طريقة عمل البرمجة الهيكلية SQL

طريقة عمل البرمجة الهيكلية المنظمة SQL

 

SQL هي أداة مهمة لمحترفي البيانات.

إنها بلا شك أهم لغة للحصول على وظيفة في مجال تحليل البيانات أو علوم البيانات.

يتم إنشاء الملايين من نقاط البيانات كل دقيقة ولا تحتوي البيانات الأولية على أي قصة ترويها.

بعد تخزين كل هذه البيانات في قواعد البيانات ، يستخدم المحترفون SQL لاستخراج هذه البيانات لمزيد من التحليل.

في منشور المدونة هذا ، سنغطي ماهية SQL وكيف تعمل. SQL بسيطة إلى حد ما ، وذلك بفضل التركيبات السهلة لهذه اللغة.

دعنا نتعمق في فهم لغة الاستعلام المنظمة هذه من خلال طرح هذا السؤال البسيط .

 

ما هو SQL وكيف يعمل؟

SQL هي اللغة الأكثر شيوعًا لاستخراج البيانات وتنظيمها المخزنة في قاعدة بيانات علائقية.

قاعدة البيانات هي جدول يتكون من صفوف وأعمدة. SQL هي لغة قواعد البيانات.

يسهل استرجاع معلومات محددة من قواعد البيانات التي تستخدم لمزيد من التحليل.

حتى عندما يتم إجراء التحليل على نظام أساسي آخر مثل Python أو R ، ستكون هناك حاجة إلى SQL لاستخراج البيانات التي تحتاجها من قاعدة بيانات الشركة.

 

يدير SQL كمية كبيرة من البيانات ، خاصةً إذا كان هناك الكثير من البيانات التي تتم كتابتها في وقت واحد وهناك الكثير من معاملات البيانات.

هناك إصدارات وأطر مختلفة لـ SQL ، وأكثرها استخدامًا هي MySQL.

MySQL هو حل مفتوح المصدر يساعد على تسهيل دور SQL في إدارة البيانات الخلفية لتطبيقات الويب.

تستخدم شركات مثل Facebook و Instagram و WhatsApp وغيرها جميعًا SQL لتخزين البيانات الخلفية وحلول معالجة البيانات.

عند كتابة استعلام SQL وتشغيله (أو تحليله) ، تتم معالجته بواسطة مُحسِّن الاستعلام.

يصل الاستعلام إلى خادم SQL ، حيث يتم تجميعه على ثلاث مراحل ؛ الاعراب والربط والتحسين.

• التحليل – عملية للتحقق من بناء الجملة
• الربط – عملية للتحقق من دلالات الاستعلام
• التحسين – لبناء خطة الاستعلام

في الخطوة الثالثة ، يتم إنشاء جميع التباديل والتركيبات الممكنة للعثور على خطة تنفيذ الاستعلام الأكثر فاعلية في وقت معقول.

كلما كان الاستعلام أقصر ، كان ذلك أفضل.

 

ما هو استخدام SQL؟

الآن بعد أن فهمنا ماهية SQL وكيف تعمل ، دعنا نحاول معرفة ما يمكن أن يفعله SQL.

لغة البرمجة هذه لها استخدامات مختلفة لمحللي البيانات ومحترفي علوم البيانات. إنها مفيدة بشكل خاص لأنها يمكن أن:

• تنفيذ الاستعلامات على قاعدة بيانات
• استرجاع البيانات من قاعدة بيانات
• أدخل السجلات في قاعدة بيانات
• تحديث السجلات في قاعدة بيانات
• حذف السجلات من قاعدة البيانات
• إنشاء قواعد بيانات جديدة
• إنشاء الإجراءات المخزنة وطرق العرض في قاعدة بيانات

تخيل مدى صعوبة الحياة إذا لم يكن لدينا طريقة للتحكم في قاعدة البيانات بهذا التنسيق.

بعد التعرف على الغرض من استخدام SQL ، دعنا نجرب أيدينا في تعلم SQL على قاعدة بيانات فعلية.

