مخطط قاعدة البيانات هو هيكل يمثل التخزين المنطقي للبيانات في قاعدة البيانات . وهو يمثل تنظيم البيانات ويوفر معلومات حول العلاقات بين الجداول في قاعدة بيانات معينة. في هذا الموضوع سوف نتعرف أكثر على مخطط قاعدة البيانات وأنواعها. قبل فهم مخطط قاعدة البيانات، دعونا أولاً نفهم ما هي قاعدة البيانات.
ما هي قاعدة البيانات؟
أ قاعدة البيانات هو مكان لتخزين المعلومات. يمكنه تخزين أبسط البيانات، مثل قائمة الأشخاص بالإضافة إلى البيانات الأكثر تعقيدًا. تقوم قاعدة البيانات بتخزين المعلومات بتنسيق جيد التنظيم.
ما هو مخطط قاعدة البيانات؟
- مخطط قاعدة البيانات هو التمثيل المنطقي لقاعدة البيانات، والذي يوضح كيفية تخزين البيانات بشكل منطقي في قاعدة البيانات بأكملها. يحتوي على قائمة بالسمات والتعليمات التي تُعلم محرك قاعدة البيانات بكيفية تنظيم البيانات وكيفية ارتباط العناصر ببعضها البعض.
- يحتوي مخطط قاعدة البيانات على كائنات المخطط التي قد تتضمن الجداول، الحقول، الحزم، طرق العرض، العلاقات، المفتاح الأساسي، المفتاح الخارجي،
- في الواقع، يتم تخزين البيانات فعليًا في ملفات قد تكون في شكل غير منظم، ولكن لاستعادتها واستخدامها، نحتاج إلى وضعها في نموذج منظم. للقيام بذلك، يتم استخدام مخطط قاعدة البيانات. يوفر المعرفة حول كيفية تنظيم البيانات في قاعدة البيانات وكيفية ربطها بالبيانات الأخرى.
- يتضمن كائن مخطط قاعدة البيانات ما يلي:
- التنسيق المتسق لجميع إدخالات البيانات.
- كائنات قاعدة البيانات والمفاتيح الفريدة لجميع إدخالات البيانات.
- جداول تحتوي على عدة أعمدة، ويحتوي كل عمود على اسمه ونوع بياناته.
- يختلف تعقيد وحجم المخطط حسب حجم المشروع. فهو يساعد المطورين على إدارة قاعدة البيانات وهيكلتها بسهولة قبل ترميزها.
- الرسم التخطيطي المعطى هو مثال لمخطط قاعدة البيانات. ويحتوي على ثلاثة جداول وأنواع بياناتها. ويمثل هذا أيضًا العلاقات بين الجداول والمفاتيح الأساسية بالإضافة إلى المفاتيح الخارجية.
أنواع مخطط قاعدة البيانات
ينقسم مخطط قاعدة البيانات إلى ثلاثة أنواع وهي:
1. مخطط قاعدة البيانات المادية
يحدد مخطط قاعدة البيانات الفعلية كيفية تخزين البيانات فعليًا على نظام تخزين أو قرص تخزين في شكل ملفات ومؤشرات. يسمى تصميم قاعدة البيانات على المستوى المادي أ المخطط الجسدي .
2. مخطط قاعدة البيانات المنطقية
يحدد مخطط قاعدة البيانات المنطقية جميع القيود المنطقية التي يجب تطبيقها على البيانات المخزنة. فهو يحدد طرق العرض وقيود التكامل والجدول. هنا المصطلح قيود التكامل تحديد مجموعة القواعد التي يستخدمها DBMS (نظام إدارة قواعد البيانات) للحفاظ على جودة الإدراج وتحديث البيانات. يمثل المخطط المنطقي كيفية تخزين البيانات في شكل جداول وكيفية ربط سمات الجدول معًا.
في هذا المستوى، يعمل المبرمجون والإداريون، ويتم إخفاء تنفيذ بنية البيانات في هذا المستوى.
يتم استخدام أدوات مختلفة لإنشاء مخطط قاعدة بيانات منطقي، وتوضح هذه الأدوات العلاقات بين مكونات بياناتك؛ تسمى هذه العملية نمذجة IS .
