این درس به شما کمک می کند تا در مورد مدل های رابطه ای بیاموزید. مدل رابطه ای روشی برای سازماندهی اطلاعات با استفاده از جداول است. ما از کلمات ساده و مثال هایی از زندگی روزمره استفاده خواهیم کرد. یک مدل رابطه‌ای مانند مجموعه‌ای از کشوها است که در آن هر کشو اطلاعات را در ردیف‌ها و ستون‌ها نگه می‌دارد. در این درس در مورد پایگاه داده ها، جداول، کلیدها و روش هایی که اطلاعات به یکدیگر مرتبط می شوند صحبت خواهد شد. در پایان این درس، متوجه خواهید شد که چگونه می توانیم مانند یک اتاق مرتب، چیزها را مرتب کنیم.
پایگاه داده مکانی ویژه است که ما اطلاعات زیادی را در آن ذخیره می کنیم. آن را به عنوان یک جعبه بزرگ یا یک کتابخانه در نظر بگیرید. در مدرسه شما، کتابخانه کتاب‌های زیادی را در خود جای می‌دهد، همان‌طور که یک پایگاه داده تعداد زیادی از داده‌ها را در خود جای می‌دهد. تصور کنید لیستی از تولد دوستان یا بازی های مورد علاقه خود را نگه دارید. همه اینها را می توان در یک پایگاه داده ذخیره کرد. هدف یک پایگاه داده این است که به افراد اجازه دهد اطلاعات را خیلی سریع اضافه، به روز کنند و پیدا کنند. این اطلاعات ایمن نگهداری می شوند و می توانند به روشی خاص سازماندهی شوند.
به عنوان مثال، یک لیست کلاس را در نظر بگیرید. یک معلم ممکن است نام هر دانش آموز، سن و رنگ مورد علاقه آنها را در یک پایگاه داده ذخیره کند. به این ترتیب معلم می تواند هر زمان که نیاز باشد به راحتی اطلاعات دانش آموز را پیدا کند. پایگاه داده به ما کمک می کند تا بسیاری از جزئیات را بدون اختلاط آنها به خاطر بسپاریم.
پایگاه داده کار با اطلاعات زیاد را برای افراد آسان تر می کند. این ابزاری است که به مرتب کردن چیزها کمک می کند، دقیقاً مانند اینکه چگونه می توانید اسباب بازی های خود را در سطل های مختلف مرتب کنید.
یک مدل رابطه ای ایده های یک پایگاه داده را می گیرد و اطلاعات را در جداول سازماندهی می کند. میزی را تصور کنید که در خانه یا کلاس درس می بینید. هر جدول دارای ردیف و ستون است. سطرها مانند آیتم ها یا افراد مختلف هستند و ستون ها جزئیات مربوط به آنها هستند. به عنوان مثال، یک جدول می تواند یک ردیف برای هر دوست و ستون هایی برای شماره تلفن، تولد و سرگرمی مورد علاقه آنها داشته باشد.
در یک مدل رابطه ای، اطلاعات موجود در یک جدول را می توان با استفاده از لینک های ویژه به اطلاعات موجود در جدول دیگر متصل کرد. این پیوندها به ما کمک می کنند تا به جزئیات جداول مختلف بپیوندیم. مانند اتصال قطعات مختلف پازل برای دیدن کل تصویر است. هنگامی که از یک مدل رابطه ای استفاده می کنیم، می توانیم مطمئن باشیم که هر قطعه اطلاعات در مکان مناسب ذخیره می شود.
این مدل "رابطه ای" نامیده می شود زیرا روابطی بین مجموعه های مختلف اطلاعات ایجاد می کند. حتی زمانی که اطلاعات از مکان‌های مختلف می‌آیند، می‌توانیم آنها را با استفاده از یک کلید به هم وصل کنیم، مانند نحوه استفاده از کلید برای باز کردن صندوقچه گنج.
