لوحة المتصدرين

سنتحدث في هذا المقال عن مفهوم العلاقات بين جداول قاعدة البيانات، وما أنواع هذه العلاقات وكيف تتمثل وما هو أثرها على العمل. ما هي العلاقات بين الجداول عند إنشاء جداول في قاعدة البيانات، فإن الظاهر لنا أننا نقوم ببناء جداول منفصلة وغير مترابطة، ولكننا في الواقع العملي نحتاج لربط هذه الكيانات المنفصلة بحيث تُبنَى علاقات تحكم البيانات الموجودة في هذه الجداول، وتحكم طريقة التعامل مع هذه البيانات. تنشَأ العلاقة بين جدوليْن عندما يُربط عمودان فيهما مع بعضهما عن طريق وجود قيود مطبقة على العمودين، بحيث يكون قيد المفتاح الرئيسي على عمود في الجدول “الأب” وقيد المفتاح الأجنبي على العمود في الجدول “الابن”، وعادة يكون اسم العمودين واحدًا في كلا الجدولين. مثلا، لحفظ عناوين الأشخاص نستطيع إنشاء جدول باسم Address ونربطه بجدول الأشخاص Persons بعلاقة تحكم البيانات الموجودة في الجدولين، بحيث يكون لكل شخص في الجدول Persons عنوان واحد مرتبط به في الجدول Address. يُربَط الجدولان عن طريق عمود باسم Person_Id في كلا الجدولين. مثال آخر، لو أردنا أن نتابع عملية استعارة الكتب في مكتبة، فإننا سننشئ جدولًا باسم Borrowed_Books (كُتُب مُعارة) ونربطها بالجدول Persons عن طريق العمود Person_Id. يستطيع الشخص الواحد - في هذا النوع من الربط - أن يستعير أكثر من كتاب. في هذا المثال، لو أننا حفظنا بيانات الأشخاص والكتب المستعارة في جدول واحد، ستظهر لنا مشكلة تكرار البيانات Data Redundancy لأننا سنكرّر بيانات الشخص لكل كتاب يستعيره. ماذا نستفيد من بناء العلاقات بين الجداول؟ التخلص من مشكلة تكرار البيانات عن طريق فصلها وحفظها في أكثر من جدول، فمشكلة تكرار البيانات هي عدو مستخدمي قواعد البيانات ومسؤوليها، لأنها تتسبب بزيادة حجم قاعدة البيانات بقدر كبير وبسرعة، وترفع السرعات المطلوبة لتنفيذ الاستعلامات، وتجعل من موضوع صيانة قاعدة البيانات كابوسا مقلقا. الحفاظ على دقة وسلامة البيانات في قاعدة البيانات، فمع وجود العلاقات بين الجداول، سوف تضمن مثلا عدم وجود كتاب مُعار ليس له شخص استعاره، أو عنوان وهمي ليس له صاحب، وقس على ذلك العديد من الأمثلة. استخراج البيانات من أكثر من جدول بكفاءة وسرعة عن طريق بناء جمل ربط استعلامية تطلب المعلومات من أعمدة مختلفة في جداول مختلفة، وإخراج النتيجة بطريقة مفيدة ومرتبة. أنواع العلاقات توجد أربعة أنواع من العلاقات بين الجداول كالتالي: علاقة واحد إلى واحد (One-to-One). علاقة واحد إلى كثير أو علاقة كثير إلى واحد (One-to-Many / Many-to-One). علاقة كثير إلى كثير (Many-to-Many). علاقة المرجعية الذاتية (Self Referencing). علاقة واحد إلى واحد لنفترض أن الجدول Persons لديه البنية والبيانات التالية: Person_ID First_Name Last_Name Age Address 101 Ibrahim Mohammed 31 12 Main St, Doha 102 Mohammed Khaled 25 Gaza, Middle Center نستطيع أن نضع بيانات العنوان في جدول منفصل ونسميه Address وتكون بنية الجدوليْن كالتالي. الجدول Persons: Person_ID First_Name Last_Name Age Address_Id 101 Ibrahim Mohammed 31 1 102 Mohammed Khaled 25 2 الجدول Address: Address_ID Address 1 12 Main St, Doha 2 Gaza, Middle Center لاحظ أنه أصبح لدينا عمود بنفس الاسم Address_Id في كلا الجدولين. لبناء العلاقة بين الجدولين، طبّقنا قيد المفتاح الأجنبي على العمود Address_Id في الجدول Persons بحيث يأخذ قيمه من العمود Address_Id في الجدول Address والمطبق عليه قيد المفتاح الرئيسي. أصبحت لدينا الآن علاقة بين الجدولين، وفي حال كان كل عنوان في الجدول Address يقترن فقط بشخص واحد في الجدول Persons فعندها نسمي هذه العلاقة واحدًا إلى واحد. يجب التنويه إلى أن هذا النوع من العلاقات غير مستخدم كثيرا، فالجدول