كيفية استخدام القيود في SQL

عند تصميم قاعدة بيانات باستخدام SQL، قد تُضطر أحيانًا إلى فرض قيود على نمط البيانات التي يمكن إضافتها إلى أعمدة معينة ضمن جدول. إذ توفّر لك SQL هذه الإمكانية من خلال ما يُعرف بالقيود constraints. فبمجرد تطبيق قيد على عمود أو جدول، ستفشل أي محاولة لإضافة بيانات لا تتوافق مع هذا القيد. ولعلّ لكل نظام من أنظمة قواعد البيانات التي تستخدم SQL طريقته الخاصة في التعامل مع القيود.

يهدف هذا المقال إلى تقديم نظرة عامة حول الصيغة المُتبعة في العديد من أنظمة إدارة قواعد البيانات للتعامل مع القيود، مع التركيز على MySQL كمثال رئيسي
في هذا الإطار.

مستلزمات العمل

لمتابعة الخطوات في هذا المقال، ستحتاج إلى جهاز حاسوب يُشغّل أحد أنواع أنظمة إدارة قواعد البيانات العِلاقيَّة RDBMS التي تستخدم SQL. وقد اختبرنا الأوامر البرمجية والأمثلة في هذا المقال مستخدمين البيئة التالية:

خادم عامل على توزيعة أوبنتو، مع مستخدم ذو صلاحيات مسؤول مختلف عن المستخدم الجذر، وجدار حماية مكوّن باستخدام UFW، كما هو موضح في مقال كيفية تثبيت توزيعة أوبنتو من لينكس بأبسط طريقة.
MySQL مثبتة ومؤمنة على الخادم، كما هو موضح في المقال كيفية تثبيت MySQL على أوبونتو. وقد نفذنا خطوات هذا المقال باستخدام مستخدم MySQL مختلف عن المستخدم الجذر، مُنشأ وفق الطريقة الموضحة في المقال.

ملاحظة: تجدر الإشارة إلى أنّ الكثير من أنظمة إدارة قواعد البيانات العلاقيَّة تستخدم تقديمات فريدة خاصة بها للغة SQL. فعلى الرغم من أن الأوامر المُوضحة في هذا المقال ستعمل على نحوٍ سليم في معظم هذه الأنظمة، ولكن قد تختلف الصياغة الدقيقة أو الناتج عند تنفيذها على أنظمة مختلفة عن MySQL.

وبالعودة إلى مستلزمات العمل، فمن المفيد أيضًا أن يكون لديك فهم عام حول قيود SQL وكيفية عملها. وللحصول على نظرة عامة حول هذا المفهوم، يمكنك الرجوع إلى مقال فهم قيود SQL.

كما ستحتاج إلى قاعدة بيانات يمكنك استخدامها للتدرّب على إنشاء الجداول مع القيود. إذا لم تكن لديك قاعدة بيانات للتجربة، اطلع على القسم إعداد قاعدة بيانات تجريبية نموذجية والاتصال بها التالي للحصول على تفاصيل حول كيفية إنشائها.

إعداد قاعدة بيانات تجريبية نموذجية والاتصال بها

إذا كان نظام قاعدة بيانات SQL الخاص بك يعمل على خادم عن بُعد، اتصل بالخادم مُستخدمًا بروتوكول SSH من جهازك المحلي على النحو:

$ ssh user@your_server_ip

ثم افتح واجهة سطر الأوامر في خادم MySQL، مُستبدلًا user باسم حساب مستخدم MySQL الخاص بك:

$ mysql -u user -p

أنشئ قاعدة بيانات باسم constraintsDB:

mysql> CREATE DATABASE constraintsDB;

وبمجرّد إنشاء قاعدة البيانات بنجاح ستحصل على خرجٍ كالتالي:

الخرج
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

ولاختيار قاعدة البيانات constraintsDB، نفّذ تعليمة USE التالية:

mysql> USE constraintsDB;

الخرج
Database changed

وبذلك تغدو جاهزًا للخوض في الخطوات التالية من مقالنا هذا لتنطلق في تعلّم كيفية إنشاء وإدارة الجداول في SQL.

إنشاء الجداول مع القيود

عادةً ما تُعرّف القيود أثناء إنشاء الجدول. فمثلًا تُنشئ الصيغة التالية لتعليمة CREATE TABLE جدولًا باسم employeeInfo (معلومات الموظفين) يحتوي على ثلاثة أعمدة: empId (لتخزين مُعرّف الموظف) وempName (لتخزين اسم الموظف) و empPhoneNum (لتخزين رقم هاتف الموظف). كما تُطبّق هذه التعليمة أيضًا القيد UNIQUE على العمود empId. ما سيمنع وجود أي قيم متطابقة فيه:

mysql> CREATE TABLE employeeInfo (
mysql> empId int UNIQUE,
mysql> empName varchar(30),
mysql> empPhoneNum int
mysql> );

تُعرّف هذه التعليمة القيد UNIQUE مباشرةً بعد العمود empId، ما يعني أن القيد ينطبق فقط على هذا العمود. فإذا حاولت إضافة أي بيانات إلى هذا الجدول، سيراقب نظام إدارة قواعد البيانات المحتوى الحالي للعمود empId للتأكد من أنّ القيم الجديدة التي تضيفها إليه فريدة بالفعل. وهذا ما يُسمّى بالقيد على مستوى العمود.

