الهيكلية (SQL) هي لغة استعلام قياسية تُستخدم للعمل مع قواعد البيانات العلائقية.

نحن نستخدم SQL لــ:

• إنشاء قواعد البيانات
• إنشاء جداول في قاعدة بيانات
• قراءة البيانات من الجدول
• أدخل البيانات في جدول
• تحديث البيانات في جدول
• حذف البيانات من الجدول
• حذف جداول قاعدة البيانات
• حذف قواعد البيانات
• والعديد من عمليات قاعدة البيانات

هيكل جدول قاعدة بيانات SQL

يقوم خادم قواعد البيانات sql بتخزين وتنظيم البيانات في جداول. في أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية ، تعد الجداول كائنات قاعدة بيانات أساسية مصممة منطقيًا لجمع البيانات في تنسيق الصفوف والأعمدة. بينما تعكس الصفوف الكيانات ، تحدد الأعمدة سمات كل كيان. على سبيل المثال ، في جدول بيانات العميل ، يعكس كل صف سجلاً لعميل معين ، ويحتوي كل عمود في الجدول على معلومات العميل المقابلة ، مثل اسم العميل وعنوانه. فيما يلي العناصر الأساسية لجدول قاعدة بيانات SQL:

• الأعمدة: يحتوي كل عمود على معلومات سمة محددة ، وتحدد خصائص العمود نوع البيانات (على سبيل المثال ، البيانات الرقمية أو النصية) والنطاق الذي يمكن أن يقبله. يحتوي كل جدول على مفتاح أساسي primary key لتعريف الكيان بشكل فريد. يمكن أن يكون العمود المحدد ، على سبيل المثال ، معرّف العميل في جدول بيانات العميل ، هو المفتاح الأساسي primary key.
• الصفوف: يمكن لمستخدمي قاعدة البيانات إضافة بيانات إلى كل صف وتنفيذ استعلامات SQL لاسترداد البيانات. بالنسبة للمفتاح الأساسي ، يحتوي كل صف على قيمة فريدة تساعد أيضًا في التغلب على تحديات تكرار البيانات.

كيف يتم استخدام قواعد البيانات sql؟

تعمل قواعد بيانات SQL كحجر زاوية للعديد من التطبيقات والخدمات عبر الصناعات. تعتمد الشركات على خوادم قاعدة بيانات SQL لتخزين البيانات واستردادها لأنها تسهل مجموعة واسعة من القدرات التشغيلية ، بما في ذلك معالجة المعاملات والتحليلات وذكاء الأعمال المطلوبة لإدارة التطبيقات المهمة للأعمال.

تحتوي قواعد البيانات العلائقية على جداول متعددة مع أعمدة ذات صلة (سمة) وصفوف (سجل) جنبًا إلى جنب مع مفتاح أساسي فريد. عندما ينفذ المستخدم استعلامًا ، فإنه يقوم إما بتحديث أو تعديل البيانات في قاعدة البيانات أو استرداد النتائج ذات الصلة لاستعلامات محددة بعد التحقق من القيود.

يمكن للمستخدمين الاستفادة من قواعد بيانات SQL للحصول على معلومات مفيدة من خلال الانضمام إلى جداول مختلفة لفهم السياق وعلاقات البيانات بشكل أفضل. يتم استخدام SQL لتنفيذ وظائف إدارة البيانات الأساسية والاستعلامات المعقدة لتحويل البيانات الخام المتاحة إلى معلومات مفيدة وسياقية. يمكن لمستخدمي قاعدة البيانات استخدام لغات SQL القياسية مثل لغة تعريف البيانات (DDL) لإنشاء هياكل قاعدة البيانات والجدول ولغة معالجة البيانات (DML) لإدراج البيانات وتحديثها وحذفها وتحديدها داخل الجداول.