جداول در یک مدل رابطه ای بسیار مهم هستند. یک جدول مانند یک شبکه با ردیف و ستون است. هر ردیف یک ورودی یا رکورد کامل را نشان می دهد و هر ستون یک نوع اطلاعات را نشان می دهد. به عنوان مثال، در جدولی که همکلاسی‌های شما را فهرست می‌کند، یک ستون ممکن است دارای نام باشد، ستون دیگری ممکن است دارای سن باشد و ستون سوم ممکن است یک میان وعده مورد علاقه داشته باشد.
اجازه دهید به یک مثال نگاه کنیم. جدولی به نام "اطلاعات دانش آموز" را تصور کنید. در این جدول هر ردیف یک دانش آموز است. ستون ها "نام"، "سن" و "بازی مورد علاقه" هستند. یک ردیف ممکن است "Anna, 7, Soccer" و ردیف دیگر ممکن است "Ben, 8, Hide and Seek" را نشان دهد. به این ترتیب، جزئیات هر دانش آموز به ترتیب حفظ می شود.
ردیف‌های جدول به ما کمک می‌کنند تمام اطلاعات مربوط به یک دانش‌آموز خاص را در یک مکان ببینیم. ستون ها به ما کمک می کنند تا جزئیات را بین دانش آموزان مختلف مقایسه کنیم. درست مانند یک میز مرتب با پوشه‌های برچسب‌دار، جداول به ما کمک می‌کنند تا افکار و داده‌های خود را سازماندهی کنیم.
وقتی به هر جدولی نگاه می کنید، ستون ها و ردیف ها را خواهید دید. ردیف ها از چپ به راست اجرا می شوند. هر ردیف رکوردی است که تمام جزئیات مربوط به یک مورد یا شخص را در خود دارد. ستون ها بالا و پایین می روند. هر ستون حاوی یک نوع اطلاعات برای همه رکوردها است.
به نمودار صندلی کلاس درس فکر کنید. هر صندلی می تواند یک ردیف در یک جدول باشد و ستون ها می توانند نام دانش آموز، شماره رول و موضوع مورد علاقه او باشند. در آشپزخانه خانه، ممکن است وسایل مختلفی را در کمد ببینید. هر قفسه ممکن است شبیه به یک ردیف باشد و هر سطل روی قفسه ستونی است که نشان می دهد چه نوع غذایی است.
ستون‌ها و ردیف‌ها راهی آسان برای مشاهده شباهت‌ها و تفاوت‌ها در داده‌ها هستند. آنها به ما کمک می کنند بفهمیم چه کسی یا چه چیزی در لیست است. این روش یافتن اطلاعات را واضح و ساده می کند. هر بار که به لیست کلاس خود یا لیست مواد غذایی نگاه می کنید، تصور کنید که به جدولی با ردیف و ستون نگاه می کنید.
کلیدها در مدل های رابطه ای بسیار مهم هستند. کلید یک قطعه اطلاعات منحصر به فرد است که به شناسایی رکورد در جدول کمک می کند. رایج ترین کلید کلید اصلی نامیده می شود. کلید اصلی یک ستون خاص در جدول است که در آن هر مقدار منحصر به فرد است. هیچ دو ردیفی دارای مقدار کلید اولیه یکسان نیستند.
به عنوان مثال، در کلاس درس شما، معلم شما ممکن است به هر دانش آموز یک شماره فهرست منحصر به فرد اختصاص دهد. این شماره یک کلید اصلی است زیرا برای هر دانش آموز متفاوت است. اگر شماره رول را داشته باشید، بدون هیچ گونه سردرگمی می دانید که دقیقا کدام دانش آموز است.
