تتصدر قواعد البيانات أهم المكونات التي ينبغي أن يراعيها مطورو الويب، فهي الوسيلة التي يتم بها تخزين المعلومات واسترجاعها بكفاءة، وهذا يجعلها جزءاً حيوياً في عالم تطوير الويب.

سنوضح في هذا المقال من Syrian Geeks، مفهوم قواعد البيانات، وأنواعها المختلفة، ودور كل منها، ونشير أيضاً إلى لغة SQL وأهميتها لمطوري الويب.

ما هي قواعد البيانات؟

قواعد البيانات هي مجموعة البيانات المخزنة إلكترونياً، والمنظمة بطريقة محددة، وتسمح باستخراج المعلومات منها بسهولة. 

تتضمن هذه البيانات معلومات عديدة، بدءاً من المحتوى النصي، ووصولاً إلى الوسائط كالصور ومقاطع الفيديو، ويمكن الوصول إليها، وإدارتها، وتعديلها، وتحديثها، والتحكم فيها، وتنظيمها بمساعدة نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS).

نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS)  

تتطلب قاعدة البيانات عادةً برنامجاً شاملاً لقواعد البيانات يُعرف باسم: نظام إدارة قواعد البيانات(DBMS) ، وهو عبارة عن واجهة بين قاعدة البيانات ومستخدميها النهائيين أو برامجها، ويسمح لهم بالوصول إلى البيانات والتحكم بها.

وإلى جانب ذلك، يتيح نظام إدارة قواعد البيانات عمليات إدارية متنوعة، مثل: مراقبة الأداء، والضبط، والنسخ الاحتياطي، والاسترداد.

ترتبط البيانات ونظام إدارة قواعد البيانات بعضها ببعض، ويشار إليها بـ: نظام قاعدة البيانات، أو " قاعدة بيانات " اختصاراً.

أنواع قواعد البيانات

لقواعد البيانات أنواع مختلفة، تعتمد على كيفية تخزين البيانات واسترجاعها، ومن أشهر الأنواع التي يستخدمها مطورو مواقع الويب:

1- قواعد البيانات العلائقية (Relational Databases)

تستخدم قواعد البيانات العلائقية الجداولَ ذات الصفوف والأعمدة لتنظيم البيانات، وسميت بالعلائقية لتضمنها علاقات تربط جداولها ببعضها، ويتم التعامل معها باستخدام لغة SQL.

أمثلة عن Relational Databases:

• MySQL
• PostgreSQL
• Microsoft SQL Server (MSSQL)
• Oracle
• SQLite
قواعد البيانات العلائقية (Relational Databases) مناسبة لمواقع الويب الكبيرة والمعقدة.

لغة SQL

لغة الاستعلام الهيكلية (SQL) هي لغة استعلام تُستخدم للتفاعل مع قواعد البيانات العلائقية، ويمكن استخدامها لإنشاء قواعد البيانات، والجداول، واستعلام البيانات وإدراجها في الجداول.

يعدُّ فهم لغة SQL أمراً أساسياً لمطوري الويب؛ للتعامل بطريقة فعّالة مع البيانات، ويمكنك تعلمها من مصدر تعلم لغة SQL.

2-  قواعد البيانات غير العلائقية  (Non-Relational Databases)

يسمح هذا النوع من قواعد البيانات بتخزين البيانات بتنسيق غير جدولي، ويتيح تخزين البيانات بطريقة مرنة، ومن أمثلة هذا النوع:

• MongoDB
• Redis
• Amazon DynamoDB

قواعد البيانات غير العلائقية تُستخدم في حالات مختلفة، تشمل بيئات التطوير السريع، والتطبيقات التي تتطلب مرونة في تخزين البيانات.

ويُعدُّ هذا النوع جيداً للتطبيقات البسيطة التي تحتاج إلى زمن وصول قصير، ولا تحتاج إلى قواعد بيانات علائقية.

ولكنه غير جيد للتطبيقات الضخمة، بسبب إمكانية تكرار البيانات بصورة كبيرة، وهذا يؤدي إلى زيادة حجم مكان التخزين. 

أشهر أنواع قواعد البيانات غير العلائقية:

قواعد البيانات غير العلائقية لها أنواع عديدة، تختلف باختلاف آلية تنظيم البيانات، ومن أشهرها:

• مفتاح - قيمة : (Key-Value NoSQL Database)  إذ يُسنَد مفتاح فريد غير متكرر لكل قيمة، وتُحفظ البيانات على صورة جدول من عمودَين هما القيمة والمفتاح. 
• المستند الموجّه Document-based databases)): تُخزّن البيانات على شكل مستندات، بصيغة JSON، أو XML، أو غيرهما، وتسمح هذه القواعد بتخزين البيانات ذات الهياكل المتنوعة بطريقة سلسلة، مثل MongoDB"" وCouchbase"".
• الأعمدة الموسَّعةColumn-oriented database) )، ويمكنك من خلالها إنشاء جدول كبير يضم جميع البيانات.
• الرسم البياني Graph-based databases)): ويعتمد هذا النوع على تخزين البيانات المترابطة على صورة رسم بياني مثل Neo4j.

نوع قاعدة البيانات المناسب يُختار بناءً على احتياجات المشروع وطبيعته.

أهمية قواعد البيانات لمطوري الويب

تتمثل أهمية قواعد البيانات لمطوري الويب بـ:

1. القدرة الاستيعابية الهائلة لتخزين كثير من البيانات بأمان، فهي تتيح للمواقع والتطبيقات التخزين الآمن لملايين السجلات والبيانات، إذ لا يمكن الوصول إليها إلا عن طريق أشخاص محددين، وبصلاحيات مقيدة.
2. البحث والاستعلام عن البيانات بسهولة، فمن خلال لغة SQL يمكن البحث في قواعد البيانات عن معلومات محددة واستخراجها بسرعة.
3. تخزين البيانات بطريقة منظمة: تساعد قواعد البيانات في تنظيم البيانات بشكل هرمي ومنطقي.
4. النسخ الاحتياطي للبيانات: تعد قواعد البيانات مكاناً آمناً للنسخ الاحتياطي للبيانات، ففي حال حدوث مشكلة تقنية أو فقدان البيانات، فيمكن استعادتها بسهولة من خلال النسخ الاحتياطي.
5. تحليل البيانات: تسمح قواعد البيانات بتحليل البيانات، واستخراج الأنماط، والإحصاءات. 
6. تطوير البرامج والتطبيقات التفاعلية: تمكِّن قواعد البيانات المطورين من بناء تطبيقات تفاعلية تتيح للمستخدمين التفاعل مع البيانات والمحتوى.
7. المرونة والتوسع: توفر بعض أنواع قواعد البيانات مرونة في تغيير هياكل البيانات، وهذا يسمح للمطورين بالتعامل مع متطلبات التطبيق المتغيرة بسرعة.
8. الوصول المتزامن الى البيانات: إذ يمكن لأكثر من مستخدِم لديه صلاحية الوصول أن يصل إلى البيانات نفسها، وفي الوقت نفسه.

ختاماً

إن إدراك أهمية قواعد البيانات، واختيار النوع الملائم منها، يسهم في تمكين المطورين من إنشاء تطبيقات ومواقع ويب قوية وفعّالة تلبي احتياجات المستخدمين وتحقق أهداف العمل بنجاح.

المصادر:

• oracle
• freecodecamp
• geeksforgeeks