أهمية قواعد البيانات. وسوف نتحدث عن مكونات قواعد البيانات، ووظائف قواعد البيانات، وتعريف قواعد البيانات. كل هذه المواضيع ستجدها في مقالتنا
أهمية قواعد البيانات
1- الطبيعة التي تصف محتوى قاعدة البيانات: يشار إلى نظام قاعدة البيانات على أنه يصف نفسه لأنه لا يحتوي على قاعدة البيانات نفسها فحسب، بل يحتوي أيضًا على البيانات الوصفية التي تحدد وتصف البيانات والعلاقات بين الجداول في قاعدة البيانات. يتم استخدام هذه المعلومات بواسطة برنامج نظام الإدارة. قاعدة المعلومات أو مستخدمي قاعدة البيانات عند الحاجة.
2- دعم معاينات متعددة للبيانات: المعاينة هي أمر فرعي لقاعدة البيانات ويتم تعريفها وتوجيهها لمستخدمين محددين للنظام، حيث قد يكون لدى العديد من المستخدمين معاينات مختلفة للنظام، وكل معاينة يمكن أن تحتوي فقط على البيانات الموجودة التي تهم المستخدم أو مجموعة المستخدمين.
3- العزل بين البرنامج والبيانات: يتم تعريف ملفات البيانات في النظام القائم على الملفات داخل البرنامج، لذلك إذا أراد المستخدم تغيير بنية الملف، فمن المحتمل أن جميع البرامج التي لديها حق الوصول إلى الملف أيضًا تحتاج إلى التغيير، على عكس طريقة قاعدة البيانات، التي يتم تخزين بنية البيانات في فهرس النظام وليس في البرامج، لذا فإن تغييرًا واحدًا فقط يكفي لتغيير بنية الملف. يُطلق على هذا العزل بين البرامج والبيانات أيضًا اسم استقلال بيانات البرنامج.
4- مشاركة البيانات ونظام المستخدمين المتعددين: قواعد البيانات الحالية مصممة لمستخدمين متعددين، وبالتالي فهي تتيح للعديد من المستخدمين الوصول إلى نفس قاعدة البيانات في نفس الوقت. يتم تحقيق هذا الوصول من خلال ميزات تسمى استراتيجيات التحكم المتزامنة. تضمن هذه الاستراتيجيات أن البيانات التي يتم الوصول إليها صحيحة دائمًا ويتم الحفاظ على سلامة البيانات. تم تصميم أنظمة قواعد البيانات الحديثة متعددة المستخدمين بشكل أفضل من الأنظمة القديمة التي كانت تقتصر على شخص واحد فقط في كل مرة.
5- إمكانيات النسخ الاحتياطي والاستعادة: وذلك لحماية البيانات من الضياع، حيث يوفر نظام قاعدة البيانات عملية منفصلة للنسخ الاحتياطي والاستعادة، في حالة فشل القرص الصلب وعدم إمكانية الوصول إلى قاعدة البيانات المخزنة على القرص الصلب، ومن ثم يتم هي الطريقة الوحيدة لاستعادة قاعدة البيانات. إنها نسخة احتياطية، حيث يوجد نظام فرعي خاص للاسترداد مسؤول عن ضمان استعادة قاعدة البيانات إلى حالتها الأصلية. 2
مكونات قاعدة البيانات
1- البرمجيات هي مجموعة من البرامج المستخدمة للتحكم في قاعدة البيانات بأكملها وإدارتها. ويتضمن أيضًا برنامج إدارة نظام قواعد البيانات، بالإضافة إلى أنظمة التشغيل، وبرنامج الشبكة المستخدم لمشاركة البيانات بين المستخدمين، وبرامج التطبيقات.
2- تشمل المعدات مجموعة من الأجهزة الإلكترونية المادية مثل أجهزة الإدخال والإخراج وأدوات التخزين وغيرها، وتوفر واجهة للمستخدم تربطه بين الكمبيوتر وأنظمة العالم الحقيقي.
3- البيانات: وتشمل مجموعة نظام إدارة البيانات والمخازن وعمليات المعالجة وبيانات تسجيل الدخول، حيث تحتوي على بيانات تشغيلية أو فعلية.
4- يتم استخدام لغة الوصول إلى قاعدة البيانات للوصول إلى البيانات من وإلى قاعدة البيانات. كما يتم استخدامه لإدخال البيانات الجديدة وتحديث البيانات الموجودة، وكذلك لاسترجاع البيانات من قواعد البيانات.
وظائف قاعدة البيانات
1- تقوم قواعد البيانات بتخزين البيانات وجمعها بطريقة منظمة ومنسقة حتى يتمكن مستخدموها من الوصول إليها بسهولة عندما يحتاجون إليها.
2- نمذجة البيانات، حيث يتم تنظيم البيانات في صفوف وأعمدة وجداول وفهرستها لتسهيل الوصول إلى المعلومات ذات الصلة.
3- إدارة تخزين البيانات يوفر نظام DBMS الحديث مساحة لتخزين البيانات، بالإضافة إلى نماذج إدخال البيانات وتعريفات الشاشة وتعريفات التقارير وقواعد التحقق من صحة البيانات.
تساعد قواعد البيانات 4 الشركات والأشخاص على إدارة بياناتهم وإضافتها وتعديلها بسهولة وفي الوقت الذي يريدونه، سواء كان التعديل حذفًا أو إضافة.
5- توفر قواعد البيانات حماية وسرية البيانات، مما يضمن قيام الجميع بالاحتفاظ بنسخ احتياطية من بياناتهم المهمة بشكل رقمي بدلاً من حفظها على شكل مستندات ورقية قد تتلف في أي لحظة.
تعريف قواعد البيانات
1- قاعدة البيانات أو قاعدة البيانات (بالإنجليزية: DataBase)، هي مجموعة من عناصر البيانات المنطقية المرتبطة ببعضها البعض بعلاقة رياضية، وتتكون قاعدة البيانات من جدول واحد أو أكثر. يتكون الجدول من سجل واحد أو أكثر (صفوف قاعدة البيانات)، ويتكون السجل من حقل أو أكثر (مجال علوم الكمبيوتر). مثال على ذلك السجل الخاص بموظف معين والذي يتكون من عدة حقول مثل رقم الموظف – اسم الموظف – درجة الموظف – تاريخ التعيين – الراتب – الدائرة التي ينتمي إليها وغيرها من بيانات الموظف التي يتم تخزينها في الكمبيوتر بطريقة منظمة، حيث يوجد برنامج (كمبيوتر) يسمى محرك قاعدة البيانات يسهل التعامل والبحث ضمن هذه البيانات، ويمكن المستخدم من إضافتها وتعديلها.
2- الهدف الأساسي لقواعد البيانات هو التركيز على طريقة تنظيم البيانات وليس على التطبيقات الخاصة. أي أن الهدف الأساسي لمصمم قاعدة البيانات هو تصميم البيانات بحيث تكون خالية من التكرار ويمكن استرجاعها وتعديلها والإضافة إليها دون المشاكل التي من الممكن أن تحدث مع وجود التكرار فيها. يتم ذلك عن طريق إنشاء ثلاثة مستويات من التجريد أو النماذج لقواعد البيانات تسمى نماذج التطبيع (تطبيع قاعدة البيانات)، والتي تهدف إلى جعل بنية البيانات أقرب إلى طبيعتها الفئوية.