 

ما هو SQL وكيف يعمل: تعلم SQL باستخدام بعض أوامر SQL الأساسية

لقد تعلمنا أعلاه الغرض من استخدام SQL ، لذلك دعونا نجرب كل من هذه الأشياء في مجموعة بيانات حقيقية.

على سبيل المثال ، اخترنا قاعدة بيانات للعملاء في متجر للتجارة الإلكترونية. هذا ما يبدو عليه مثل هذا:

 

فيما يلي بعض الأوامر التي سنتعلم عنها ، وسنتمارسها لاحقًا أيضًا.

وصف الأمر
إنشاء لإنشاء جدول جديد أو طريقة عرض لجدول أو كائن آخر في قاعدة البيانات.
ALTER يعدل كائن قاعدة بيانات موجود ، مثل جدول.
DROP يحذف جدولاً كاملاً أو طريقة عرض جدول أو كائنات أخرى في قاعدة البيانات.
SELECT يسترجع سجلات معينة من جدول واحد أو أكثر.
INSERT ينشئ سجلاً.
UPDATE يعدل السجل.
DELETE يحذف السجل.
GRANT يمنح امتيازًا للمستخدمين.
REVOKE يستعيد الامتيازات الممنوحة من المستخدمين.

إذا لاحظت ، فإن الأوامر “إنشاء وتعديل وإفلات” تحدد البنية الكاملة للبيانات.

تأتي ضمن مجموعة أوامر “لغة تعريف البيانات”. وبالمثل ، فإن “تحديد ، إدراج ، تحديث ، حذف” تندرج ضمن لغة معالجة البيانات و “منح ، إبطال” تندرج ضمن مجموعة أوامر لغة التحكم في البيانات.

دعنا نكتب بعض أوامر SQL ونفهم كيف ستكون النتائج:

SELECT WHERE
SELECT * FROM Customers
‘;WHERE Country=’Mexico

 

AND OR
SELECT * FROM Customers
;WHERE Country=’Germany’ AND (City=’Berlin’ OR City=’München’)

 

كيف يعمل SQL عند ربط الجداول

تعتبر عبارة ربط SQL بمثابة عملية ربط في الجبر العلائقي.

فهو يجمع الأعمدة من جدول واحد أو أكثر في قاعدة بيانات علائقية لإنشاء مجموعة يمكن حفظها كجدول أو استخدامها كما هي.

JOIN هي وسيلة لدمج الأعمدة من جدول واحد أو أكثر باستخدام القيم المشتركة لكل منها.

تساعدك JOINS على إنجاز الكثير من العمل باستخدام قواعد البيانات المعقدة ، وهي مهارة حاسمة وسؤال مقابلة يتكرر طرحه.

ستمنحك القدرة على معالجة استعلامات JOIN بدقة ميزة إضافية.

هناك 4 JIONS رئيسية لدمج البيانات أو الصفوف من جدولين أو أكثر بناءً على حقل مشترك بينهما. الأنواع المختلفة من الصلات هي:

• INNER JOIN
• LEFT JOIN
• RIGHT JOIN
• FULL JOIN

JOIN هي تعليمات SQL في عبارة FROM في استعلامك وتستخدم لتحديد الجداول التي تستعلم عنها وكيف ينبغي دمجها.

ولكن قبل أن نبدأ بالفعل في الانضمام إلى الجداول ، دعنا نتعرف على المفتاح الأساسي والمفتاح الخارجي.

 

المفاتيح الأساسية

المفتاح الأساسي هو عمود (أو في بعض الأحيان مجموعة من الأعمدة) في جدول يكون معرّفًا فريدًا لكل صف.

من الشائع جدًا أن يكون لقواعد البيانات عمود باسم المعرف (معرف العميل ، معرف البريد الإلكتروني ، معرف الموظف) كمفتاح أساسي لكل جدول.

 

مفاتيح خارجية

المفاتيح الخارجية هي أعمدة في جدول تحدد ارتباطًا بمفتاح أساسي في جدول آخر.

على سبيل المثال ، في الصورة أعلاه ، يعتبر عمود معرف الفنان في جدول الألبومات مفتاحًا خارجيًا للتعرّف في جدول الفنانين.

