مفاتيح نظام إدارة قواعد البيانات: المرشح، الأساسي، الفائق، والأنواع الأجنبية

ما هي المفاتيح في أنظمة إدارة قواعد البيانات؟

المفاتيح في أنظمة إدارة قواعد البيانات هي سمة أو مجموعة سمات تساعدك على تحديد صف (سجل) في علاقة (جدول). تتيح لك هذه السمات إيجاد العلاقة بين جدولين. تساعدك المفاتيح على تحديد صف فريد في جدول من خلال مجموعة من عمود واحد أو أكثر، كما أنها مفيدة في العثور على سجل فريد في الجدول.

على سبيل المثال:

الرقم التعريفي للموظف	الاسم الاول	الكنية
11	أندرو	جونسون
22	توم	خشب
33	الاسكندرية	معافى

في المثال أعلاه، يُعدّ رقم الموظف مفتاحًا أساسيًا لأنه يُعرّف سجل الموظف بشكل فريد. في هذا الجدول، لا يمكن لأي موظف آخر أن يحمل نفس رقم الموظف.

لماذا نحتاج إلى مفتاح؟

فيما يلي بعض الأسباب لاستخدام المفتاح في نظام إدارة قواعد البيانات:

• تساعدك المفاتيح في تحديد أي صف من البيانات في جدول. في التطبيقات العملية، قد يحتوي الجدول على آلاف السجلات، وقد تتكرر هذه السجلات. تضمن المفاتيح إمكانية تحديد سجل الجدول بشكل فريد رغم هذه التحديات.
• تتيح لك هذه الأدوات إنشاء وتحديد العلاقات بين الجداول.
• فهي تساعدك على ترسيخ الهوية والنزاهة في العلاقة.

أنواع المفاتيح في أنظمة إدارة قواعد البيانات

يوجد بشكل أساسي ثمانية أنواع مختلفة من المفاتيح في أنظمة إدارة قواعد البيانات، ولكل مفتاح وظيفته الخاصة:

1. سوبر كي
2. المفتاح الأساسي
3. مفتاح مرشح
4. مفتاح بديل
5. مفتاح غريب
6. مفتاح مركب
7. مفتاح مركب
8. مفتاح بديل

يلخص الجدول أدناه النقاط الثمانية جميعها بإيجاز قبل شرح كل منها بالتفصيل.

القفل	في سطر واحد	فريد؟
سوبر كي	أي مجموعة سمات تحدد صفًا، مع السماح بالإضافات	نعم
مفتاح مرشح	مفتاح فائق بسيط، بدون سمات زائدة	نعم
المفتاح الأساسي	المفتاح المرشح المختار، وليس فارغًا	نعم
مفتاح بديل	مفتاح مرشح لم يتم اختياره كمفتاح أساسي	نعم
مفتاح غريب	يشير إلى مفتاح أساسي في جدول آخر	لا
مفتاح مركب	سمتان أو أكثر، كل منهما قد لا تكون فريدة	مجموع
مفتاح مركب	يتم دمج عمودين أو أكثر لتحقيق التفرد.	مجموع
مفتاح بديل	معرّف اصطناعي مُولّد	نعم

ما هو المفتاح الخارق؟

المفتاح الفائق هو مجموعة من المفاتيح، سواءً كانت مفردة أو متعددة، تُستخدم لتمييز الصفوف في الجدول. وقد يحتوي المفتاح الفائق على سمات إضافية غير ضرورية للتمييز الفريد.

على سبيل المثال:

إمبسسن	رقم العقار	اسم الموظف
9812345098	AB05	أظهرت
9876512345	AB06	روزلين
199937890	AB07	جيمس

في المثال أعلاه، يعتبر كل من EmpSSN و EmpNum مفتاحين رئيسيين.

ما هو المفتاح الأساسي؟

مفتاح أساسي in DBMS المفتاح الأساسي هو عمود أو مجموعة أعمدة في جدول، يُستخدم لتمييز كل صف فيه بشكل فريد. لا يمكن أن يكون المفتاح الأساسي مكررًا، أي لا يمكن أن تظهر القيمة نفسها أكثر من مرة في الجدول. لا يمكن أن يحتوي الجدول على أكثر من مفتاح أساسي واحد.

