قاموس البيانات

يُعرَّف قاموس البيانات ، أو مستودع البيانات الوصفية ، كما ورد في قاموس الحوسبة لشركة IBM ، بأنه "مستودع مركزي للمعلومات المتعلقة بالبيانات، مثل معناها، وعلاقاتها بالبيانات الأخرى، وأصلها، واستخدامها، وتنسيقها". ^{[ 1 ]} وتُعرّفه شركة أوراكل بأنه مجموعة من الجداول التي تحتوي على بيانات وصفية. ويمكن أن يحمل هذا المصطلح أحد المعاني العديدة ذات الصلة الوثيقة بقواعد البيانات وأنظمة إدارة قواعد البيانات (DBMS):

• وثيقة تصف قاعدة بيانات أو مجموعة قواعد بيانات
• عنصر أساسي في نظام إدارة قواعد البيانات، وهو ضروري لتحديد بنيته.
• برنامج وسيط يقوم بتوسيع أو استبدال قاموس البيانات الأصلي لنظام إدارة قواعد البيانات

يشير مصطلحا "قاموس البيانات" و "مستودع البيانات" إلى أداة برمجية أكثر عمومية من "الفهرس". يرتبط الفهرس ارتباطًا وثيقًا ببرنامج إدارة قواعد البيانات (DBMS)، حيث يوفر المعلومات المخزنة فيه للمستخدم ومدير قاعدة البيانات، ولكن يتم الوصول إليه بشكل أساسي من خلال وحدات برمجية مختلفة تابعة لنظام إدارة قواعد البيانات نفسه، مثل مُجمِّعات لغة تعريف البيانات (DDL) ولغة معالجة البيانات (DML )، ومُحسِّن الاستعلامات، ومعالج المعاملات، ومولدات التقارير، ومُطبِّق القيود. من ناحية أخرى، يُعد قاموس البيانات بنية بيانات تخزن البيانات الوصفية ، أي البيانات (المهيكلة) المتعلقة بالمعلومات. قد تتفاعل حزمة البرامج الخاصة بقاموس البيانات المستقل أو مستودع البيانات مع وحدات برمجية تابعة لنظام إدارة قواعد البيانات، ولكن يستخدمها بشكل أساسي مصممو ومستخدمو ومديرو نظام الحاسوب لإدارة موارد المعلومات. تحتفظ هذه الأنظمة بمعلومات حول تكوين أجهزة وبرامج النظام، والوثائق، والتطبيقات، والمستخدمين، بالإضافة إلى معلومات أخرى ذات صلة بإدارة النظام. ^{[ 2 ]}

إذا اقتصر استخدام نظام قاموس البيانات على المصممين والمستخدمين والمسؤولين فقط، دون استخدام برنامج إدارة قواعد البيانات، يُطلق عليه قاموس بيانات سلبي. أما في غير ذلك، فيُطلق عليه قاموس بيانات نشط . عند تحديث قاموس البيانات السلبي، يتم ذلك يدويًا وبشكل مستقل عن أي تغييرات في بنية نظام إدارة قواعد البيانات. أما في قاموس البيانات النشط، فيتم تحديث القاموس أولًا، ثم تُطبَّق التغييرات تلقائيًا على نظام إدارة قواعد البيانات.

يستفيد مستخدمو قواعد البيانات ومطورو التطبيقات من وثيقة قاموس بيانات موثوقة تُفهرس تنظيم ومحتويات وقواعد قاعدة بيانات واحدة أو أكثر. ^{[ 3 ]} يتضمن ذلك عادةً أسماء وأوصاف الجداول المختلفة ( السجلات أو الكيانات ) ومحتوياتها ( الحقول )، بالإضافة إلى تفاصيل إضافية، مثل نوع وطول كل عنصر بيانات . ومن المعلومات المهمة الأخرى التي يوفرها قاموس البيانات العلاقة بين الجداول. ويُشار إلى ذلك أحيانًا في مخططات علاقات الكيانات (ERDs)، أو عند استخدام مُعرّفات المجموعات، حيث يُحدد المجموعات التي تنتمي إليها جداول قاعدة البيانات.