الأول الذي يحتوي العنوان وبيانات الشخص يفي بالغرض في أغلب الأحيان. نستطيع تمثيل العلاقة بالشكل التالي: لاحظ أن وجود العلاقة اختياري، فمن الممكن أن يكون لدينا سجل في الجدول Persons دون عنوان له في الجدول Address وهذا مرتبط بعدم تطبيق قيد القيمة غير الفارغة على العمود Address_Id. في حال طُبِّق قيد غير القيمة غير الفارغة على العمود، فهنا تصبح العلاقة واجبة بين الجدولين، ولا يمكن أن نُنْشئ سجلًّا في الجدول Persons إلا بإدخال قيمة موجودة للعمود Address_Id وهو في مثالنا هذا غير منقطي نوعا ما. دورة علوم الحاسوب دورة تدريبية متكاملة تضعك على بوابة الاحتراف في تعلم أساسيات البرمجة وعلوم الحاسوب اشترك الآن علاقة واحد إلى كثير أو علاقة كثير إلى واحد هذا النوع من العلاقات هو الشائع بين أنواع العلاقات بين الجداول في قاعدة البيانات، لوجود تطبيقات كثيرة عليه، فمثلا: الطالب (واحد) يستطيع أن يدرس أكثر من مساق (كثير). الطبيب يعالج ويتابع حالة مريض واحد أو أكثر. طلبية الشراء تحتوي على أكثر من عنصر. الشخص يستعير أكثر من كتاب. وقس على ذلك العديد من الأمثلة. لنفترض وجود جدول للزبناء Customers بالهيكلية التالية: Customer_ID Customer_Name 1 Ibrahim Mohammed 2 Mohammed Ahmed نستطيع ربط جدول الزبناء السابق بجدولٍ للطلبيات Orders بعلاقة واحد إلى كثير، لتعبر العلاقة عن الطلبيات التي قام بها العملاء وقيمة كل طلبية وتاريخها. يمكن أن تكون هيكلية الجدول Orders كالتالي: Order_ID Customer_ID Order_Date Order_Value 997 101 1/5/2017 100 998 102 21/4/2016 150 999 101 21/4/2015 1500 تسمح هذه العلاقة للعميل بأن يطلُب طلبيةً أو أكثر، ويمكن ألا تكون له أية طلبية. ولكنّ كل طلبية في الجدول Orders ستكون تابعة لعميل واحد. ونستطيع تمثيل هذه العلاقة بالشكل التالي: علاقة كثير إلى كثير في علاقة كثير إلى واحد، تكون العلاقة مبنية على أن يكون أحد أطرافها “واحدًا”، مثل طالب واحد، عميل واحد، طلبية واحدة، وفي الطرف الثاني “كثير”. نحتاج أحيانا أن يكون طرفا العلاقة كثيرين. فمثلا، قد تكون لدينا طلبية تحتوي أكثر من عنصر، ونفس العنصر يكون متواجدًا في أكثر من طلبية. في هذه الحالة نحتاج لوجود جدول إضافي لبناء العلاقة، فمثلا تكون هيكلية جدول Orders كالتالي: Order_ID Customer_ID Order_Date Order_Value 997 101 1/5/2017 100 998 102 21/4/2016 150 999 101 21/4/2015 1500 وهيكلية جدول Items كالتالي: Item_Id Item_Name Item_Description 201 Hard Disk 1 1 Tera SSD Hard 202 Mouse Microsoft Optical Mouse 203 LCD 42 42” LCD نستطيع بناء علاقة كثير إلى كثير بين الجدولين السابقين بإضافة جدول ثالث يحلّ مكان الرابط وغرضه الوحيد هو بناء هذا النوع من العلاقات. نطلق عليه مثلا الاسم Orders_Items، ويكون بالهيكلية التالية: Order_Id Item_Id 997 201 997 202 999 201 999 202 999 203 998 203 يمثّل الشكل التالي علاقة كثير إلى كثير كما تظهر في الجدول Orders_Items: علاقة المرجعية الذاتية يُبنى هذا النوع من العلاقات عندما نريد أن نبني علاقة بين جدول ونفس الجدول، وأوضح مثال على هذا النوع من العلاقات هو جدول الموظفين الذي يحتوي على عمود رقم الموظف المسؤول، حيث يمكن ربط كل موظف بموظف آخر (مدير أو مسؤول) من نفس الجدول. فمثلا، لو كان لدينا جدول باسم Employees خاص بحفظ بيانات الموظفين، ستكون هيكليته على النحو التالي لتطبيق علاقة مرجعية ذاتية عليه: Employee_ID Employee_Name Manager_Id 100 Ibrahim Elbouhissi 101 Khaled Saber 100 102 Yasmeen Hadi 100 103 Duaa Yousef 101 104 Sami Saber بعلاقة المرجعية الذاتية، من الممكن أن يكون للموظف مسؤولًا أو لا يكون، ومن الممكن أن يكون الموظف مسؤولا عن موظف أو أكثر، ويمكن تمثيل العلاقة بالشكل التالي.

