البيانات شبه المهيكلة

📅 آخر تحديث: ١٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٧ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

البيانات شبه المهيكلة [ 1 ] هي شكل من أشكال البيانات المهيكلة التي لا تلتزم بالبنية الجدولية لنماذج البيانات المرتبطة بقواعد البيانات العلائقية أو غيرها من أشكال جداول البيانات ، ولكنها مع ذلك تحتوي على وسوم أو علامات أخرى لفصل العناصر الدلالية وفرض تسلسل هرمي للسجلات والحقول داخل البيانات. ولذلك، تُعرف أيضًا باسم البنية ذاتية الوصف .

في البيانات شبه المهيكلة، قد يكون للكيانات التي تنتمي إلى نفس الفئة سمات مختلفة على الرغم من تجميعها معًا، ولا يهم ترتيب السمات.

تتزايد البيانات شبه المهيكلة منذ ظهور الإنترنت، حيث لم تعد المستندات النصية الكاملة وقواعد البيانات هي الأشكال الوحيدة للبيانات، وتحتاج التطبيقات المختلفة إلى وسيلة لتبادل المعلومات . وتُعدّ البيانات شبه المهيكلة شائعة في قواعد البيانات الموجهة للكائنات .

الأنواع

XML

تُعدّ لغة XML ، [ 2 ] ولغات الترميز الأخرى، والبريد الإلكتروني ، وتبادل البيانات الإلكتروني (EDI) جميعها أشكالاً من البيانات شبه المهيكلة. وقد تم ابتكار نموذج تبادل الكائنات ( OEM ) [ 3 ] قبل XML كوسيلة لوصف بنية البيانات ذاتيًا. واكتسبت XML شعبية واسعة بفضل خدمات الويب المطورة باستخدام مبادئ SOAP .

تعاني بعض أنواع البيانات الموصوفة هنا بأنها "شبه مهيكلة"، وخاصة XML، من انطباع خاطئ بأنها غير قادرة على تحقيق الدقة الهيكلية على نفس المستوى الوظيفي للجداول والصفوف العلائقية [ 4 ] . في الواقع، فإن اعتبار XML شبه مهيكلة بطبيعتها (كانت تُعرف سابقًا باسم "غير مهيكلة") قد حدّ من استخدامها في نطاق واسع من التطبيقات التي تركز على البيانات [ 4 ] . حتى المستندات، التي تُعتبر عادةً مثالًا بارزًا على شبه الهيكلة، يمكن تصميمها بنفس دقة مخطط قاعدة البيانات تقريبًا ، والذي يفرضه مخطط XML [ 5 ] [ 6 ] ، ويمكن معالجتها بواسطة برامج تجارية ومخصصة [ 7 ] دون التأثير على سهولة استخدامها من قِبل المستخدمين.

في ضوء هذه الحقيقة، يمكن الإشارة إلى لغة XML بأنها تتمتع بـ "بنية مرنة" قادرة على التدفق والتسلسل الهرمي المتمحور حول الإنسان بالإضافة إلى بنية العناصر وأنواع البيانات الصارمة للغاية.

إن مفهوم XML باعتباره " قابلاً للقراءة البشرية " له حدود. فبعض تطبيقات/لهجات XML، مثل تمثيل XML لمحتويات مستند Microsoft Word ، كما هو مُطبق في Office 2007 والإصدارات اللاحقة، تستخدم عشرات أو حتى مئات الأنواع المختلفة من الوسوم التي تعكس مجال مشكلة مُحددة - في حالة Word، التنسيق على مستوى الحرف والفقرة والمستند، وتعريفات الأنماط، وإدراج الاقتباسات، وما إلى ذلك - وهي مُتداخلة مع بعضها البعض بطرق مُعقدة. إن فهم حتى جزء من مستند XML هذا بمجرد قراءته، ناهيك عن اكتشاف الأخطاء في بنيته، أمرٌ مُستحيل دون فهم مُسبق وعميق لتطبيق XML المُحدد، بالإضافة إلى مُساعدة برامج تفهم مخطط XML المُستخدم. هذا النص ليس "قابلاً للفهم البشري" أكثر من كتاب مكتوب باللغة السواحيلية (التي تستخدم الأبجدية اللاتينية) بالنسبة لأمريكي أو أوروبي غربي لا يعرف كلمة واحدة من تلك اللغة: فالوسوم عبارة عن رموز لا معنى لها لشخص غير مُلمّ بالمجال.

JSON

JSON أو تدوين كائنات جافا سكريبت، هو تنسيق قياسي مفتوح يستخدم نصًا سهل القراءة لنقل كائنات البيانات. وقد شاع استخدام JSON بفضل خدمات الويب المطورة باستخدام مبادئ REST .

تقوم قواعد البيانات مثل MongoDB و Couchbase بتخزين البيانات بشكل أصلي بتنسيق JSON، مستفيدة من مزايا بنية البيانات شبه المهيكلة.