همچنین نوع دیگری از کلیدها به نام کلید خارجی وجود دارد. برای اتصال دو میز از یک کلید خارجی استفاده می شود. مانند پلی است که یک جدول را به جدول دیگر متصل می کند. به عنوان مثال، اگر یک جدول دارای مشخصات دانش آموز و جدول دیگری لیست کلاس هایی است که آنها شرکت می کنند، می توانید از یک کلید خارجی برای اتصال شماره رول دانش آموز در هر دو جدول استفاده کنید. به این ترتیب می دانید کدام کلاس ها متعلق به کدام دانش آموز است.
کلیدها مانند کدهای مخفی هستند که به ما کمک می کنند اطلاعات مناسب را سریع و دقیق پیدا کنیم. بدون کلید، جستجو در میان انبوهی از داده ها بسیار سخت خواهد بود.
روابط در یک مدل رابطه ای نحوه اتصال جداول به یکدیگر را توصیف می کند. انواع زیادی از روابط وجود دارد. رایج ترین آنها یک به یک، یک به چند و چند به چند است.
رابطه یک به یک به این معنی است که یک رکورد در یک جدول دقیقا به یک رکورد در جدول دیگر مرتبط است. به آن مانند یک جفت کفش فکر کنید. هر کفش یک شریک دارد، اما فقط یکی. به عنوان مثال می توان جدولی از نمایه های دانش آموز و جدولی از عکس های دانش آموز را نام برد. هر دانش آموز یک پروفایل و یک عکس دارد.
رابطه یک به چند به این معنی است که یک رکورد در یک جدول می تواند به بسیاری از رکوردها در جدول دیگر متصل شود. یک معلم و دانش آموزان زیادی را تصور کنید. یک معلم می تواند به دانش آموزان زیادی آموزش دهد. در یک مدل رابطه ای، یک جدول ممکن است اطلاعات معلم را داشته باشد و جدول دیگری ممکن است دانش آموزان هر کلاس را فهرست کند. معلم با چند دانش آموز ارتباط دارد.
رابطه چند به چند به این معنی است که بسیاری از رکوردها در یک جدول می توانند با بسیاری از رکوردها در جدول دیگر مرتبط باشند. به عنوان مثال، در یک کتابخانه مدرسه، ممکن است یک کتاب توسط دانش‌آموزان زیادی و بسیاری از کتاب‌ها توسط یک دانش‌آموز به امانت گرفته شود. برای رسیدگی به این نوع رابطه، ما اغلب از یک جدول اضافی به نام جدول اتصال استفاده می کنیم. این جدول اضافی به پیگیری بسیاری از اتصالات کمک می کند.
این روابط به سازماندهی اطلاعات به روشی بسیار مفید کمک می کند. آنها به ما کمک می کنند تا قطعات مختلف داده را به هم متصل کنیم تا بتوانیم تصویر کاملی از یک رویداد یا یک موقعیت داشته باشیم.
اجازه دهید با استفاده از پایگاه داده کلاس درس یک مثال ساده بسازیم. تصور کنید دو میز دارید: یکی برای دانش آموزان و دیگری برای کلاس ها.
جدول اول «دانشجویان» نام دارد. این ستون ها را دارد: نام ، شماره رول ، و سن . هر ردیف یک دانش آموز را با این جزئیات فهرست می کند. شماره رول کلید اصلی در این جدول است زیرا هیچ دو دانش آموزی دارای شماره رول یکسان نیستند.
جدول دوم «کلاس ها» نام دارد. این ستون‌ها را دارد: نام کلاس ، معلم ، و شماره فهرست دانشجو . در این جدول، ستون "Student Roll Number" یک کلید خارجی است که به جدول "Students" لینک می شود. به این ترتیب می توانیم ببینیم کدام دانش آموزان در کدام کلاس ها شرکت می کنند.
با پیوند دادن این جداول با کلیدها، می توانیم به سوالاتی مانند "آنا در کدام کلاس شرکت می کند؟" پاسخ دهیم. یا "معلم کلاس بن کیست؟" استفاده از کلیدها و روابط یافتن پاسخ را آسان می کند.