تَعرفنا في المقال السابق على مفهوم قواعد البيانات وما هي أنواعها. سوف نبدأ في هذا المقال أُولى خطواتنا في شرح لغة الاستعلام البنائية SQL، حيث سنتكلم عن لغة SQL ونعطي لمحة عن دورها وعلاقتها بقاعدة البيانات، ومن ثم سوف نبدأ بشرح أساسيات وجمل بناء قاعدة البيانات والجداول الخاصة بها باستخدام لغة SQL. لغة SQL وماذا تقدم SQL هي اختصارٌ لـ Structured Query language وترجمتها هي “لغة الاستعلام البنائية” وتنطق بطريقتيْن؛ إما حرفًا حرفًا S Q L، أو تنطق كلمة واحدة “سيكيوال”. لغة SQL هي لغة ذات غرض متخصص هدفها إعطاء القدرة على إدارة البيانات الموجودة في قواعد البيانات العلاقية والتعامل معها، وتخضع هذه اللغة لمعايير دولية متفق عليها، ويقوم المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) بإدارة وإصدار المعايير الخاصة ب SQL. لا يعني ما سبق أن كل برمجيات إدارة قواعد البيانات التي ذكرناها في المقال السابق والتي لم نذكرها، لا يعني بأن SQL لديها موحدة، ولا يعني أنك تستطيع تماما أن تُنفذ نفس جملة SQL في جميع تلك البرمجيات بنجاح. فمن المهم أن نذكر هنا أن الشركات المسؤولة عن تلك البرمجيات الخاصة بإدارة قواعد البيانات، اعتمدت نسخًا مطورة من SQL المعيارية لتصبح خاصة بها وبأنظمتها مع اعتماد حد أدنى في التوافقية مع SQL المعيارية. تستطيع باستخدام لغة SQL أن تقوم بالتالي: الاستعلام عن البيانات وجلبها من قاعدة البيانات. إضافة، تعديل السجلات في قاعدة البيانات وحذفها منها. الحفاظ على سلامة ودقة البيانات في قاعدة البيانات. تحديد الصلاحيات والأذونات الخاصة بمستخدمي قاعدة البيانات. دورة علوم الحاسوب دورة تدريبية متكاملة تضعك على بوابة الاحتراف في تعلم أساسيات البرمجة وعلوم الحاسوب اشترك الآن أنواع أوامر SQL تنقسم جمل وأوامر SQL إلى ثلاث مجموعات، وذلك حسب الدور الذي يقوم به الأمر: لغة التعامل مع البيانات Data Manipulation Language: تحتوي هذه المجموعة على جمل غرضها إعطاء القدرة على التعامل مع البيانات دون التأثير على هيكليتها وشكلها العام، بحيث تستطيع الاستعلام عن البيانات، إضافة سجلّات، حذفها أو تعديلها. لغة تعريف البيانات Data Definition Language: تُقدم الأوامر التي تندرج تحت هذه المجموعة القدرة على تعريف البيانات وشكلها وطريقة ربطها ببعضها عبر استخدام أوامر لإنشاء الجداول وإنشاء قاعدة البيانات. لغة التحكم بالبيانات Data Control Language: تساعد هذه المجموعة من الأوامر في تحديد الصلاحيات التي يمكن منحها أو سلبها من المستخدمين الموجودين في قاعدة البيانات. يسرد الجدول التالي أهم الأوامر التي تُمَكّن المبرمج من إنشاء قاعدة البيانات الخاصة به وتنفيذ الجمل الخاصة بإدارتها وإدارة بياناتها. جملة إنشاء قاعدة البيانات في الواقع لا يوجد معيار لأمر إنشاء قاعدة البيانات في معيار SQL المقدم من معهد ANSI ولكن برمجيات قواعد البيانات العلاقية تقدم نسخة من هذا الأمر، وتختلف الصيغة من نظام إلى آخر. الصيغة العامة لأمر إنشاء قاعدة البيانات هي كالتالي: CREATE DATABASE database_name; ملاحظات هامة يُنشئ الأمر السابق قاعدة بيانات فارغة بالاسم المُمَرَّر (أي database_name في الجملة