قواعد تعريف المفتاح الأساسي

• لا يمكن أن يكون لصفين نفس قيمة المفتاح الأساسي.
• يجب أن يحتوي كل صف على قيمة مفتاح أساسي.
• لا يمكن أن يكون حقل المفتاح الأساسي فارغًا.
• لا يمكن أبدًا تعديل القيمة الموجودة في عمود المفتاح الأساسي أو تحديثها إذا كان أي مفتاح خارجي يشير إلى هذا المفتاح الأساسي.

على سبيل المثال: في المثال التالي ، StudID هو مفتاح أساسي.

StudID	لفة لا	الاسم الأول	الكنية	البريد الإلكتروني
1	11	توم	السعر	abc@gmail.com
2	12	Nick	رايت	xyz@gmail.com
3	13	دانة	ناثان	mno@yahoo.com

ما هو المفتاح البديل؟

مفتاح بديل المفتاح الأساسي هو عمود أو مجموعة أعمدة في جدول تُعرّف كل صف بشكل فريد. يمكن أن يحتوي الجدول على عدة خيارات للمفتاح الأساسي، ولكن لا يمكن تعيين سوى مفتاح أساسي واحد. تُسمى جميع المفاتيح الأخرى غير المفتاح الأساسي بالمفاتيح البديلة.

على سبيل المثال: في هذا الجدول، تُعتبر كل من StudID وRoll No وEmail مفاتيح أساسية. ولكن بما أن StudID هو المفتاح الأساسي، فإن Roll No وEmail يصبحان مفتاحين بديلين.

StudID	لفة لا	الاسم الأول	الكنية	البريد الإلكتروني
1	11	توم	السعر	abc@gmail.com
2	12	Nick	رايت	xyz@gmail.com
3	13	دانة	ناثان	mno@yahoo.com

ما هو مفتاح المرشح؟

مفتاح مرشح هي مجموعة من السمات التي تُعرّف الصفوف في الجدول بشكل فريد. المفتاح المرشح هو مفتاح رئيسي لا يحتوي على سمات مكررة. يجب اختيار المفتاح الأساسي من بين المفاتيح المرشحة. يجب أن يحتوي كل جدول على مفتاح مرشح واحد على الأقل، ويمكن أن يحتوي الجدول على عدة مفاتيح مرشحة ولكن مفتاح أساسي واحد فقط.

خصائص المفتاح المرشح:

• يجب أن يحتوي على قيم فريدة.
• قد يحتوي المفتاح المرشح على سمات متعددة.
• يجب ألا يحتوي على قيم فارغة.
• ينبغي أن يحتوي على الحد الأدنى من الحقول اللازمة لضمان التفرد.
• فهو يحدد كل سجل في الجدول بشكل فريد.

مثال: في الجدول أدناه، تُعدّ StudID وRoll No وEmail مفاتيح مرشحة تساعدنا في تحديد سجل الطالب بشكل فريد. وتُعدّ علاقتها بالمفاتيح الرئيسية والفرعية طريقة شائعة لفهم التبعية الوظيفية.

StudID	لفة لا	الاسم الأول	الكنية	البريد الإلكتروني
1	11	توم	السعر	abc@gmail.com
2	12	Nick	رايت	xyz@gmail.com
3	13	دانة	ناثان	mno@yahoo.com

ما هو المفتاح الأجنبي؟

المفتاح الأجنبي هو عمود يُنشئ علاقة بين جدولين. يهدف المفتاح الخارجي إلى الحفاظ على سلامة البيانات وتسهيل التنقل بين نسختين مختلفتين من كيان واحد. يعمل المفتاح الخارجي كمرجع بين الجدولين، حيث يشير إلى المفتاح الأساسي للجدول الآخر.

على سبيل المثال:

قسمCode	اسم القسم
001	علوم
002	الإنجليزية
005	الحاسوب

معرف المعلم	اسم F	الاسم
B002	ديفيد	نذير
B017	سارا	يوسف
B009	ميكروفون	برونتون

في هذا المثال، لدينا جدولان، أحدهما للمعلم والآخر للقسم، في إحدى المدارس. وبوضعهما الحالي، لا توجد طريقة لمعرفة أي معلم يعمل في أي قسم.

بإضافة المفتاح الخارجي DeptCode بالنسبة لجدول المعلمين، يمكننا إنشاء علاقة بين الجدولين.

