15 - Databases A - Python for Everybody Course

freeCodeCamp Concepts

27 Feb 202015:41

Summary

TLDRتستعرض هذه المحاضرة مقدمة شاملة عن قواعد البيانات، مع التركيز على SQL وSQLite. يبدأ العرض بسرد تاريخي عن طرق التخزين القديمة باستخدام الشرائط التسلسلية وكيف أثرت على معالجة البيانات، ثم يوضح الانتقال إلى التخزين العشوائي وأهمية قواعد البيانات في إدارة البيانات المتزامنة والمتعددة المستخدمين. يتم شرح قواعد البيانات العلائقية، الجداول، الصفوف والأعمدة، وعمليات CRUD الأساسية. كما يتناول دور مطوري التطبيقات ومسؤولي قواعد البيانات، ويستعرض أدوات مثل SQLite وDB Browser، مع التأكيد على التجربة العملية من خلال التفاعل المباشر مع قواعد البيانات وتحليلها باستخدام Python، مع إبراز قوة قواعد البيانات كأداة تحليلية وفعالة.

Takeaways

😀 قاعدة البيانات هي وسيلة لتنظيم البيانات بشكل يسمح بالوصول والتعديل من عدة مواقع في نفس الوقت مع الحفاظ على التناسق.
😀 SQL هي لغة برمجة مخصصة للتعامل مع قواعد البيانات بطريقة غير إجرائية، حيث تحدد ما تريد وليس كيفية تنفيذه.
😀 SQLite هو نظام قاعدة بيانات مضمن وصغير الحجم، مجاني ومفتوح المصدر، ويُستخدم في العديد من التطبيقات مثل الهواتف والمتصفحات والسيارات.
😀 قواعد البيانات العلائقية تعتمد على الرياضيات لإدارة العلاقات بين البيانات بكفاءة، وتمثل البيانات في جداول وصفوف وأعمدة.
😀 في الأيام القديمة، كانت البيانات تخزن على أشرطة تسلسلية، وكان تحديث الحسابات يتطلب مروراً واحداً فقط على البيانات.
😀 التحسينات في محركات الأقراص الصلبة سمحت بالوصول العشوائي للبيانات، مما جعل تحديث البيانات أسرع وأكثر كفاءة.
😀 مصطلحات قاعدة البيانات تشمل الجداول (Tables)، الصفوف (Rows)، الأعمدة (Columns)، والحقول (Attributes) والتي تمثل البيانات الفعلية أو بيانات الوصف (Metadata).
😀 لغة SQL تسمح بعمليات CRUD الأساسية: إنشاء البيانات (Create)، قراءة البيانات (Read)، تعديل البيانات (Update)، وحذف البيانات (Delete).
😀 مدير قاعدة البيانات (Database Administrator) مسؤول عن إدارة البيانات في الإنتاج والحفاظ على سلامتها وأدائها.
😀 تطبيقات تحليل البيانات تتضمن جمع البيانات الخام، تنظيفها، تخزينها في قاعدة البيانات، ثم معالجتها أو عرضها باستخدام برامج أخرى مثل Python أو Excel أو أطر عرض JavaScript.
😀 قواعد البيانات التجارية المشهورة تشمل Oracle وSqlServer، وقواعد البيانات مفتوحة المصدر تشمل Postgres وMySQL وMariaDB، ومعظم SQL الأساسي مشترك بينهم.

Q & A

ما هي قاعدة البيانات ولماذا ظهرت؟
-قاعدة البيانات هي نظام لإدارة البيانات الدائمة بطريقة تسمح بالقراءة والتعديل والتحديث من مواقع متعددة مع الحفاظ على تناسق البيانات. ظهرت لمواجهة مشكلة تحديث البيانات عند وجود قيود على التخزين والأجهزة في الحواسيب القديمة.
ما الفرق بين التخزين التسلسلي والتخزين العشوائي؟
-التخزين التسلسلي يقرأ البيانات بطريقة متتابعة من البداية للنهاية، بينما التخزين العشوائي يسمح بالوصول المباشر لأي جزء من البيانات دون الحاجة لقراءة البيانات السابقة.
ما هو التحديث التسلسلي الرئيسي (Sequential Master Update)؟
-هو أسلوب قديم لمعالجة البيانات حيث تُقرأ المعاملات وتُدمج مع البيانات الأساسية في تمريرة واحدة، مما يجعل عملية تحديث الحسابات البنكية فعالة رغم محدودية التخزين.
لماذا تعتبر قواعد البيانات العلائقية Relational Databases مهمة؟
-لأنها مبنية على أساس رياضي قوي يضمن التناسق والدقة عند معالجة البيانات العشوائية والمتعددة المصادر، وتسمح بتحديث البيانات من مواقع متعددة دون فقدان المعلومات.
ما هو SQL ولماذا يستخدم؟
-SQL هو لغة الاستعلامات الهيكلية تُستخدم للتعامل مع البيانات في قواعد البيانات العلائقية، وتتيح للمستخدم تحديد ما يريد دون الحاجة لكتابة حلقات برمجية معقدة.
ما هي عمليات CRUD في قواعد البيانات؟
-CRUD تعني: الإنشاء (Create)، القراءة (Read)، التحديث (Update)، الحذف (Delete)، وهي العمليات الأساسية لإدارة البيانات في أي قاعدة بيانات.
ما الفرق بين دور المطور ودور مدير قاعدة البيانات DBA؟
-المطور يكتب تطبيقات تتفاعل مع قاعدة البيانات، بينما مدير قاعدة البيانات مسؤول عن إدارة البيانات الإنتاجية وضمان سلامتها وأدائها بكفاءة.
ما الذي يميز قاعدة بيانات SQLite ولماذا يتم استخدامها كثيراً؟
-SQLite هي قاعدة بيانات خفيفة ومدمجة ومفتوحة المصدر، تُستخدم في التطبيقات المحمولة والمتصفحات والسيارات بسبب صغر حجمها وسهولة دمجها وفعاليتها في إدارة البيانات.
كيف كانت الحواسيب القديمة تتعامل مع كمية كبيرة من البيانات رغم محدودية التخزين؟
-كانت تستخدم الأشرطة التخزينية التسلسلية مع فرز البيانات مسبقاً لتسهيل عمليات التحديث والدمج بكفاءة، رغم القراءة التسلسلية البطيئة.
ما أهمية تصميم نموذج البيانات (Data Model) في قواعد البيانات؟
-نموذج البيانات يحدد كيفية تنظيم البيانات وأنواعها وعدد الأعمدة، ويؤثر بشكل مباشر على أداء القاعدة وكفاءة استرجاع وتحديث البيانات.
لماذا SQL ليست لغة إجرائية بل لغة تعبيرية؟
-لأن المستخدم يحدد ما يريد الحصول عليه دون تحديد كيفية تنفيذ العمليات داخلياً؛ قاعدة البيانات هي التي تتولى تحسين وتنفيذ الاستعلامات بأكثر الطرق فعالية.
ما الفرق بين قاعدة البيانات المدمجة Embedded وقاعدة البيانات على الخادم Server-Based؟
-القاعدة المدمجة مثل SQLite تكون جزءاً من البرنامج نفسه وتعمل داخلياً، بينما قاعدة البيانات على الخادم تكون مستقلة وتخدم تطبيقات متعددة عبر الشبكة، وغالباً يتم إدارتها بواسطة DBA.