پایگاه داده MariaDB چیست و چگونه از آن استفاده کنیم؟

MariaDB برخلاف MySQL، یک پروژه متن‌باز است که تحت مجوز عمومی عمومی گنو (GPL) منتشر می‌شود. به بیان دقیق‌تر هر فردی مجاز به استفاده، توزیع و تغییر کدهای MariaDB است. همچنین، MariaDB قابلیت‌ها و ویژگی‌هایی که از طرف جامعه توسعه‌دهندگان به آن افزوده شده است، آن‌را به یک جایگزین قدرتمند و سازگار برای MySQL تبدیل کرده است.

MariaDB از زبان استاندارد SQL پشتیبانی می‌کند و قابلیت‌های پیشرفته‌ای مانند اتصالات چندگانه (multi-master replication)، تقسیم بار (load balancing) و شفافیت (transparency) را در اختیار کاربران قرار می‌دهد. همچنین MariaDB سرعت و عملکرد بالاتری نسبت به MySQL ارائه می‌دهد و قابلیت‌های امنیتی بهبود یافته‌ای نیز دارد.

با توجه به شباهت قوی MariaDB به MySQL، بسیاری از برنامه‌ها و سیستم‌هایی که بر روی MySQL توسعه داده شده‌اند، بدون تغییرات قابل اجرا بر روی MariaDB هستند. این ویژگی باعث شده است که MariaDB جزو محبوب‌ترین پروژه‌های متن‌باز در حوزه پایگاه‌های داده باشد.

معماری MariaDB به چه صورتی است؟

معماری MariaDB بر پایه معماری اصلی MySQL استوار است. در واقع، MariaDB از کدهای منبع باز MySQL استفاده می‌کند و بر روی آن اقدامات توسعه و بهبود انجام می‌دهد، اما MariaDB برخی تغییرات و بهبودهایی را اعمال کرده تا عملکردی بهتری از MySQL ارائه کند.  معماری MariaDB شامل عناصر زیر می‌شود:

1.  سرور MariaDB: مسئول مدیریت پایگاه داده و پردازش درخواست‌های کاربران است. این سرور از طریق پورت‌های شبکه با کلاینت‌ها ارتباط برقرار می‌کند و درخواست‌های SQL را اجرا کرده و نتایج را به کلاینت‌ها بازمی‌گرداند.
2.  موتورهای ذخیره‌سازی: MariaDB از موتورهای ذخیره‌سازی متنوعی برای ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده می‌کند. موتورهای InnoDB و MyRocks از جمله موتورهای پیش‌فرض MariaDB هستند. هر موتور دارای الگوهای مختص به خود برای ذخیره‌سازی داده‌ها، مدیریت حافظه، قفل‌گذاری، تراکنش‌ها و سایر ویژگی‌هاست.
3.  متعادل‌کننده بار: MariaDB قابلیت متعادل‌سازی بار را برای توزیع درخواست‌های ورودی بین چند سرور دارد. این قابلیت به شما اجازه می‌دهد بار کاری را بین سرورهای MariaDB تقسیم کنید و عملکرد و قابلیت اطمینان را افزایش دهید.
4.  تکثیرکننده (Replication): MariaDB از مولفه فوق برای تکثیر و همگام‌سازی داده‌ها بین سرورها استفاده می‌کند. تکثیرکننده از طریق روش‌هایی مانند تکثیر (master-slave) یا تکثیر چندگانه (multi-master replication) اطمینان می‌دهد که دسترسی به داده‌ها به شکل درستی انجام می‌شود.
5.  روال‌های ذخیره‌سازی شده (Stored Procedures): MariaDB از مکانیزم روال‌های ذخیره‌سازی پشتیبانی می‌کند. این فراخوانی‌ها به شما اجازه می‌دهند کدهای SQL را درون پایگاه داده ذخیره کنید و به صورت مجدد آن‌ها را فراخوانی کنید. این قابلیت به شما امکان ایجاد توابع سفارشی را می‌دهد که نقش مهمی در اجرای سریع‌تر کارها دارد.

