قاعدة بيانات الملفات المسطحة

قاعدة البيانات ذات الملفات المسطحة هي ملف جدولي مسطح، حيث يكون كل سجل مستقلاً دلالياً ، أي يمكن تفسيره ومعالجته بشكل مستقل عن السجلات الأخرى في الجدول. يشير مصطلح "مسطح" بشكل عام إلى البيانات القائمة على السجلات والمتسلسلة، والتي تفتقر إلى جوانب أكثر تعقيداً مثل التداخل والعلاقات والبيانات الوصفية (باستثناء عناوين الأعمدة). يمكن استنتاج العلاقات من البيانات، لكن هذا التنسيق لا يوفر أي تسهيلات خاصة للعلاقات.

يمكن تخزين قاعدة بيانات الملفات المسطحة كنص عادي أو ثنائي (غير مشفر بالأحرف ). عندما يكون النص عاديًا، فإنه عادةً ما يكون منسقًا على شكل سجل واحد لكل سطر ^{[ 2 ]} إما مفصولًا بفاصل أو بعرض ثابت.

في ملفات القيم المفصولة بفواصل ، تُفصل الحقول بحرف أو سلسلة نصية تُسمى الفاصل . من بين الأنواع الشائعة: القيم المفصولة بفواصل (CSV) حيث الفاصل هو الفاصل، والقيم المفصولة بعلامات الجدولة (TSV) حيث الفاصل هو علامة الجدولة، والقيم المفصولة بمسافات، والقيم المفصولة بخطوط عمودية (الفاصل هو |). إذا كان الفاصل مسموحًا به داخل الحقل، فيجب إيجاد طريقة لتمييز الفواصل التي تُقصد حرفيًا. على سبيل المثال، لنأخذ الجملة "إذا اضطررتُ لذلك، فسأفعل ذلك بنفسي". لترميزها في ملف CSV، يجب إيجاد طريقة لمنع الفاصلة من تقسيم الحقل. توجد عدة استراتيجيات لمنع تضارب الفواصل .

في تنسيقات العرض الثابت، يكون لكل حقل طول ثابت مع إضافة مسافات إضافية حسب الحاجة. يمكن تحديد الأطوال الثابتة مسبقًا (أي ذكرها في مواصفات التنسيق)، أو استخلاصها من ترويسة . مع الأطوال المحددة مسبقًا، تكون الحقول محدودة بطول أقصى. قد تظهر الحاجة إلى حقول أطول بعد تعريف التنسيق. تشمل الحلول الممكنة اختصار العبارات، واستبدال القيم بروابط (مثل معرّف موارد موحد URI يشير إلى القيمة)، وتقسيم الملف إلى عدة ملفات. في التنسيقات المفصولة بفواصل، يتطلب تحديد حدود الحقول إيجاد هذه الفواصل، مما يُضيف عبئًا حسابيًا . هذا غير مطلوب في تنسيقات العرض الثابت. مع ذلك، قد تؤدي تنسيقات العرض الثابت إلى أحجام ملفات كبيرة بشكل غير ضروري إذا كانت الحقول أقصر من الأطوال المخصصة لها.

يمكن استخدام الفواصل مع صيغة تحدد طول كل حقل. على سبيل المثال، 5apple|9pineappleتحدد الصيغة طول كل حقل (5 و9). يُطلق على هذا النوع من الصيغة اسم الصيغة التصريحية . تتميز هذه الصيغة بانخفاض تكلفتها وتجنبها لتضارب الفواصل بسهولة، إلا أنها غير مستقرة عند تعديلها يدويًا.

يُعتبر عمل هيرمان هوليريث لصالح مكتب الإحصاء الأمريكي الذي تم ممارسته لأول مرة في تعداد الولايات المتحدة لعام 1890 ، والذي تضمن بيانات مجدولة عبر ثقوب في بطاقات ورقية، ^{[ 3 ]} في بعض الأحيان أول قاعدة بيانات ملفات مسطحة محوسبة، حيث لم تتضمن أي بطاقات فهرسة لبطاقات أخرى، أو ربط البطاقات الفردية ببعضها البعض، إلا من خلال عضويتها في المجموعة.