أعلاه). تتطلب أغلب نظم إدارة قواعد البيانات وجود صلاحيات المسؤول للمستخدم الذي ينشئ قاعدة البيانات. بمجرد إنشاء قاعدة البيانات، يستطيع المستخدم أو من له صلاحية، البدء بإضافة عناصر إلى قاعدة البيانات من جداول Tables، مشاهد Views، دوال وحزم، وإضافة سجلات وبيانات إلى الجداول المُنشأة. أثناء تنفيذ أمر إنشاء قاعدة البيانات وبعده، تُنشَأ ملفات خاصة بقاعدة البيانات الجديدة حسب النظام المستخدم، وتُدار هذه الملفات وتُسمَّى إما تلقائيًّا أو من قبل المستخدم. لأن أمر إنشاء قاعدة البيانات غير معياري، فإن خيارات هذا الأمر متعددة وكثيرة وتأتي حسب نوع النظام المستخدم، وحسب نوع نظام إدارة قواعد البيانات. يظهر أمر الإنشاء بأحرف كبيرة Upper case. ليس هذا ضروريّاً في أغلب برامج إدارة قواعد البيانات، إلا أنها عادة في التوثيقات Documentations لتمييز الكلمات المفتاحية التي تعدّ جزءًا من SQL. جملة إنشاء جدول يُعد إنشاء الجدول في قاعدة البيانات أول الخطوات في طريق بناء قاعدة البيانات وملئها بالسجلات، وهذا الأمر يقوم به مسؤول قواعد البيانات أو المبرمج على حد سواء. ستحتاج قبل أن تتمكّن من البدء في تنفيذ أوامر على القاعدة إلى تحديد قاعدة البيانات التي تريد العمل عليها، أي تلك التي ستُنشِئ الجداول فيها. تختلف طريقة تحديد قاعدة البيانات حسب طريقة الاتصال ببرنامج إدارة قواعد البيانات: في سطر أوامر MySQL يُنفَّذ الأمر بالطريقة التالية: USE database_name; في سطر أوامر PostgreSQL: \connect DBNAME الصيغة العامة لجملة إنشاء الجدول في SQL: CREATE TABLE table_name ( column1 datatype [constraint], column2 datatype [constraint], column3 datatype [constraint], .... ); شرح الصيغة: CREATE TABLE table_name ( CREATE تعني إنشاء العنصر (الجدول هنا) وهي بداية الأمر. TABLE لتحديد أن هذه الجملة لإنشاء جدول. table_name وهو الاسم الذي نريد إطلاقه على الجدول الجديد الذي نريد بناءه. القوس المفتوح باتجاه اليسار يعني البدء بكتابة هيكل الجدول والذي يتضمن الأعمدة ونوعها والقيود التي من الممكن أن نضيفها وبعض الإعدادات الأخرى. column1 datatype [constraint], column1: هو الاسم الذي سوف نعطيه للعمود الأول. Datatype:يعني نوع العمود (نصي, رقم, تاريخ. الخ). [Constraint]:تعني – اختيارياً - تستطيع تحديد قيود على مستوى هذا العمود (سنتكلم لاحقا بالتفصيل عن القيود). الفاصلة تعني وجود عمود آخر سوف نعرّفه بعد هذا العمود. عند كتابة العمود الأخير لا نضيف فاصلة، ومن ثم نضيف القوس المعاكس للقوس الذي فُتح عند بداية كتابة الأعمدة، ونختم الأمر بقاصلة منقوطة. ملاحظات هامة تبدأ أسماء الجداول والأعمدة عموما بحرف وليس برقم (بعض نظم إدارة قواعد البيانات تسمح بذلك)، ومن الممكن أن تُتبع بعد ذلك بالأرقام. يُفضَّل ألا يتجاوز طول اسم الجدول أو العمود30 محرفا Characters، حيث إن بعض النظم تمنع أن تتجاوز ذلك مثل نظام إدارة قواعد البيانات أوراكل. يجب ألا تُستخدَم كلمات محجوزة في تسمية الجدول أو العمود. جملة تعديل الجدول بعد أن تكلمنا عن جملة إنشاء الجدول، يجب علينا توضيح جملة تعديل الجدول بعد إنشائه، حيث إن إجراء عمليات التغيير على