MariaDB  چگونه کار می‌کند؟

MariaDB کار خود را با دریافت درخواست‌های کاربران از طریق اتصالات شبکه آغاز می‌کند. برای این منظور MariaDB بر مبنای مراحل زیر گام بر می‌دارد:

1.  اتصال و تعامل با کلاینت: کلاینت‌ها از طریق اتصالات شبکه به سرور MariaDB متصل می‌شوند. این اتصالات می‌توانند از راهکارهایی مانند MySQL Command Line Client، MySQL Workbench و برنامه‌های دیگر برقرار شوند. کلاینت‌ها درخواست‌های SQL خود را به سرور ارسال کرده و منتظر پاسخ می‌مانند.
2.  تجزیه و اجرای درخواست: سرور MariaDB درخواست‌های دریافت شده را تجزیه کرده و دستورات SQL را به صورت مناسب درک و تفسیر می‌کند. این مرحله شامل تحلیل و بررسی صحت دستورات، بازیابی داده‌های مورد نیاز و تعیین نحوه اجرای دستورات است.
3.  پردازش و اجرای درخواست: سپس، سرور MariaDB به اجرای دستورات SQL می‌پردازد که شامل انجام عملیات اضافه، حذف، به‌روزرسانی و بازیابی داده‌ها است. موتورهای ذخیره‌سازی MariaDB، مانند InnoDB و MyRocks، به عنوان مولفه‌های اجرا کننده دستورات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4.  تراکنش‌ها و قفل‌گذاری: MariaDB قابلیت‌ مدیریت تراکنش‌ها و قفل‌گذاری را دارد. در صورت استفاده از تراکنش‌ها، تغییرات اعمال شده در دستورات SQL در یک واحد منطقی گروه‌بندی می‌شوند و در صورت لزوم می‌توانند به حالت قبل بازگردانده شوند. قفل‌گذاری نیز برای جلوگیری از تداخل و همزمانی نادرست در دسترسی به داده‌ها استفاده می‌شود.
5.  بازگشت نتایج: پس از اجرای دستورات SQL، سرور MariaDB نتایج را به کلاینت‌ها بازمی‌گرداند که می‌تواند شامل مجموعه‌ای از رکوردها، مقادیر تکی یا پیام‌های خطا باشد.

در طول این فرآیند، MariaDB از موتورهای ذخیره‌سازی، تکنولوژی‌های تکثیر و همگام‌سازی داده‌ها، متعادل‌سازی بار و سایر مولفه‌های پیشرفته برای ارائه عملکرد قابل اعتماد و اطمینان‌بخش استفاده می‌کند.

موتورهای ذخیره‌سازی MariaDB چه ویژگی‌ها و قابلیت‌هایی دارند؟

موتورهای ذخیره‌سازی MariaDB با هدف ارائه انعطاف‌پذیری و قابلیت‌های متنوع برای مدیریت داده‌ها طراحی شده‌اند. برخی از موتورهای ذخیره‌سازی اصلی MariaDB و ویژگی‌ها آن‌ها به شرح زیر هستند:

1.  InnoDB: موتور ذخیره‌سازی پیش‌فرض MariaDB است و ویژگی‌های مهمی را ارائه می‌دهد. این موتور قابلیت‌های ACID  سرنام (Atomicity، Consistency، Isolation، Durability) را برای تراکنش‌ها فراهم می‌کند، به این معنی که تراکنش‌ها می‌توانند به‌صورت ایمن اجرا شوند. همچنین، InnoDB از قفل‌گذاری سطح رکورد، پشتیبانی از کلیدهای خارجی، تراکنش‌های ناهمگام و روش‌های تکثیر داده‌ها برای افزایش قابلیت اطمینان و عملکرد استفاده می‌کند.
2.  MyRocks: یک موتور ذخیره‌سازی ساخته شده مقیاس‌پذیر و سطح بالا است. این موتور از فشرده‌سازی داده‌ها استفاده می‌کند و نقش مهمی در کاهش فضای ذخیره‌سازی دارد و عملکرد خواندن و نوشتن را نیز شتاب می‌بخشد. MyRocks برای کاربردهایی که نیاز به ذخیره و بازیابی حجم بزرگی از داده‌ها با سرعت بالا دارند، مناسب است.
3.  Aria:  یک موتور ذخیره‌سازی تراکنش‌های سبک و سریع است. این موتور از قفل‌گذاری سطح رکورد، تراکنش‌های ناهمگام و فشرده‌سازی داده‌ها استفاده می‌کند. Aria به عنوان یک جایگزین برای MyISAM استفاده می‌شود و قابلیت‌هایی مانند پشتیبانی از جداول موقت (temporary tables) و پشتیبانی از تراکنش‌های ناهمگام را فراهم می‌کند.
4.  Memory: موتور ذخیره‌سازی Memory به صورت کامل داده‌ها را در حافظه اصلی ذخیره‌سازی می‌کند. این موتور بسیار سریع است و برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد بالا و زمان دسترسی سریع به داده‌ها دارند، مفید است.

موارد یاد شده چند نمونه از موتورهای ذخیره‌سازی MariaDB هستند، البته موتورهای دیگری نیز مانند XtraDB، Spider و PBXT مورد استفاده قرار می‌گیرند. هر کدام از این موتورها ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصر به فردی دارند که براساس نیازها و شرایط خاص، می‌توانید از آنها استفاده کنید.

تکنولوژی‌های تکثیر و همگام‌سازی داده‌ها در MariaDB به چه صورتی کار می‌کنند؟

MariaDB از تکنولوژی‌های تکثیر و همگام‌سازی داده‌ها برای افزایش قابلیت اطمینان، پایداری و مقیاس‌پذیری استفاده می‌کند. به طور کلی پایگاه داده فوق از دو تکنولوژی مهم در این زمینه به شرح زیر استفاده می‌کند:

1.  تکثیر (Replication): تکثیر در MariaDB به معنای تولید تکراری و همگام داده‌ها بین چندین سرور است. با استفاده از تکنولوژی تکثیر، می‌توان یک سرور اصلی (مستر) را تعیین کرده و تغییراتی که در داده‌ها رخ می‌دهد را به سرورهای تکراری (اسلیو) منتقل کرد. این سرورهای تکراری می‌توانند برای عملکرد خواندن مورد استفاده قرار گیرند و در صورت خرابی سرور اصلی، می‌توانند به عنوان سرور پشتیبان عمل کنند. تکثیر در MariaDB به صورت همگام یا ناهمگام پیکربندی شود.
2.  همگام‌سازی چندمرکزی (Multi-Master Synchronization): همگام‌سازی چندمرکزی در MariaDB به شما امکان می‌دهد تا چندین سرور را به عنوان سرورهای اصلی (مستر) پیکربندی کنید تا تغییراتی که در هر یک از این سرورها رخ می‌دهد به سرورهای دیگر همگام‌سازی شود. رویکرد فوق به شما اجازه می‌دهد تا بر روی هر یک از سرورها عملکرد خواندن و نوشتن را داشته باشید. با این روش، می‌توانید بار کاری را بین چند سرور توزیع کنید تا در صورت خرابی یک سرور، سایر سرورها همچنان در دسترس باشند.

با استفاده از تکنولوژی‌های تکثیر و همگام‌سازی داده‌ها در MariaDB، می‌توانید عملکرد، قابلیت اطمینان و مقیاس‌پذیری بهتری را برای سیستم خود فراهم کنید. با این حال، برای پیکربندی و مدیریت صحیح این تکنولوژی‌ها، نیاز به دانش و تجربه مربوطه و نیز بررسی موارد خاص ضروری است.