كما من الممكن تطبيق القيد خارج تعريفات العمود. ففي المثال التالي، نُنشئ جدولًا باسم racersInfo (معلومات المتسابقين) يحتوي على ثلاثة أعمدة: racerId (لتخزين مُعرّف المتسابق) وracerName (لتخزين اسم المتسابق) وfinish (لتخزين ترتيب إنهاء المتسابق للسباق). وأسفل تعريفات الأعمدة، نُطبّق القيد CHECK على العمود finish لضمان أن ترتيب كل متسابق أكبر من أو يساوي 1 (إذ لا يمكن أن يكون ترتيب أي متسابق أقل من المركز الأول):

mysql> CREATE TABLE racersInfo (
mysql> racerId int,
mysql> finish int,
mysql> racerName varchar(30),
mysql> CHECK (finish > 0)
mysql> );

ونظرًا لتطبيق القيد خارج تعريف أي من الأعمدة الفردية، فيتعين عليك تحديد اسم الأعمدة التي ترغب بتطبيق القيد عليها بين قوسين هلاليين.

دائمًا في حال تحديد قيد خارج تعريفات الأعمدة الفردية، نُسمّي هذا القيد بقيد على مستوى الجدول. فالقيود على مستوى العمود تنطبق فقط على الأعمدة الفردية، في حين قد تُطبّق قيود الجدول على عدة أعمدة.

تسمية القيود

عندما تحدد قيدًا، يولد نظام إدارة قواعد البيانات العِلاقيَّة اسمًا له تلقائيًا. يُستخدم هذا الاسم للإشارة إلى القيد في رسائل الخطأ وفي الأوامر المستخدمة لإدارة القيود.

قد يكون من المريح لمدراء قواعد البيانات في بعض الأحيان توفير اسماء خاصة للقيود. فعادةً لا تكون أسماء القيود المُنشأة تلقائيًا وصفية، لذلك قد يساعد توفير الاسم بنفسك في تذكر الغرض من القيد.

لتسمية قيد، ضع الكلمة المفتاحية CONSTRAINT متبوعة بالاسم الذي تختاره وذلك قبل نوع القيد. فمثلًا تعيد التعليمات التالية إنشاء جدول racersInfo مع تسميته newRacersInfo وإضافة الاسم noNegativeFinish للقيد CHECK:

mysql> CREATE TABLE newRacersInfo (
mysql> racerId int,
mysql> finish int,
mysql> racerName varchar(30),
mysql> CONSTRAINT noNegativeFinish 
mysql> CHECK (finish >= 1)
mysql> );

ملاحظة: إذا لم تُحدّد اسمًا للقيد، أو حددته ونسيته لاحقًا، فمن المحتمل أن تعثر عليه بالرجوع إلى تخطيطات معلومات قاعدة البيانات information schemas لنظام إدارة قواعد البيانات الخاص بك. إذ توفّر العديد من أنظمة قواعد البيانات الحديثة وعملاؤها اختصارًا لعرض تعليمات CREATE الداخلية والتي تشير إلى اسم القيد.

وفيما يلي روابط التوثيقات الرسمية لهذه الاختصارات لكل من MySQL وPostgreSQL:

MySQL: تتضمّن MySQL التعليمة SHOW CREATE TABLE، والتي تعيد كامل تعليمة CREATE TABLE التي أنشأت الجدول المطوب، على النحو:

mysql> SHOW CREATE TABLE table_name;

PostgreSQL: يتضمن عميل PostgreSQL المُسمّى psql على العديد من الخيارات التي يمكنك استخدامها للكشف عن معلومات حول جدول معين. فالخيار d\ مثلًا يعيد بياناتٍ وصفية حول الجدول المطلوب:

Postgres=# \d table_name

إدارة القيود

يمكنك إضافة القيود إلى الجداول الموجودة أصلًا في MySQL أو حذفها باستخدام أوامر ALTER TABLE.

على سبيل المثال، الأمر التالي يضيف قيد UNIQUE إلى العمود empName في الجدول employeeInfo المُنشأ مسبقًا:

mysql> ALTER TABLE employeeInfo ADD UNIQUE (empName);

عند إضافة قيد إلى جدول موجود، يمكنك أيضًا استخدام الكلمة المفتاحية CONSTRAINT لتوفير اسم لتعريف القيد. فالأمر في المثال التالي يضيف قيد UNIQUE باسم uID إلى العمود racerId من الجدول racersInfo المُنشأ مسبقًا:

mysql> ALTER TABLE racersInfo ADD CONSTRAINT uID UNIQUE (racerId);

وستفشل التعليمة ALTER TABLE إذا أدخلت أي سجلات قد تنتهك شرط القيد الجديد قبل إضافته وفق هذه الطريقة.

لحذف قيد، استخدم الصيغة DROP CONSTRAINT، متبوعة باسم القيد الذي ترغب في حذفه. فمثلًا الأمر التالي سيحذف القيد uID المُنشأ في الأمر السابق:

mysql> ALTER TABLE racersInfo DROP CONSTRAINT uID;

الخلاصة

تعلمت في هذا المقال كيفية إضافة وحذف القيود للأعمدة والجداول باستخدام SQL. ومن الجدير بالذكر أن الأوامر التي شرحناها هنا يجب أن تعمل على أي نظام لإدارة قواعد البيانات يستخدم SQL. لكن عليك مراعاة أن كل قاعدة بيانات SQL تستخدم تقديمًا فريدًا للّغة، لذلك يُفضّل الرجوع إلى التوثيقات الرسمية لنظام إدارة قواعد البيانات الخاص بك للحصول على توصيف أدق لكل أمر والخيارات المتاحة.

للمزيد حول كيفية التعامل مع SQL، ننصحك بالاطلاع على سلسلة تعلم SQL في أكاديمية حسوب.

ترجمة -وبتصرف- للمقال How To Use Constraints in SQL لصاحبه Mark Drake.