في ثمانينيات القرن العشرين، شاعت تطبيقات قواعد البيانات المسطحة القابلة للتخصيص على أجهزة IBM PC و Macintosh . صُممت هذه البرامج لتسهيل تصميم واستخدام قواعد البيانات الشخصية، وكادت تضاهي برامج معالجة النصوص والجداول الإلكترونية في شعبيتها. من أمثلة برامج قواعد البيانات المسطحة الإصدارات الأولى من FileMaker، وبرنامج PC-File المجاني ، وبرنامج dBase الشهير .

تُعد قواعد البيانات ذات الملفات المسطحة شائعة ومنتشرة على نطاق واسع لأنها سهلة الكتابة والتحرير، وتناسب أغراضًا لا حصر لها بطريقة غير معقدة.

يمكن اعتبار مخازن البيانات الخطية من نوع NoSQL ، وبيانات JSON ، وجداول البيانات البسيطة (ربما مفصولة بفواصل أو علامات جدولة)، وملفات النصوص، قواعد بيانات ملفات مسطحة، نظرًا لافتقارها إلى الفهارس المدمجة، والمراجع المضمنة بين عناصر البيانات، وأنواع البيانات المعقدة. قد تستخدم البرامج التي تُدير مجموعات الكتب أو دفاتر المواعيد والعناوين قواعد بيانات ملفات مسطحة ذات غرض واحد، حيث تخزن وتسترجع المعلومات من ملفات مسطحة دون استخدام الفهارس أو أنظمة الإشارة.

على الرغم من إمكانية كتابة المستخدم لجدول محتويات في ملف نصي، إلا أن تنسيق الملف النصي نفسه لا يتضمن مفهوم جدول المحتويات. فعلى سبيل المثال، قد يكتب المستخدم "أصدقاء كاثي" في قسم "الملاحظات" الخاص بمعلومات الاتصال بجون، لكن هذا التفسير يعود للمستخدم وليس ميزة مضمنة في قاعدة البيانات. عندما يبدأ نظام قاعدة البيانات في التعرف على العلاقات بين السجلات وترميزها، يبدأ بالابتعاد عن كونه "مسطحًا"، وعندما يمتلك نظامًا مفصلاً لوصف الأنواع والعلاقات الهرمية، يصبح شديد التنظيم لدرجة يصعب معها اعتباره "مسطحًا".

في سياق الأنظمة الشبيهة بنظام يونكس ، تعتبر الملفات /etc/passwdو /etc/groupقواعد بيانات ملفات مسطحة.

يوضح ما يلي العناصر النموذجية لقاعدة بيانات الملفات المسطحة.

اسم الفريق 1. آمي بلوز 2 بوب ريدز 3 تشاك بلوز 4 ريتشارد بلوز 5 إيثيل ريدز 6 فريد بلوز 7 جيلي بلوز 8 هانك ريدز 9 هانك بلوز 

يتم ترتيب المعلومات على شكل جدول - سلسلة من الصفوف والأعمدة.

يُحدد الصف الأول أسماء الحقول المرتبطة بقيم كل صف. تتكون الأعمدة من مُعرّف ( id )، واسم الشخص ( name )، واسم الفريق ( team ).

تُفصل الأعمدة بمسافات بيضاء . ويُسمى هذا أيضًا بالمسافة البادئة أو تنسيق البيانات "ثابت العرض". ومن الاصطلاحات الشائعة الأخرى فصل الأعمدة باستخدام حرف فاصل واحد أو أكثر ، مثل علامة الجدولة أو الفاصلة.

قد يقتصر كل عمود على نوع بيانات محدد ، مع قيود تُفرض عادةً وفقًا للاتفاقية.

كل صف أو سجل يفي بالتعريف القياسي للصف في الجبر العلائقي . يوضح هذا المثال سلسلة من ثلاثة صفوف.

بما أن العمليات الرسمية الممكنة مع ملف نصي عادة ما تكون محدودة أكثر مما هو مرغوب فيه، فإن النص في المثال أعلاه يمثل عادة حالة وسيطة للبيانات قبل نقلها إلى نظام إدارة قواعد البيانات .

• أوك – لغة برمجة لمعالجة النصوص. صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه. 
• بيركلي دي بي - مكتبة برمجية توفر قاعدة بيانات مضمنة لبيانات المفتاح/القيمة 
• Recutils – مجموعة أدوات لاستخدام ملفات النصوص العادية كقاعدة بيانات