چگونه از MariaDB  استفاده کنیم؟

برای استفاده از MariaDB، شما می‌توانید مراحل زیر را دنبال کنید:

1.  نصب MariaDB: ابتدا باید MariaDB را در سیستم خود نصب کنید. برای این کار، می‌توانید از بسته‌های نصب آماده برای سیستم عامل خود استفاده کنید یا MariaDB را از منبع اصلی آن دریافت و نصب کنید. در هر صورت، راهنمای نصب رسمی MariaDB می‌تواند به شما در این مرحله کمک کند.
2.  پیکربندی MariaDB: بعد از نصب، باید MariaDB را پیکربندی کنید که شامل تنظیمات مربوط به فایل تنظیمات (مانند my.cnf یا my.ini)، شبکه، امنیت و سایر تنظیمات مربوطه است. شما می‌توانید تنظیمات را براساس نیازهای خود تنظیم کنید.
3.  اجرای دستورات SQL: پس از نصب و پیکربندی MariaDB، می‌توانید از برنامه‌های مدیریت پایگاه داده (مانند phpMyAdmin) یا از خط فرمان (مانند MySQL Command Line Client) برای اجرای دستورات SQL استفاده کنید. این دستورات شامل ایجاد و مدیریت جداول، درج و به‌روزرسانی داده‌ها و سایر عملیات مرتبط با پایگاه داده است.
4.  توسعه برنامه: اگر قصد توسعه برنامه‌هایی با استفاده از MariaDB دارید، شما می‌توانید از رابط‌های برنامه‌نویسی (API) MariaDB استفاده کنید. MariaDB از رابط‌های متنوعی مانند JDBC برای زبان‌های جاوا، Connector/ODBC برای ODBC، Connector/Python برای پایتون و غیره پشتیبانی می‌کند. با استفاده از این رابط‌ها، می‌توانید ارتباط با پایگاه داده برقرار کرده و عملیات مربوطه را انجام دهید.
5.  مدیریت و نگهداری: برای مدیریت و نگهداری MariaDB، شما باید به مواردی مانند پشتیبان‌گیری و بازیابی داده‌ها، بهینه‌سازی عملکرد، رصد و مانیتورینگ سرور و اعمال به‌روزرسانی‌ها و اصلاحیه‌های امنیتی توجه کنید. ابزارها و راهکارهای متنوعی برای مدیریت MariaDB وجود دارد که می‌توانید از آنها استفاده کنید.

مثالی عملی از MariaDB

اکنون اجازه دهید به یک مثال عملی در ارتباط با نحوه استفاده از MariaDB در ارتباط با توسعه یک وب‌سایت با پایگاه داده فروشگاه آنلاین اشاره کنیم. در این مثال، MariaDB می‌تواند به عنوان پایگاه داده اصلی برای ذخیره و مدیریت اطلاعات مربوط به محصولات، سفارشات، کاربران و سایر موارد استفاده شود. در زیر، چند جدول مثال برای این فروشگاه آنلاین نشان داده شده است:

1. جدول محصولات (Products):

CREATE TABLE Products (

    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,

    name VARCHAR(100),

    price DECIMAL(10, 2),

    description TEXT);

2. جدول سفارشات (Orders):

CREATE TABLE Orders (

    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,

    customer_id INT,

    order_date DATETIME,

    total_amount DECIMAL(10, 2),

    FOREIGN KEY (customer_id) REFERENCES Customers(id));

3. جدول کاربران (Customers):

CREATE TABLE Customers (

    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,

    name VARCHAR(100),

    email VARCHAR(100),

    address VARCHAR(100));

با استفاده از دستورات SQL مرتبط، شما می‌توانید اطلاعات محصولات، سفارشات و کاربران را در جداول MariaDB ذخیره کنید و عملیاتی مانند ایجاد، خواندن، به‌روزرسانی و حذف را بر روی این اطلاعات انجام دهید. به عنوان مثال، شما می‌توانید با استفاده از دستور INSERT، اطلاعات محصولات را درج کنید، با استفاده از دستور SELECT، اطلاعات محصولات را بخوانید و با استفاده از دستور UPDATE، اطلاعات محصولات را به‌روزرسانی کنید.