تشير نمذجة التقارير الإلكترونية إلى نمذجة العلاقة بين الكيانات، والتي تحدد العلاقات بين الكيانات المختلفة.
يمكننا أن نفهم ذلك من خلال مثال لتطبيق التجارة الأساسي. يوجد أدناه الرسم التخطيطي، وهو نموذج التقارير الإلكترونية البسيط الذي يمثل التدفق المنطقي للمعاملة في تطبيق التجارة.
في المثال المعطى، يتم إعطاء المعرفات في كل دائرة، وهذه المعرفات هي المفتاح الأساسي والمفاتيح الخارجية.
ال المفتاح الأساسي هو يستخدم لتعريف الإدخال في مستند أو سجل بشكل فريد. معرفات الدوائر الثلاث العليا هي المفاتيح الأساسية.
ال مفتاح غريب يستخدم كمفتاح أساسي للجداول الأخرى. يمثل FK المفتاح الخارجي في الرسم التخطيطي. فهو يربط جدول واحد بجدول آخر.
3. عرض المخطط
يُعرف تصميم مستوى العرض لقاعدة البيانات باسم عرض المخطط . يصف هذا المخطط بشكل عام تفاعل المستخدم النهائي مع أنظمة قاعدة البيانات.
الفرق بين مخطط قاعدة البيانات المادية والمنطقية
| مخطط قاعدة البيانات المادية | مخطط قاعدة البيانات المنطقية |
|---|---|
| ولا يشمل الصفات. | ويشمل الصفات. |
| أنه يحتوي على كل من المفاتيح الأساسية والثانوية. | ويحتوي أيضًا على المفاتيح الأساسية والثانوية. |
| أنه يحتوي على اسم الجدول. | أنه يحتوي على أسماء الجداول. |
| أنه يحتوي على أسماء الأعمدة وأنواع البيانات الخاصة بهم. | ولا يحتوي على أي اسم عمود أو نوع بيانات. |
مثيل قاعدة البيانات أو مخطط قاعدة البيانات هو نفسه؟
ترتبط مصطلحات مخطط قاعدة البيانات ومثيلات قاعدة البيانات ببعضها البعض، وقد يكون من المربك أحيانًا استخدامها بنفس الشيء. لكن كلاهما مختلفان عن بعضهما البعض.
مخطط قاعدة البيانات هو تمثيل لقاعدة بيانات مخططة ولا يحتوي في الواقع على البيانات.
ومن ناحية أخرى قال أ مثيل قاعدة البيانات هو نوع من اللقطة لقاعدة بيانات فعلية كما كانت موجودة في وقت ما. ومن ثم فهو يختلف أو يمكن تغييره حسب الوقت. في المقابل، مخطط قاعدة البيانات ثابت ومعقد للغاية لتغيير بنية قاعدة البيانات.
سلسلة Js متعددة الأسطر
ترتبط كل من الحالات والمخططات وتؤثر على بعضها البعض من خلال نظام إدارة قواعد البيانات. يضمن نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) أن كل مثيل لقاعدة البيانات يتوافق مع القيود التي يفرضها مصممو قاعدة البيانات في مخطط قاعدة البيانات.
إنشاء المخطط
لإنشاء مخطط، يتم استخدام عبارات 'CREATE SCHEMA' في كل نوع من قواعد البيانات. لكن كل نظام إدارة قواعد بيانات (DBMS) له معنى مختلف لهذا الغرض. نوضح أدناه إنشاء المخطط في أنظمة قواعد البيانات المختلفة:
1. ماي إس كيو إل
في ماي إس كيو إل ، ال ' إنشاء مخطط ' عبارة تنشئ قاعدة البيانات. وذلك لأن عبارة CREATE SCHEMA في MySQL تشبه عبارة CREATE DATABASE، والمخطط هو مرادف لقاعدة البيانات.
