قواعد البيانات
تتوفّر عِدّة برامج على جهاز الحاسوب يُمكن من خلالها تنظيم البيانات ويُطلق عليها قواعد البيانات (بالإنجليزية: Databases)، إذ من خلالها يتم تنظيم البيانات على شكل ملفات يحتوي كل ملف منها على مجموعة من السجلات، وكل سجل منها يحتوي على العديد من الحقول التي تحتوي على المعلومات، ويُمكن تشبيه قواعد البيانات بدفتر الهاتف؛ وهو الملف الذي يحتوي على عِدّة سجلات تتضمّن حقولاً: الاسم، والعنوان، ورقم الهاتف، كما تُنفذ قواعد البيانات عدداً من الإجراءات، منها:
- البحث عن السجلات وفق معايير معينة واسترجاعها.
- تحديث عدد كبير من السجلات.
- أداء العمليات الحسابية المُعقّدة.
- ربط السجلات المختلفة عن طريق الإسناد الترافقي، حيث يُمكن ربط نص، أو صورة، أو فيلم بمُحتوى آخر؛ وذلك لتنظيم عدد كبير من المعلومات المتباينة.
عناصر قواعد البيانات
عناصر قواعد البيانات هي:
- المخطط: تُنظَّم البيانات في المُخطط في جدول واحد أو عِدّة جداول، كما قد تحتوي قاعدة البيانات على عِدة مخططات.
- الجدول: يتم تخزين البيانات في الجداول المُكوّنة من أعمدة، حيث يتراوح عددها بين عمودين إلى مئة عمود أو أكثر حسب نوع البيانات المخزنة.
- العمود: يختلف نوع البيانات في كل عمود، فقد تكون على شكل تواريخ، أو قيم رقمية، أو أعداد صحيحة ، أو قيم أبجدية رقمية.
- الصف: يتم تسجيل البيانات داخل الصفوف في الجدول، لذا قد تحتوي قاعدة البيانات على مئات أو آلاف الصفوف في الجدول.
أنواع قواعد البيانات
تم تطوير عِدّة أنواع من قواعد البيانات ، وهي:
- قواعد البيانات المُسطحة: تتكوّن من سجلات تحتوي كيانات ذات قوائم بسيطة؛ كقواعد بيانات أجهزة الحاسوب الشخصية.
- قواعد البيانات الهرمية: تنظم البيانات على شكل هرمي بحيث تتفرّع السجلات فيها إلى عِدّة فئات أصغر، كما ترتبط السجلات ببعضها بروابط فردية على مستويات مختلفة.
- قواعد البيانات الشبكية: ترتبط مجموعة من السجلات بمجموعة أُخرى في قاعدة البيانات الشبكية بروابط متعددة، أو مؤشرات؛ وتُستخدم في قواعد البيانات الخاصة بالشركات والتجارة الإلكترونية .
- قواعد البيانات العلائقية: تنتظم البيانات في صف واحد وتُسمى العلاقة، والتي قد ترتبط ببعضها البعض حسابياً بإعطاء المعلومات المطلوبة، كما تَستخدم قاعدة البيانات العلائقية لغة الاستعلام البنائية (بالإنجليزية: Structured Query Language - SQL).
- قواعد البيانات كائنية التوجه: تُعتبر من قواعد البيانات الأكثر مرونة؛ فهي تُخزّن، وتُعالج البيانات المُعقّدة، وتُنظّمها في فئات هرمية، مثل: قواعد البيانات الموجهة نحو الأرقام حيث تحتوي على الإحصائيات ، والجداول، والبيانات المالية، والعلمية، والتقنية الأولية.
يختلف محتوى قواعد البيانات باختلاف البيانات المُخزّنة فيها، إذ تُستخدم للاطّلاع على مواضيع مختلفة، تشمل: القانون، والطب، والهندسة، والأخبار، والأحداث التجارية، بالإضافة إلى الألعاب، والإعلانات، والدورات التعليمية، وتُقسم قواعد البيانات حسب استخداماتها كالآتي:
- قواعد البيانات الصغيرة: تُستخدم من قبل الأفراد في المنازل، مثل أنظمة جهاز الحاسوب الشخصي.
- قواعد البيانات التجارية: تُستخدم من قبل شركات الطيران، وإدارة الإنتاج، والسجلات الطبية في المستشفيات، وسجلات شركات التأمين.
- قواعد البيانات الكبيرة: تضُم نصوص المواد، والمُلخصّات، والتقارير، كقواعد البيانات في الجامعات، والتشريعات القانونية، كما تضُم الخدمات السلكية، والصحف، والمجلات، و الكاتلوجات.
- قواعد البيانات المرجعية: تعمل قواعد البيانات هذه كمُرشِد لموقع المعلومات في الكتب والمجلات وغيرها، وذلك بسبب احتوائها على المراجع ، والفهارس.
لغات قواعد البيانات
تَستخدم قواعد البيانات عِدّة لغات برمجة لقراءة البيانات، وتحديثها، ومعالجتها، وتخزينها، ومن هذه اللغات:
- لغة تعريف البيانات (بالإنجليزية: Data Definition Language): تَستخدم عِدّة عبارات لإنشاء قاعدة بيانات، أو جداول، وإعادة تسميتها، أو إزالتها قاعدة البيانات، وهي:
- إنشاء (بالإنجليزية: CREATE).
- تغيير (بالإنجليزية: ALTER).
- حذف أو الغاء (بالإنجليزية: DROP).
- إعادة تسمية (بالإنجليزية: RENAME).
- لغة معالجة البيانات (بالإنجليزية: Data Manipulation Language): تُعالج هذه اللغة البيانات؛ كإدراج البيانات، وتحديث الجداول، وإستعادة السجل باستخدام عِدّة عبارات، وهي:
- اختيار (بالإنجليزية: SELECT).
- إدراج (بالإنجليزية: INSERT).
- تحديث (بالإنجليزية UPDATE).
- حذف (بالإنجليزية: DELETE).
- لغة التحكُم في البيانات (بالإنجليزية: Data Control Language): تَستخدم عبارات لمنح الامتياز للوصول إلى قواعد البيانات، أو سحب هذا الامتياز، وهي:
- منح (بالإنجليزية: GRANT).
- سحب (بالإنجليزية: REVOKE).
- لغة التحكُم في المعاملات (بالإنجليزية: Transaction Control Language): تتحكّم هذه اللغة بالمعاملات باستخدام عِدّة عبارات، هي:
- الالتزام (بالإنجليزية: COMMIT): حفظ العمل.
- تحديد نقطة (بالإنجليزية: SAVEPOINT): تحديد نقطة معين للتراجع عنها أو إلغاءها فيما بعد.
- التراجع (بالإنجليزية: ROLLBACK): استعادة المعلومات من آخر عمل تم القيام به.
نظام إدارة قواعد البيانات
يتم توضيح البيانات في قواعد البيانات باستخدام نظام إدارة قواعد البيانات (بالإنجليزية:Database Management System DBMS) والتي تتكوّن من مجموعة من البرامج تَستخدم لغات برمجة الجيل الرابع ؛ كلغة SQL، ومن هذه البرامج: MySQL، وSQL Server، وOracle، dBASE، وFoxPro. ويقوم هذا النظام بُمعالجة البيانات، واسترجاعها، وإدارتها، وتنسيقها، وتحديد أسماء الحقول، وهيكل السِّجل، وبُنية الملف، بالإضافة إلى التحقُق من صحة البيانات.