به طور کلی، MariaDB به شما امکان می‌دهد تا با استفاده از دستورات SQL و رابط‌های برنامه‌نویسی مربوطه، پایگاه داده را مدیریت کرده و اطلاعات را به صورت موثر و با عملکرد بالا ذخیره و بازیابی کنید.

چگونه می‌توانیم اطلاعات محصولات را در جدول MariaDB درج کنیم؟

برای درج اطلاعات محصولات در جدول MariaDB، شما می‌توانید از دستور INSERT INTO استفاده کنید. این دستور به شما امکان می‌دهد رکوردهای جدید را در جدول ایجاد کنید و اطلاعات مربوطه را در آن ذخیره کنید.  قبل از استفاده از دستور INSERT INTO، باید به توجه داشته باشید که جدول مورد نظر باید قبلاً در دیتابیس MariaDB تعریف شده باشد.

برای درج اطلاعات محصولات در جدول، شما می‌توانید از الگوی زیر استفاده کنید:

INSERT INTO table_name (column1, column2, column3, ...)

VALUES (value1, value2, value3, ...);

در این الگو:

table_name: نام جدولی که می‌خواهید اطلاعات را در آن درج کنید.

column1, column2, column3, ...: نام ستون‌هایی که می‌خواهید اطلاعات را در آنها درج کنید.

value1, value2, value3, ...: مقادیر مربوط به ستون‌های مشخص شده که می‌خواهید در آنها اطلاعات را درج کنید.

به عنوان مثال، برای درج یک محصول جدید با نام، قیمت و توضیحات، می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید:

INSERT INTO Products (name, price, description)

VALUES ('نام محصول', 10.99, 'توضیحات محصول');

در این مثال، دستور INSERT INTO اطلاعات یک محصول را در جدول Products درج می‌کند. ستون‌های مشخص شده عبارتند از name، price و description و مقادیر مربوطه برای هر ستون نیز مشخص شده است.

شما می‌توانید برای درج اطلاعات بیشتر، از دستور INSERT INTO با مقادیر مختلف استفاده کنید و به تعداد دلخواه رکوردها را در جدول درج کنید.

چگونه می‌توانیم اطلاعات محصولات را در جدول MariaDB به‌روز کنیم؟

برای به‌روزرسانی اطلاعات محصولات در جدول MariaDB، می‌توانید از دستور UPDATE استفاده کنید. این دستور به شما امکان می‌دهد مقادیر ستون‌ها را در رکوردهای موجود در جدول تغییر دهید.

قبل از استفاده از دستور UPDATE، باید مطمئن شوید که جدول مورد نظر قبلا در دیتابیس MariaDB تعریف شده باشد. برای به‌روزرسانی اطلاعات محصولات در جدول، شما می‌توانید از الگوی زیر استفاده کنید:

UPDATE table_name

SET column1 = value1, column2 = value2, ...

WHERE condition;

در این الگو:

table_name: نام جدولی که می‌خواهید اطلاعات را در آن به‌روز کنید.

column1 = value1, column2 = value2, ...: نام ستون‌ها و مقادیر جدیدی که می‌خواهید برای آنها قرار دهید.

WHERE condition: شرطی که مشخص می‌کند کدام رکوردها باید به‌روزرسانی شوند. شما می‌توانید از شروط مختلفی مانند مقدار ستون، عملگرهای مقایسه و عملگرهای منطقی استفاده کنید.

به عنوان مثال، برای به‌روزرسانی محصولی با شناسه 1 و تغییر قیمت آن، می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید:

UPDATE Products

SET price = 12.99

WHERE id = 1;

در این مثال، دستور UPDATE اطلاعات محصول با شناسه 1 را در جدول Products به‌روزرسانی می‌کند. ستون مشخص شده برای به‌روزرسانی قیمت است و مقدار جدید آن برابر با 12.99 است. شرط `WHERE id = 1` نیز مشخص می‌کند که فقط رکوردی با شناسه 1 باید به‌روزرسانی شود.

