المفتاح الطبيعي

المفتاح الطبيعي (المعروف أيضًا باسم مفتاح الأعمال ^{[ 1 ]} أو مفتاح المجال ^{[ 2 ]} ) هو نوع من المفاتيح الفريدة في قاعدة البيانات ، ويتكون من سمات موجودة ومستخدمة في العالم الخارجي خارج قاعدة البيانات (أي في مجال الأعمال أو مجال الخطاب ). ^{[ 3 ]} في النموذج العلائقي للبيانات، يُعد المفتاح الطبيعي مفتاحًا فائقًا، وبالتالي فهو مُحدد وظيفي لجميع السمات في العلاقة.

يخدم المفتاح الطبيعي غرضين متكاملين:

• فهي توفر وسيلة لتحديد البيانات بشكل فريد
• يفرض ذلك قاعدة، وتحديداً قيد التفرد ، لضمان بقاء البيانات فريدة داخل نظام المعلومات

يضمن قيد التفرد فرادة البيانات ضمن سياق تقني محدد (مثل مجموعة قيم في جدول أو ملف أو متغير علاقة) عن طريق رفض إدخال أي بيانات قد تنتهك هذا القيد. وهذا يعني أن المستخدم يمكنه الاعتماد على تطابق مضمون بين الحقائق المحددة بواسطة القيم الرئيسية المسجلة في النظام والمجال الخارجي للخطاب ( نسخة واحدة من الحقيقة وفقًا لكيمبال ).

يختلف المفتاح الطبيعي عن المفتاح البديل الذي لا يحمل أي معنى خارج قاعدة البيانات نفسها، ولا يستند إلى ملاحظات واقعية، ولا يُقصد به أن يكون بيانًا عن الواقع الذي يتم نمذجته. ولذلك، يوفر المفتاح الطبيعي ضمانًا لجودة البيانات ، بينما لا يوفره المفتاح البديل. ومن الشائع أن تحتوي عناصر البيانات على عدة مفاتيح، قد يكون أي عدد منها طبيعيًا أو بديلًا.

تتضمن مزايا استخدام المفتاح الطبيعي لتحديد السجلات بشكل فريد في العلاقة تقليل استخدام مساحة القرص، حيث أن المفتاح الطبيعي هو سمة مرتبطة بالعمل أو العالم الحقيقي، لذلك في معظم الحالات، يتم تخزينه بالفعل في العلاقة مما يوفر مساحة القرص مقارنة بإنشاء عمود جديد لتخزين المفتاح البديل .

من مزايا استخدام المفاتيح الطبيعية أنها تُسهّل ضمان جودة البيانات، كما أنها تُسهّل ربطها بالواقع عند تصميم نظام قاعدة البيانات. فهي تُحسّن جودة البيانات، إذ يضمن استخدام مفتاح طبيعي فريد في الواقع عدم وجود سجلات متعددة بنفس المفتاح الأساسي . تُعدّ مقارنة مخطط قاعدة البيانات بسيناريو واقعي جزءًا أساسيًا من تصميمها، وعند استخدام مفتاح طبيعي في جداول قاعدة البيانات، يُصبح من السهل على مهندس قواعد البيانات تصميم النظام.

يُعدّ استخدام المفاتيح الطبيعية كمعرّفات فريدة في الجداول عيبًا رئيسيًا، وهو احتمال تغيّر قواعد العمل أو قواعد الخاصية في الواقع العملي. وقد يتغير تعريف بنية سمة المفتاح الطبيعي مستقبلًا.

على سبيل المثال، إذا كان هناك جدول يخزن معلومات عن المواطنين الأمريكيين، فإن رقم الضمان الاجتماعي سيعمل كمفتاح طبيعي. قد يُشكل هذا مشكلة في المستقبل إذا قامت الحكومة الأمريكية بتغيير بنية رقم الضمان الاجتماعي وزيادة عدد أرقامه لأي سبب كان. في هذه الحالة، سيتعين على مسؤول قاعدة البيانات تغيير مخطط الجدول، وربما تحديث سجلاته أيضًا. في حالات أخرى، قد يُعيق هذا الأمر تحسينات النظام تمامًا نظرًا للجهد الكبير المطلوب لإجراء التغيير، كما في حالة عدم قدرة برنامج إدارة المعرفة "كونفلوينس" على عرض صفحات متعددة تحمل نفس العنوان. ^{[ 4 ]}