2. قاعدة بيانات أوراكل
في Oracle Database، كل مخطط موجود بالفعل مع كل مستخدم لقاعدة البيانات. ومن ثم فإن إنشاء مخطط لا يؤدي في الواقع إلى إنشاء مخطط؛ بل يساعد على إظهار المخطط مع الجداول وطرق العرض ويسمح بالوصول إلى تلك الكائنات دون الحاجة إلى عبارات SQL متعددة لمعاملات متعددة. يتم استخدام عبارة 'إنشاء مستخدم' لإنشاء مخطط في Oracle.
3. خادم SQL
في ال SQL الخادم، تقوم عبارة 'إنشاء مخطط' بإنشاء مخطط جديد بالاسم المقدم من قبل المستخدم.
تصاميم مخطط قاعدة البيانات
يعد تصميم المخطط هو الخطوة الأولى في بناء أساس لإدارة البيانات. من الصعب إدارة تصميمات المخططات غير الفعالة وتستهلك المزيد من الذاكرة والموارد الأخرى. ذلك يعتمد منطقيا على متطلبات العمل. يجب اختيار تصميم مخطط قاعدة البيانات الصحيح لتسهيل دورة حياة المشروع. فيما يلي قائمة ببعض تصميمات مخططات قاعدة البيانات الشائعة:
نموذج مسطح
مخطط النموذج المسطح هو نوع من المصفوفات ثنائية الأبعاد حيث يحتوي كل عمود على نفس نوع البيانات، وترتبط العناصر الموجودة في الصف ببعضها البعض. يمكن فهمه على أنه جدول بيانات واحد أو جدول قاعدة بيانات بدون علاقات. يعتبر تصميم المخطط هذا أكثر ملاءمة للتطبيقات الصغيرة التي لا تحتوي على بيانات معقدة.
النموذج الهرمي
يحتوي تصميم النموذج الهرمي على هيكل يشبه الشجرة. تحتوي بنية الشجرة على العقدة الجذرية للبيانات والعقد التابعة لها. توجد علاقة رأس بأطراف بين كل عقدة فرعية وعقدة أصل. يتم تقديم هذا النوع من مخططات قاعدة البيانات بواسطة ملفات XML أو JSON، حيث يمكن أن تحتوي هذه الملفات على الكيانات مع كياناتها الفرعية.
متى خرج الفوز 7؟
تعد نماذج المخطط الهرمي مناسبة بشكل أفضل لتخزين البيانات المتداخلة، مثل التمثيل تصنيف أشباه البشر.
نموذج الشبكة
يشبه تصميم نموذج الشبكة التصميم الهرمي لأنه يمثل سلسلة من العقد والقمم. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين نموذج الشبكة والنموذج الهرمي في أن نموذج الشبكة يسمح بعلاقة متعدد بمتعدد. وفي المقابل، يسمح النموذج الهرمي فقط بعلاقة رأس بأطراف.
يعد تصميم نموذج الشبكة مناسبًا بشكل أفضل للتطبيقات التي تتطلب حسابات مكانية. كما أنه رائع لتمثيل سير العمل وبشكل أساسي للحالات ذات المسارات المتعددة لنفس النتيجة.
النموذج العلائقي
يتم استخدام النماذج العلائقية لقاعدة البيانات العلائقية، التي تخزن البيانات كعلاقات الجدول. هناك عوامل علائقية تستخدم للعمل على البيانات لمعالجة وحساب القيم المختلفة منها.
مخطط النجمة
المخطط النجمي هو طريقة مختلفة لتصميم المخطط لتنظيم البيانات. وهو مناسب بشكل أفضل لتخزين وتحليل كمية هائلة من البيانات، ويعمل على 'الحقائق' و'الأبعاد'. هنا الحقيقة هي نقطة البيانات الرقمية التي تدير العمليات التجارية، و البعد هو وصف للحقيقة. باستخدام Star Schema، يمكننا تنظيم بيانات نظام إدارة قواعد البيانات الراديوية (RDBMS). .
مخطط ندفة الثلج
مخطط ندفة الثلج هو تعديل لمخطط النجمة. يوجد جدول 'حقائق' رئيسي في مخطط النجوم الذي يحتوي على نقاط البيانات الرئيسية ومرجع إلى جداول الأبعاد الخاصة به. ولكن في ندفة الثلج، يمكن أن تحتوي جداول الأبعاد على جداول أبعاد خاصة بها.