مدل های رابطه ای در زندگی روزمره ما بسیار مفید هستند. در اینجا برخی از مزایای استفاده از آنها آورده شده است:
همه این مزایا به افرادی مانند کتابداران، معلمان و حتی مدیران فروشگاه کمک می کند تا کارآمدی داشته باشند. اطلاعات را می توان به سرعت پیدا کرد و زمانی که چیزها در جداول واضح چیده شده باشند، احتمال وقوع اشتباه کمتر است.
مدل های رابطه ای در بسیاری از مکان های خارج از مدرسه استفاده می شود. به عنوان مثال، در یک سوپرمارکت، پایگاه‌های اطلاعاتی به مدیریت اقلام موجود در قفسه‌ها، پیگیری قیمت‌ها، موجودی‌ها و پیشنهادات ویژه کمک می‌کنند. هنگامی که لیستی از محصولات را در یک وب سایت می بینید، اغلب توسط یک پایگاه داده رابطه ای ارائه می شود. جداول ممکن است شامل نام محصول، دسته بندی ها، قیمت ها و نظرات مشتریان باشد.
مثال دیگر کتابخانه است. پایگاه داده کتابخانه اطلاعاتی درباره کتاب ها را در خود جای می دهد. یک میز برای کتاب ها و میز دیگری برای وام گیرندگان وجود دارد. جدول کتاب ممکن است شامل جزئیاتی مانند عنوان، نویسنده و شناسه کتاب منحصر به فرد (که کلید اصلی است) باشد. جدول امانت گیرنده شامل نام دانش آموز و شناسنامه کتاب هایی است که به امانت گرفته اند. با استفاده از کلیدها، سیستم می تواند به سرعت نشان دهد که کدام کتاب در دسترس است و کدام کتاب امانت داده شده است.
بسیاری از شرکت ها از مدل های رابطه ای در کامپیوتر استفاده می کنند. هنگامی که برای خرید یک اسباب بازی یا کتاب از یک وب سایت بازدید می کنید، سفارش شما با استفاده از یک پایگاه داده رابطه ای پردازش می شود. این سیستم سفارش شما را به اطلاعات شخصی و جزئیات موجودی شما پیوند می دهد. این اطمینان حاصل می کند که بسته شما به آدرس صحیح می رود و محصول هنوز در دسترس است.
حتی بازی های آنلاین نیز از پایگاه داده های رابطه ای برای حفظ امتیازات، اطلاعات بازیکنان و پیشرفت بازی استفاده می کنند. هر بار که یک بازی را انجام می دهید، یک مدل رابطه ای به بازی کمک می کند تا امتیازات شما را به خاطر بسپارد و شما را با سایر بازیکنان مطابقت دهد.
برای درک نحوه عملکرد یک مدل رابطه ای می توانید یک آزمایش ساده را امتحان کنید. یک کاغذ بگیرید و یک جدول بکشید. سه ستون ایجاد کنید: یکی برای نام ، یکی برای میوه دلخواه و دیگری برای رنگ . اکنون از خانواده یا دوستان خود نام، میوه مورد علاقه و رنگ مورد علاقه آنها را بپرسید. اطلاعات هر فرد را در یک ردیف جدید در جدول خود بنویسید.
هنگامی که جدول را پر کردید، ردیف ها و ستون ها را دقیقاً مانند یک مدل رابطه ای خواهید دید. سپس می توانید سوالاتی مانند "چه کسی سیب را دوست دارد؟" بپرسید؟ یا "کدام رنگ محبوب تر است؟" این شبیه به نحوه استفاده رایانه‌ها از مدل‌های رابطه‌ای برای یافتن سریع اطلاعات مورد نیاز از بسیاری از رکوردها است.
این آزمایش ساده به شما نشان می دهد که چگونه می توان اطلاعات را به طور منظم سازماندهی کرد. این همان ایده پشت بسیاری از پایگاه های داده رایانه ای است که اطلاعات مهم را ذخیره می کنند.