شما می‌توانید برای به‌روزرسانی اطلاعات بیشتر، از دستور UPDATE با شرایط و مقادیر مختلف استفاده کنید و اطلاعات را در جدول به‌روز کنید.

چگونه می‌توانیم اطلاعات محصولات را در جدول MariaDB حذف کنیم؟

برای حذف اطلاعات محصولات از جدول MariaDB، می‌توانید از دستور DELETE استفاده کنید. این دستور به شما امکان می‌دهد رکوردهای مورد نظر را از جدول حذف کنید. قبل از استفاده از دستور DELETE، باید مطمئن شوید که جدول مورد نظر قبلا در دیتابیس MariaDB تعریف شده باشد. برای حذف اطلاعات محصولات از جدول، شما می‌توانید از الگوی زیر استفاده کنید:

DELETE FROM table_name

WHERE condition;

در این الگو:

table_name: نام جدولی که می‌خواهید از آن اطلاعات را حذف کنید.

WHERE condition: شرطی که مشخص می‌کند کدام رکوردها باید حذف شوند. شما می‌توانید از شروط مختلفی مانند مقدار ستون، عملگرهای مقایسه و عملگرهای منطقی استفاده کنید. به عنوان مثال، برای حذف محصولی با شناسه 1، می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید:

DELETE FROM Products

WHERE id = 1;

در این مثال، دستور DELETE رکوردی با شناسه 1 را از جدول Products حذف می‌کند. شرط `WHERE id = 1` نیز مشخص می‌کند که فقط رکوردی با شناسه 1 باید حذف شود. شما می‌توانید برای حذف اطلاعات بیشتر، از دستور DELETE با شرایط مختلف استفاده کنید و رکوردها را از جدول حذف کنید.

چگونه می‌توانیم اطلاعات محصولات را در جدول MariaDB ویرایش کنیم؟

برای ویرایش اطلاعات محصولات در جدول MariaDB، می‌توانید از دستور UPDATE استفاده کنید. این دستور به شما امکان می‌دهد مقادیر ستون‌ها را در رکوردهای موجود در جدول تغییر دهید. قبل از استفاده از دستور UPDATE، باید مطمئن شوید که جدول مورد نظر قبلا در دیتابیس MariaDB تعریف شده باشد. برای ویرایش اطلاعات محصولات در جدول، شما می‌توانید از الگوی زیر استفاده کنید:

UPDATE table_name

SET column1 = value1, column2 = value2, ...

WHERE condition;

در این الگو:

table_name: نام جدولی که می‌خواهید اطلاعات را در آن ویرایش کنید.

column1 = value1, column2 = value2, ...: نام ستون‌ها و مقادیر جدیدی که می‌خواهید برای آنها قرار دهید.

WHERE condition: شرطی که مشخص می‌کند کدام رکوردها باید ویرایش شوند. شما می‌توانید از شروط مختلفی مانند مقدار ستون، عملگرهای مقایسه و عملگرهای منطقی استفاده کنید. به عنوان مثال، برای ویرایش نام و قیمت محصول با شناسه 1، می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید:

UPDATE Products SET name = 'نام جدید', price = 15.99 WHERE id = 1;

در این مثال، دستور UPDATE اطلاعات محصول با شناسه 1 را در جدول Products ویرایش می‌کند. ستون‌های مشخص شده برای ویرایش نام و قیمت هستند و مقادیر جدید آنها برابر با 'نام جدید' و 15.99 است. شرط `WHERE id = 1` نیز مشخص می‌کند که فقط رکوردی با شناسه 1 باید ویرایش شود. شما می‌توانید برای ویرایش اطلاعات بیشتر، از دستور UPDATE با شرایط و مقادیر مختلف استفاده کنید و اطلاعات را در جدول ویرایش کنید.