في قاموس البيانات النشط، يمكن فرض قيود على البيانات الأساسية. على سبيل المثال، يمكن تحديد نطاق لقيمة البيانات الرقمية في عنصر بيانات (حقل)، أو إجبار سجل في جدول على المشاركة في علاقة مجموعة مع نوع سجل آخر. بالإضافة إلى ذلك، قد يحتوي نظام إدارة قواعد البيانات الموزعة على تفاصيل موقع محددة موصوفة ضمن قاموس البيانات النشط الخاص به (مثل الموقع الفعلي للجداول).

يتألف قاموس البيانات من أنواع السجلات (الجداول) التي تُنشأ في قاعدة البيانات بواسطة ملفات أوامر مُولّدة من قِبل النظام، ومُصممة خصيصًا لكل نظام إدارة قواعد بيانات مدعوم. لدى أوراكل قائمة بعروض مُحددة لمستخدم "sys". يُمكّن هذا المستخدمين من البحث عن المعلومات المطلوبة بدقة. تحتوي ملفات الأوامر على عبارات SQL لـ CREATE TABLE( CREATE UNIQUE INDEXلضمان ALTER TABLEسلامة البيانات المرجعية)، وما إلى ذلك، باستخدام العبارة المُحددة التي يتطلبها نوع قاعدة البيانات.

لا يوجد معيار عالمي فيما يتعلق بمستوى التفاصيل في مثل هذه الوثيقة.

في بناء تطبيقات قواعد البيانات، قد يكون من المفيد إضافة طبقة برمجية وسيطة لقواميس البيانات، تتواصل مع قاموس بيانات نظام إدارة قواعد البيانات الأساسي. يوفر قاموس البيانات "عالي المستوى" هذا ميزات إضافية ومرونة تتجاوز قيود قاموس البيانات "منخفض المستوى" الأصلي، الذي يقتصر دوره الأساسي على دعم الوظائف الأساسية لنظام إدارة قواعد البيانات، وليس متطلبات التطبيقات النموذجية. على سبيل المثال، يمكن لقاموس البيانات عالي المستوى توفير نماذج بديلة لعلاقات الكيانات مصممة خصيصًا لتناسب التطبيقات المختلفة التي تشترك في قاعدة بيانات واحدة. ^{[ 4 ]} كما يمكن أن تساعد الإضافات المُضافة إلى قاموس البيانات في تحسين الاستعلامات على قواعد البيانات الموزعة . ^{[ 5 ]} بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تُؤتمت وظائف مدير قواعد البيانات باستخدام أدوات إعادة الهيكلة المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بقاموس البيانات النشط.

تتضمن أطر البرمجيات المصممة لتطوير التطبيقات بسرعة أحيانًا إمكانيات متقدمة لإنشاء قواميس البيانات، مما يقلل بشكل كبير من كمية البرمجة المطلوبة لبناء القوائم والنماذج والتقارير ومكونات أخرى لتطبيق قاعدة البيانات، بما في ذلك قاعدة البيانات نفسها. على سبيل المثال، يتضمن PHPLens مكتبة فئات PHP لأتمتة إنشاء الجداول والفهارس وقيود المفاتيح الخارجية بشكل قابل للنقل بين قواعد بيانات متعددة. ^{[ 6 ]} كما يقوم قاموس بيانات آخر قائم على PHP، وهو جزء من مجموعة أدوات RADICORE، بإنشاء كائنات البرامج والنصوص البرمجية وشفرة SQL تلقائيًا للقوائم والنماذج مع التحقق من صحة البيانات وعمليات الربط المعقدة . ^{[ 7 ]} بالنسبة لبيئة ASP.NET ، يوفر قاموس بيانات Base One إمكانيات متعددة لأنظمة إدارة قواعد البيانات لإنشاء قواعد البيانات تلقائيًا، والتحقق من صحة البيانات، وتحسين الأداء ( التخزين المؤقت واستخدام الفهارس)، وأمان التطبيق ، وأنواع البيانات الموسعة . ^{[ 8 ]} توفر ميزات Visual DataFlex ^{[ 9 ]} إمكانية استخدام قواميس البيانات كملفات فئات لتشكيل طبقة وسيطة بين واجهة المستخدم وقاعدة البيانات الأساسية. الهدف هو إنشاء قواعد موحدة للحفاظ على سلامة البيانات وإنفاذ قواعد العمل في تطبيق واحد أو أكثر من التطبيقات ذات الصلة.