الجدول يُعد أمراً مهما للمبرمج ومسؤول قواعد البيانات إذ يُنفَّذ باستمرار أثناء وفي بداية بناء النظم البرمجية والبرامج نظرا لتغير المتطلبات وعدم اكتمالها. تُستخدَم جملة تعديل الجدول Alter Table عموما في الحالات التالية: إضافة عمود للجدول. حذف عمود من الجدول. تغيير نوع عمود في الجدول. إضافة قيد على العمود. حذف قيد عن العمود. نسرُد في ما يلي الصيغ العامة لجملة تعديل الجدول. إضافة عمود ALTER TABLE table_name ADD column_name datatype; حذف عمود ALTER TABLE table_name DROP COLUMN column_name; تعديل عمود ALTER TABLE table_name MODIFY | ALTER COLUMN column_name datatype; إنشاء جداول وتعديلها لإنشاء جدول باسم Persons يحتوي على 5 أعمدة تمثل معلومات أشخاص مثل رقم الشخص واسمه وعنوانه، نُنَفذ الجملة التالية (اختبرناها على MySQL 5.7 و Oracle XE 11.2): CREATE TABLE Persons ( PersonID int, Last_Name varchar(255), First_Name varchar(255), Address varchar(255), City varchar(255) ); يتكوّن الجدول السابق: من العمود PersonID الذي هو من النوع int، أي أن قيم هذا العموم يجب أن تكون أرقامًا؛ الأعمدة City، Last_Name، First_Name وAddressالتي هي من النوع varchar، أي سلسلة محارف، بطول 255 محرفا. بعد تنفيذ جملة إنشاء الجدول السابقة، ينتج لدينا جدول فارغ بالشكل التالي: +--------------+------------------+------------------+-------------+--------+ | PersonID | Last_Name | First_Name | Address | City | +--------------+------------------+------------------+-------------+--------+ نستطيع أن نملأ الجدول بالبيانات باستخدام جملة الإضافة والتي سوف نتكلم عنها في مقال قادم. لإنشاء نفس الجدول السابق بحيث يتضمن وجود قيود على مستوى الأعمدة، ننفذ الجملة التالية: CREATE TABLE Persons ( PersonID int PRIMARY KEY, LastName varchar(255) NOT NULL, FirstName varchar(255), Address varchar(255) NOT NULL, City varchar(255) ); أضفنا في الجملة السابقة، قيودا على مستوى أعمدة الجدول، بحيث يُعرَّف العمود PersonID بأنه المفتاح الرئيسي للجدول، والأعمدة Last_Name و Address بأنها لا تستقبل القيم الفارغة. في حال أردنا أن نضيف عمودًا جديدًا للجدول باسم Age (العمر) ومن نوع البيانات رقم نستخدم جملة التعديل التالية: ALTER TABLE Persons ADD Age int; تمكن ترجمة الأمر على النحو التالي: “عدّل الجدول Persons بإضافة عمود اسمه Age ونوعه int“. في حال أردنا أن نحذف عمود City من الجدول نستخدم الجملة التالية: ALTER TABLE Persons DROP COLUMN City; أي: “عدّل الجدول Persons بحذف العمود City“. إذا أردنا تعديل نوع عمود Age إلى نص بدلا من رقم نستخدم الجملة التالية: ALTER TABLE Persons MODIFY Age varchar(10); ذكرنا خلال هذا المقال مصطلحي القيود ونوع البيانات في العمود. ولكن ما هي القيود؟ وماذا نستفيد منها في قواعد البيانات؟ وما هي أنواع البيانات التي من الممكن التعامل معها؟ يقدّم المقال القادم شرحا تفصيليا عن القيود وأنواعها، وكذلك سيشرح المقال الأنواع التي من الممكن أن نتعامل معها. اقرأ أيضًا دليلك الشامل إلى أنواع البيانات