الإيجابيات والسلبيات

المزايا

  • لا يحتاج المبرمجون الذين يخزنون الكائنات من تطبيقاتهم في قاعدة بيانات إلى القلق بشأن عدم تطابق المعاوقة بين الكائنات والعلاقات ، ولكن يمكنهم غالبًا تسلسل الكائنات عبر مكتبة خفيفة الوزن. [ 8 ]
  • غالباً ما يؤدي دعم البيانات المتداخلة أو الهرمية إلى تبسيط نماذج البيانات التي تمثل العلاقات المعقدة بين الكيانات.
  • إن دعم قوائم الكائنات يبسط نماذج البيانات عن طريق تجنب الترجمات المعقدة للقوائم إلى نموذج بيانات علائقي.

العيوب

  • يحتوي نموذج البيانات العلائقية التقليدي على لغة استعلام شائعة وجاهزة، وهي SQL . [ 9 ]
  • عرضة لـ "مدخلات خاطئة، مخرجات خاطئة"؛ من خلال إزالة القيود من نموذج البيانات، تقل الحاجة إلى التفكير المسبق لتشغيل تطبيق البيانات.

نموذج شبه منظم

النموذج شبه المهيكل هو نموذج قاعدة بيانات لا يوجد فيه فصل بين البيانات والمخطط ، ويعتمد مقدار الهيكل المستخدم على الغرض.

تتمثل مزايا هذا النموذج فيما يلي:

  • يمكنه تمثيل معلومات بعض مصادر البيانات التي لا يمكن تقييدها بمخطط. [ 10 ] [ 1 ]
  • يوفر هذا النظام تنسيقًا مرنًا لتبادل البيانات بين أنواع مختلفة من قواعد البيانات. [ 10 ] [ 1 ]
  • قد يكون من المفيد عرض البيانات المنظمة على أنها شبه منظمة (لأغراض التصفح). [ 1 ]
  • يمكن تغيير المخطط بسهولة.
  • قد يكون تنسيق نقل البيانات قابلاً للنقل.

يتمثل العيب الرئيسي لاستخدام نموذج قاعدة بيانات شبه مهيكلة في عدم إمكانية تنفيذ الاستعلامات بكفاءة مماثلة لتلك التي تتم في بنية أكثر تقييدًا، مثل النموذج العلائقي . عادةً ما تُخزَّن السجلات في قاعدة البيانات شبه المهيكلة بمعرفات فريدة يُشار إليها بمؤشرات إلى موقعها على القرص. هذا يجعل الاستعلامات القائمة على التنقل أو المسار فعالة للغاية، ولكن عند إجراء عمليات بحث على عدد كبير من السجلات (كما هو شائع في لغة SQL )، فإنها ليست بنفس الكفاءة لأنها تتطلب البحث في القرص باتباع المؤشرات.

يُعد نموذج تبادل الكائنات (OEM) أحد المعايير للتعبير عن البيانات شبه المهيكلة، وهناك طريقة أخرى وهي XML .

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 بيتر بونيمان (1997). "البيانات شبه المهيكلة" (ملف PDF) . ندوة حول مبادئ أنظمة قواعد البيانات .
  2. ↑ «مجموعة قواعد البيانات في جامعة بنسلفانيا لديها مشروع بيانات شبه مهيكلة وبيانات XML» . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2013-11-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-03-25 .
  3. ↑ جامعة ستانفورد لور DBMS
  4. 1 2 سبيربيرغ-ماكوين، سي إم (أكتوبر 2005). "XML والبيانات شبه المهيكلة" . مجلة Queue . المجلد 3، العدد 8. رابطة آلات الحوسبة. الصفحات 34-41 . doi : 10.1145/1103822.1103834 . تاريخ الاسترجاع: 5 يونيو 2026 .   
  5. ↑ موراتا، ماكوتو؛ لي، دونغوون؛ ماني، مورالي؛ كاواغوتشي، كوهسوكي (نوفمبر 2005). "تصنيف لغات مخطط XML باستخدام نظرية اللغة الرسمية". معاملات ACM في تكنولوجيا الإنترنت . 5 (4): 660-704 . doi : 10.1145/1111627.1111631 .
  6. ^ مارتنز، ويم. نيفين، فرانك. شوينتيك، توماس. بيكس، جيرت جان (سبتمبر 2006). “التعبير والتعقيد لمخطط XML”. معاملات ACM على أنظمة قواعد البيانات . 31 (3): 770-813 . دوى : 10.1145 / 1166074.1166076 . HDL : 1942/1424 .
  7. ↑ بوريه، رونالد (سبتمبر 2005). "XML وقواعد البيانات" .
  8. ↑ فاولر، مارتن (2002). أنماط هندسة تطبيقات المؤسسات . أديسون-ويسلي. ص 161. 
  9. ↑ سيلبرشاتز، أبراهام؛ كورث، هنري ف.؛ سودارشان، س. (2011). مفاهيم نظم قواعد البيانات ( الطبعة السادسة). ماكجرو هيل. ص 29.  
  10. 1 2 أبيتبول، سيرج (1997). "الاستعلام عن البيانات شبه المهيكلة" . في: أفراتي، فوتو؛ كولايتيس، فوكيون (محرران). نظرية قواعد البيانات - المؤتمر الدولي لتكنولوجيا البيانات 1997. سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد 1186. برلين، هايدلبرغ: سبرينغر. الصفحات 1-18 . doi : 10.1007/3-540-62222-5_33 . hdl : 2060/20050061322 . ISBN   978-3-540-49682-3.