تستخدم بعض القطاعات قواميس بيانات عامة كمعايير تقنية لضمان التوافق بين الأنظمة. فعلى سبيل المثال، يلتزم قطاع العقارات بقاموس بيانات خاص بمنظمة خدمات العقارات (RESO) ، والذي تلزم به الرابطة الوطنية للوسطاء العقاريين (NAR ) ^{[ 10 ]} أنظمة قوائم العقارات المتعددة (MLS) التابعة لها من خلال دليل سياساتها. ^{[ 11 ]} وتدعم شركات البرمجيات هذه الطبقة الوسيطة لربط قواعد البيانات الأصلية لأنظمة قوائم العقارات المتعددة، حيث توفر خدمات واجهة برمجة التطبيقات (API) لهذه الأنظمة.

يستخدم المطورون مواصفات وصف البيانات (DDS) لوصف سمات البيانات في أوصاف الملفات الخارجية عن برنامج التطبيق الذي يعالج البيانات، وذلك في سياق نظام IBM i . ^{[ 12 ]} يخزن جدول sys.ts$ في أوراكل معلومات حول كل جدول في قاعدة البيانات. وهو جزء من قاموس البيانات الذي يُنشأ عند إنشاء قاعدة بيانات أوراكل . ^{[ 13 ]} كما يمكن للمطورين استخدام سياق DDS من البرامج الحرة والمفتوحة المصدر (FOSS) للاستعلامات المهيكلة والمعاملاتية في البيئات المفتوحة.

فيما يلي قائمة غير شاملة للعناصر النموذجية الموجودة في قاموس البيانات للأعمدة أو الحقول:

• اسم الكيان أو النموذج أو معرّفه (EntityID أو FormID). المجموعة التي ينتمي إليها هذا الحقل.
• اسم الحقل، مثل اسم حقل نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية
• عنوان الحقل المعروض. قد يكون الاسم الافتراضي هو اسم الحقل إذا كان فارغًا.
• نوع الحقل (نص، عدد صحيح، تاريخ، إلخ)
• تتضمن هذه المقاييس القيم الدنيا والقصوى، وعرض الشاشة، وعدد المنازل العشرية. وقد تختلف تفسيرات هذه المقاييس باختلاف أنواع الحقول. وثمة بديل يتمثل في استخدام سمات مختلفة تبعًا لنوع الحقل.
• ترتيب عرض الحقول أو ترتيب علامات التبويب
• الإحداثيات على الشاشة (في حالة واجهة المستخدم القائمة على الموقع أو الشبكة)
• القيمة الافتراضية
• نوع المطالبة، مثل القائمة المنسدلة، أو مربع التحرير والسرد، أو مربعات الاختيار، أو النطاق، وما إلى ذلك.
• مطلوب (قيمة منطقية) - إذا كانت القيمة "صحيح"، فلا يمكن أن تكون القيمة فارغة أو فارغة تمامًا أو تحتوي على مسافات بيضاء فقط.
• هل هو للقراءة فقط (قيمة منطقية)
• اسم جدول المرجع، إذا كان مفتاحًا خارجيًا. يمكن استخدامه للتحقق من الصحة أو قوائم الاختيار.
• معالجات أحداث متنوعة أو مراجع لها. مثال: "عند النقر"، "عند التحقق"، إلخ. انظر البرمجة الموجهة بالأحداث .
• رمز التنسيق، مثل التعبير النمطي أو عبارات "PIC" على نمط COBOL
• الوصف أو الملخص
• خصائص أو مواصفات فهرس قاعدة البيانات

• التسلسل الهرمي للبيانات
• نمذجة البيانات
• فهرس قاعدة البيانات
• مخطط قاعدة البيانات
• ISO/IEC 11179
• سجل البيانات الوصفية
• الطيف الدلالي
• مصدر واحد للمفردات
• مستودع البيانات الوصفية

• يوردون، موسوعة التحليل الهيكلي ، قواميس البيانات (أرشيف الويب)
• أوكتوباي، قاموس البيانات مقابل مسرد المصطلحات التجارية