فوائد استخدام قواعد البيانات sql

توفر قواعد البيانات العلائقية مزايا متعددة وهي خيار قاعدة بيانات مفضل للشركات ، مثل:

• مرونة أعلى: باستخدام SQL كلغة برمجة قياسية ، تستفيد قواعد البيانات العلائقية من DDL لتعديل المخطط بسلاسة في الوقت الفعلي. يسمح لمستخدمي قاعدة البيانات بإضافة جداول وأعمدة جديدة ، وإعادة تسمية العلاقات ، وتنفيذ العديد من التغييرات الأخرى في الوقت الفعلي دون إيقاف أي عمليات قاعدة بيانات.
• تناسق أفضل للبيانات: تحافظ قواعد بيانات SQL على اتساق البيانات بشكل فعال عبر التطبيقات ومثيلات خادم قاعدة بيانات SQL. تكافح الأنواع الأخرى من قواعد البيانات للحفاظ على التناسق في الوقت الفعلي لحجم البيانات الكبير. تعتمد التطبيقات ذات المهام الحرجة التي تعالج المعاملات التجارية الهامة على قواعد البيانات العلائقية للحفاظ على اتساق البيانات.
• الحد الأدنى من التكرار: يقلل نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية من تكرار البيانات من خلال تنفيذ التطبيع. مع التطبيع ، يتم تنظيم البيانات لإزالة الحالات الشاذة المتعلقة بإدخال البيانات وتحديثها وحذفها.
• تحسين الأداء: مع مجموعة من ميزات القيمة المضافة ، تضمن قواعد البيانات العلائقية سهولة وسرعة تنفيذ عمليات قاعدة البيانات. يساعد الحد الأدنى من استخدام الذاكرة وتكاليف التخزين المنخفضة وسرعة المعالج العالية في تسريع أداء قاعدة البيانات لجميع التطبيقات.
• سهولة الصيانة: تساعد أدوات التشغيل الآلي المضمنة في أنظمة قواعد البيانات العلائقية على تبسيط إصلاح قاعدة بيانات SQL والتحكم فيها وصيانتها. يسهل على مسؤولي وفنيي قواعد البيانات صيانة قاعدة البيانات وتحديثها بشكل استباقي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يوفر استخدام الأدوات الخارجية لمراقبة قواعد بيانات SQL الفرصة لإدارة قاعدة البيانات بطريقة مخصصة لكل منظمة باستخدام قواعد البيانات.

أنظر أيضاً: لغة HTML

مقاييس أداء قاعدة بيانات SQL

لمراقبة أداء قاعدة البيانات بكفاءة وضبط دقيق لخادم قاعدة بيانات SQL ، يجب على مسؤول قاعدة البيانات تتبع مقاييس الأداء الرئيسية بشكل استباقي. يمكن للشركات الاستفادة من الاستفادة من أدوات تحليل قاعدة بيانات SQL لإدارة أداء قاعدة البيانات بشكل أكثر فعالية. تساعد مقاييس التتبع في تحديد المشكلات المحتملة والشذوذ لبدء استكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل مناسب. فيما يلي قائمة المقاييس الرئيسية لمراقبة وتقييم ما إذا كان خادم قاعدة بيانات SQL يعمل بشكل جيد:

• استخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU): المقياس الأكثر شيوعًا لتقييم أداء خادم قاعدة بيانات SQL لأنه يساعد في تحليل استخدام الذاكرة وتحديد الحمل الزائد للخادم في وقت معين.
• استخدام قرص قاعدة البيانات: يعد قياس استخدام قرص قاعدة البيانات مكونًا أساسيًا لمراقبة أداء قاعدة البيانات. يساعد في تتبع استخدام الموارد وتكوين الإنذارات والإشعارات لتخصيص الموارد غير الفعال.
• قراءات الصفحة / الحد الأدنى: يقيم الحمل على ذاكرة النظام عن طريق قياس عدد الصفحات المقروءة من الذاكرة في الدقيقة. يساعد تحليل هذا المقياس بمرور الوقت في تحديد ما إذا كانت هناك مشكلات في ذاكرة النظام.
• نسبة دخول ذاكرة التخزين المؤقت: تقيس مدى تكرار وصول خادم قاعدة بيانات SQL إلى الصفحات من ذاكرة التخزين المؤقت. قد تشير نسبة الدخول إلى ذاكرة التخزين المؤقت الأقل إلى اختناق في ذاكرة النظام. العامل الأساسي الذي يؤثر على نسبة عدد مرات الدخول إلى ذاكرة التخزين المؤقت هو متوسط العمر المتوقع للصفحة. يشير العمر المتوقع الطويل للصفحة إلى بقاء الصفحة في الذاكرة لفترة طويلة وينتج عنها نسبة نقر إلى ذاكرة التخزين المؤقت أفضل.
• اتصالات المستخدم: يقيس عدد المستخدمين المتصلين بخادم قاعدة البيانات. يوفر التحليل طويل المدى لهذا المقياس نظرة ثاقبة لأنماط تحميل الذاكرة ويحدد على الفور المشكلات الأخرى ذات الصلة.
• متوسط وقت انتظار القفل: يدير خادم قاعدة بيانات SQL عدة مستخدمين في وقت معين. لذلك ، قد يحتفظ بالموارد لعمليات محددة على فترات زمنية مختلفة ، وقد تضطر العمليات الأخرى إلى الانتظار حتى يتم تحرير الموارد. تشير القيمة الأعلى لهذا المقياس إلى مشاكل وقت التحميل ؛ لذلك ، يوصى بضمان بقاء قيمة هذا المقياس أقرب إلى الصفر.

قائمة أشهر أنظمة قواعد البيانات sql

تستخدم معظم الشركات قواعد البيانات العلائقية التي تتراوح من أنظمة سطح المكتب التقليدية إلى الأنظمة الحديثة القائمة على السحابة ، سواء كانت أنظمة مفتوحة المصدر أو أنظمة تجارية مغلقة المصدر. دعونا نلقي نظرة على قائمة قواعد البيانات sql الأكثر استخدامًا.

نظام MySQL

MySQL هو خادم قاعدة بيانات SQL مفتوح المصدر الأكثر شيوعًا وسهل الاستخدام والمستخدم على نطاق واسع لتطوير تطبيقات الويب. إلى جانب الإصدار مفتوح المصدر المصمم لدعم أوامر ومعاملات SQL الأساسية ، يتوفر إصدار المؤسسة التجارية أيضًا ، بما في ذلك مجموعة من الإضافات والمكونات الإضافية لتوفير وظائف إضافية.

نظام PostgreSQL

بخلاف MySQL و MariaDB ، يعد PostgreSQL نظامًا لإدارة قواعد البيانات الارتباطية للكائنات (ORDBMS) مصمم لدعم نماذج بيانات أكثر تعقيدًا وتنوعًا. يوفر مجموعة من ميزات المؤسسة ، بما في ذلك قابلية التوسع والأمان ودعم أتمتة أفضل عبر واجهة سطر الأوامر أو الوصول المباشر عبر الويب. تدعم PostgreSQL أنظمة التشغيل Windows و macOS والعديد من توزيعات Linux. كما أنه يدعم الإجراءات المخزنة ، وهي لغة برمجة شديدة التعقيد مبنية على رأس SQL لتسهيل المعاملات المعقدة وتوفير التوافق مع ACID (الذرية ، والاتساق ، والعزل ، والمتانة).

خادم مايكروسوفت SQL

Microsoft SQL Server هي قاعدة بيانات علائقية أخرى الأكثر شيوعًا والتي يكون رمزها قريب المصدر ومملوكًا من قبل Microsoft. يدعم SQL Server أنظمة تشغيل Windows و Linux الشائعة ويسهل الوصول عبر استعلامات SQL وواجهات المستخدم الرسومية. تستخدم تطبيقات المؤسسات الكبيرة بشكل عام Microsoft SQL Server مقابل قواعد بيانات SQL المتوفرة في بيئة مفتوحة المصدر. يمكن للشركات الاستفادة من مجموعة من الميزات مع إصدار SQL Server الحالي ، بما في ذلك التكامل المرجعي ، والتحكم في التزامن متعدد الإصدارات ، والتوافر العالي ، والقفل الدقيق ، والاستقرار الأكبر.