معرف المعلم	قسمCode	اسم F	الاسم
B002	002	ديفيد	نذير
B017	002	سارا	يوسف
B009	001	ميكروفون	برونتون

يُعرف هذا المفهوم أيضًا بالتكامل المرجعي.

ما هو المفتاح المركب؟

مفتاح مركب يحتوي المفتاح المركب على سمتين أو أكثر تُمكّنك من التعرّف على سجل مُحدد بشكل فريد. قد لا يكون كل عمود فريدًا بمفرده في قاعدة البيانات، ولكن عند دمج الأعمدة، تصبح فريدة. والغرض من المفتاح المركب هو تحديد كل سجل في الجدول بشكل فريد.

على سبيل المثال:

رقم الطلب	معرف المنتج	اسم المنتج	الكمية
B005	جاب 102459	الماوس	5
B005	دكت321573	ذراع USB‏	10
B005	يا إلهي446789	شاشات الكريستال السائل	20
B004	دكت321573	ذراع USB‏	15
B002	يا إلهي446789	طابعة ليزرية	3

في هذا المثال، لا يمكن أن يكون كل من رقم الطلب ومعرف المنتج مفتاحًا أساسيًا، إذ لا يُعرّف أي منهما سجلًا بشكل فريد. مع ذلك، يُعرّف المفتاح المركب المكون من رقم الطلب ومعرف المنتج كل سجل بشكل فريد.

ما هو المفتاح المركب؟

مفتاح مركب هو مزيج من عمودين أو أكثر يُستخدم لتمييز الصفوف في الجدول بشكل فريد. يضمن هذا المزيج من الأعمدة التفرد، بينما لا يضمن التفرد الفردي. لذا، يتم دمجها لتمييز السجلات في الجدول بشكل فريد.

الفرق بين المفتاح المركب والمفتاح المركب هو أن أي جزء من المفتاح المركب يمكن أن يكون مفتاحًا خارجيًا، ولكن المفتاح المركب قد يكون أو لا يكون جزءًا من مفتاح خارجي.

ما هو المفتاح البديل؟

مفتاح بديل المفتاح البديل هو مفتاح اصطناعي يهدف إلى تحديد كل سجل بشكل فريد. يتميز هذا النوع من المفاتيح بكونه فريدًا لأنه يُنشأ عندما لا يتوفر لديك أي مفتاح أساسي طبيعي. لا تُضفي المفاتيح البديلة أي معنى على البيانات الموجودة في الجدول، وعادةً ما تكون عبارة عن عدد صحيح يتم إنشاؤه مباشرةً قبل إدراج السجل.

اسم F	الكنية	وقت البدء	وقت النهاية
آن	سميث	09:00	18:00
جاك	فرانسيس	08:00	17:00
آنا	ماكلين	11:00	20:00
أظهرت	ويلام	14:00	23:00

يوضح المثال أعلاه مواعيد مناوبات الموظفين المختلفين. هنا، يلزم مفتاح بديل لتحديد كل موظف بشكل فريد. المفاتيح البديلة في SQL تُستخدم عندما:

• لا توجد خاصية تحتوي على مُعامل المفتاح الأساسي.
• المفتاح الأساسي كبير جدًا أو معقد للغاية.

الفرق بين المفتاح الأساسي والمفتاح الخارجي

فيما يلي الفرق الرئيسي بين المفتاح الأساسي والمفتاح الأجنبي:

المفتاح الأساسي	مفتاح غريب
يساعدك على تحديد سجل معين في الجدول بشكل فريد.	إنه حقل في الجدول يمثل المفتاح الأساسي لجدول آخر.
لا يقبل المفتاح الأساسي القيم الفارغة (null) مطلقًا.	قد يقبل المفتاح الخارجي قيمًا فارغة متعددة.
المفتاح الأساسي هو فهرس مجمع، ويتم تنظيم البيانات في الجدول فعليًا وفقًا لتسلسل الفهرس المجمع.	لا يمكن للمفتاح الخارجي إنشاء فهرس تلقائياً، سواء كان مجمعاً أو غير مجمع. يمكنك إنشاء واحد يدوياً.
يمكنك استخدام مفتاح أساسي واحد في الجدول.	يمكن أن يكون لديك مفاتيح خارجية متعددة في الجدول.

الأسئلة الشائعة