اجازه دهید به کلیدها برگردیم و ببینیم چرا آنها مهم هستند. کلید اصلی مانند یک کارت شناسایی خاص است که هر رکورد بر روی خود دارد. هیچ دو سابقه ای نمی توانند کارت شناسایی یکسانی داشته باشند و این باعث می شود که سوابق مناسب را به راحتی پیدا کنید. کلید خارجی زمانی استفاده می شود که یک جدول نیاز به قرض گرفتن اطلاعات از جدول دیگر دارد. مانند این است که شماره تلفن یک دوست را در تلفن خود ذخیره کرده باشید، بنابراین می‌دانید چگونه وقتی می‌خواهید چت کنید با او تماس بگیرید.
تصور کنید که لیست کلاسی داشته باشید اما دو دانش آموز هم نام داشته باشند. تشخیص اینکه کدام یک کدام است دشوار خواهد بود. به همین دلیل است که کلیدهای اصلی بسیار مفید هستند - آنها چیزها را منحصر به فرد نگه می دارند. همه دانش‌آموزان متفاوت هستند زیرا شماره‌های رول متفاوتی دارند.
وقتی سیستمی را می بینید که از کلیدها به خوبی استفاده می کند، مانند جعبه مداد رنگی است که به خوبی چیده شده است. هر مداد رنگی جای خود را دارد و هیچ رنگی از بین نمی رود. کلیدها به رایانه ها کمک می کنند اطلاعات مناسب را خیلی سریع و آسان پیدا کنند.
در حالی که ما ایده های اساسی مدل های رابطه ای را آموخته ایم، روش های مختلفی برای بررسی و استفاده از این ایده ها وجود دارد. گاهی اوقات، افراد ممکن است نیاز به تغییر نحوه ذخیره داده‌ها داشته باشند تا برای شرایط خاص بهتر شوند. به عنوان مثال، در برخی از سیستم ها، ممکن است جداول خاصی برای رسیدگی به اطلاعات اضافی مانند عکس ها یا توضیحات دقیق اضافه شود. این مانند افزودن صفحات اضافی به دفترچه یادداشت خود برای نگهداری تصاویر بیشتر از یک روز خاص است.
همچنین ابزارهای نرم افزاری زیادی وجود دارد که به افراد در ایجاد، مدیریت و به روز رسانی مدل های رابطه ای کمک می کند. این ابزارها به کاربران اجازه می دهد تا جداول بسازند، کلیدها را تنظیم کنند و روابط را بدون نیاز به درک همه کدهای کامپیوتری تعریف کنند. آنها مانند یاران دوستانه ای هستند که سازماندهی اطلاعات را برای همه آسان تر می کنند.
حتی با وجود تنوع های مختلف، ایده اصلی یکسان است: سازماندهی داده ها در جداول با ردیف ها، ستون ها و کلیدهای واضح. این کار کار با اطلاعات را آسان می کند، خواه فهرست کوچکی از دوستان باشد یا مجموعه بزرگی از کتاب ها در یک کتابخانه.
در اینجا خلاصه ای از نکات کلیدی که در این درس آموختیم آورده شده است:
این درس نشان می‌دهد که چگونه مدل‌های رابطه‌ای به ما کمک می‌کنند تا اطلاعات را در جداول مرتب کنیم. درست مانند اسباب بازی ها یا وسایل مدرسه خود را مرتب می کنید، رایانه ها نیز از مدل های رابطه ای برای ذخیره، مدیریت و بازیابی داده ها استفاده می کنند. دانستن نحوه استفاده از جداول، ردیف‌ها، ستون‌ها و کلیدها، درک نه تنها رایانه‌ها، بلکه بسیاری از بخش‌های زندگی روزمره را نیز آسان‌تر می‌کند.