بالعودة إلى JOINS ، دعنا نلقي نظرة على مجموعات البيانات أدناه لفهم كيفية عملها:

 

على سبيل المثال ، تريد أن يكون لديك جدول يحتوي على جميع بيانات المستخدم وجدول الأحداث معًا

لهذا ، سوف تستخدم رابط خارجي. ستجمع الصلة الخارجية الأعمدة من جميع الجداول على بُعد واحد أو أكثر من الأبعاد الشائعة إن أمكن ، وتتضمن جميع البيانات من كل الجداول.

ماذا لو كنت تريد أن يكون لديك جدول يحتوي فقط على المستخدمين الذين قاموا بإجراء ما؟

هذا هو المكان الذي يأتي فيه Inner Join. ستجمع Inner Join الأعمدة الموجودة في بُعد مشترك (أول N من الأعمدة) عندما يكون ذلك ممكنًا ،

وتشمل فقط بيانات الأعمدة التي تشترك في نفس القيم في عمود (أعمدة) N الشائعة.

أيضا في المثال أعلاه ، سيكون User_ID هو البُعد الشائع المستخدم للصلة الداخلية.

الآن ، ماذا لو كنت تريد أن يكون لديك جدول يحتوي على جميع بيانات المستخدمين والإجراءات التي قام بها هؤلاء المستخدمون فقط؟

كذلك الإجراءات التي يقوم بها المستخدمون الآخرون ، وليس في جدول المستخدم ، لا ينبغي تضمينها؟

تستطيع أن تستخدم “الانضمام الأيسر” لربط الجداول معع بعضها.

يجمع Left Join الأعمدة الموجودة في بُعد مشترك (أول N من الأعمدة) عندما يكون ذلك ممكنًا ، ويعيد كل الصفوف من الجدول الأول بالصفوف المتطابقة في الجداول المتتالية.

تكون النتيجة NULL في الجداول المتتالية عندما لا يكون هناك تطابق.

في هذه الحالة ، سنجعل جدول المستخدم هو الأول (الجدول الأيسر) الذي يتم استخدامه للرابط الأيسر.

 

يعمل حق الانضمام تمامًا مثل الصلة اليسرى ، مع وجود التمييز الوحيد في الجدول الأساسي.

في Left Join ، تم اعتبار الجدول 1 (الجدول الأيسر) هو الأساس ، بينما في Right Join ، سيتم اعتبار الجدول 2 (الجدول الأيمن) كقاعدة.

يدمج Right Join الأعمدة الموجودة في بُعد مشترك (أول N من الأعمدة) عندما يكون ذلك ممكنًا ، ويعيد جميع الصفوف من الجدول الثاني / الأيمن مع الصفوف المتطابقة في الجدول الأول / الأيسر.

يبدو معقدا؟ لا يحدث ذلك حقًا عندما تبدأ في الانضمام إلى الجداول في بيانات الوقت الفعلي.

لكون SQL بسيطة كما هي ، يمكن دمجها واستخدامها في لغات متعددة مثل R و Python و Scala و Hadoop.

هذا يجعل علوم البيانات وإدارة البيانات الضخمة مهمة سهلة للغاية!

في هذه المدونة ، قمنا بتلخيص ماهية SQL وكيف تعمل ، ولكن هناك الكثير لتتعلمه لتصبح خبيرًا (هنا مدونة تسرد أفضل 10 شهادات SQL لتنمية مجموعة المهارات الخاصة بك).

تعد SQL مهارة لا غنى عنها لأي متخصص في تحليل البيانات أو متخصص في علوم البيانات.

هذا ، في الواقع ، موضوع شائع جدًا في مقابلات تحليلات البيانات.

لذلك في عالم تكون فيه البيانات هي الزيت الجديد ، فإن اكتشاف ماهية SQL وكيف تعمل ، وفهم ماهية استخدام SQL يمكن أن يأخذك بعيدًا إلى الأمام.

 

درسنا في هذه المقالة طريقة عمل البرمجة الهيكلية. ستصبح خبيرًا في SQL وتحليلات البيانات في 6 أشهر!

أيضا ، هل ذكرنا أن برنامج المسار الوظيفي يقدم الخدمة الاحترافية لقواعد البيانات؟ قدم الآن!