قاعدة بيانات أوراكل

Oracle DB مملوكة لشركة Oracle Corporation ، وهي قاعدة بيانات علائقية تجارية مغلقة المصدر. وهو يدعم أنظمة تشغيل macOS و Windows و Linux ويستخدم بشكل فعال للتطبيقات الكبيرة عبر الصناعات. يمكن لقاعدة بيانات Oracle تسهيل أتمتة إدارة البيانات والخادم.

الفرق بين قواعد بيانات SQL وقواعد بيانات NoSQL

على عكس قواعد بيانات SQL ، تقوم قواعد بيانات NoSQL بتخزين البيانات بتنسيق مستند بدلاً من جداول. تقوم قواعد بيانات NoSQL بتخزين البيانات غير المنظمة مثل الصور ومقاطع الفيديو والمقالات والمزيد في مستند واحد.

فيما يلي بعض الاختلافات الرئيسية بين قواعد بيانات SQL و NoSQL:

• هيكل قاعدة البيانات: على عكس قواعد البيانات العلائقية التي تحتوي على جداول لتخزين المعلومات ، فإن قواعد بيانات NoSQL تستخدم نهج أزواج القيمة الرئيسية لتخزين جميع البيانات في مكان واحد. في هذه الحالة ، يشير المفتاح إلى عنصر فريد ، على سبيل المثال ، عنوان بريد إلكتروني للموظفين.
• المرونة: يمكن لقواعد بيانات NoSQL تخزين كميات هائلة من البيانات غير المهيكلة دون قيود على أنواع البيانات التي يريد المستخدمون الاحتفاظ بها معًا. المرونة في تخزين أنواع جديدة مختلفة من البيانات وفقًا للاحتياجات المتغيرة تجعل قواعد بيانات NoSQL أكثر سهولة وتوسع نطاق التطبيق. ومع ذلك ، تتطلب قواعد البيانات جهود معالجة إضافية ومساحة تخزين أكبر من قواعد البيانات العلائقية.
• الاتساق: يعد ضمان توافر البيانات واتساقها من الجوانب الحاسمة لضمان الأداء الاستثنائي لقاعدة البيانات. بينما تضمن قواعد البيانات العلائقية دائمًا البيانات المتسقة عبر مثيلات خادم قاعدة بيانات SQL ، فإن بعض قواعد بيانات NoSQL ، مثل Redis ، تستجيب لاستعلام بمعلومات قد تكون غير صحيحة في بضع ثوانٍ.

بشكل عام ، يُفضل NoSQL لـ:

• بيانات بيانية أو هرمية
• مجموعات البيانات الكبيرة والمتغيرة بشكل كبير ،
• تنمو الأعمال بسرعة كبيرة ولكنها تفتقر إلى مخططات البيانات.

فيما يتعلق بحالات الاستخدام ، قد يُترجم هذا إلى الشبكات الاجتماعية أو إدارة المحتوى عبر الإنترنت أو تحليلات التدفق أو تطبيقات الهاتف المحمول.

يكون SQL أكثر ملاءمة عندما تكون البيانات:

• صغيرة
• من الناحية المفاهيمية على شكل جدول
• في الأنظمة التي يكون فيها الاتساق أمرًا بالغ الأهمية.

فكر في أنظمة المحاسبة للشركات الصغيرة أو قواعد بيانات المبيعات أو أنظمة المعاملات مثل معالجة الدفع في التجارة الإلكترونية. عندما تكون في شك ، فإن SQL هي أيضًا أكثر ملاءمة ، حيث يتم دعم أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية بشكل أفضل وتتسامح مع الأخطاء.

الأسئلة الشائعة