Ієрархічна модель бази даних - Особливості та використання - Приклад та перевага

Зміст:

Anonim

Вступ до ієрархічної моделі баз даних

Модель бази даних - це спосіб визначення структури або логічного проектування бази даних. Він розповідає про спосіб зберігання, доступу та оновлення даних у СУБД (система управління базами даних). Зараз ми детально обговоримо Ієрархічну модель бази даних. Існує багато моделей даних для представлення даних. Деякі з них:

  • Реляційна модель
  • Ієрархічна модель
  • Мережева модель
  • Модель особи-відносини

У відношенні дані моделі впорядковуються у двовимірних (двовимірних) таблицях, де взаємозв'язок підтримується загальним полем у двох таблицях.

У ієрархічній базі даних дані представлені у структурі, що нагадує дерево. Він представляє стосунки батько-дитина з одним батьком для кожної дитини.

Мережева модель - це розширення ієрархічної моделі. У цьому дані представлені у вигляді графіків з більш ніж одним батьківським вузлом для одного дочірнього вузла.

У моделі співвідношення особи та об'єкти об'єкти поділяються на сутності та їх характеристики на їх атрибути, а потім встановлюються відносини між різними сутностями.

Зараз ми детально обговоримо Ієрархічну модель бази даних.

Що таке ієрархічна модель бази даних

Ієрархічна модель бази даних - це модель даних, в якій дані представлені у структурі дерева. У цій моделі дані зберігаються у вигляді записів, що представляють собою збір полів. Записи з'єднані за допомогою посилань, і тип запису вказує, яке поле міститься в записі. Кожне поле може містити лише одне значення.

Ієрархічна модель бази даних повинна мати лише одного з батьків для кожного дочірнього вузла, але батьківські вузли можуть мати більше однієї дитини. Багато батьків не допускаються. Це головна різниця між ієрархічною та мережевою моделлю баз даних. Перший вузол дерева називається кореневим вузлом. Коли потрібно отримати дані, тоді все дерево переміщується, починаючи з кореневого вузла. Ця модель представляє відносини один до багатьох.

Подивимось один приклад: припустимо, що у нас є головний каталог, який містить інші підкаталоги. Кожен підкаталог містить більше файлів і каталогів. Кожен каталог або файл може бути лише в одному каталозі, тобто він має лише одного з батьків.

Тут A - головний каталог, тобто кореневий вузол. B1 і B2 є їх дочірніми підкаталогами. B1 і B2 також мають двох дітей C1, C2 і C2, C3 відповідно. Це можуть бути каталоги або інші файли. Це зображує відносини один до багатьох.

Використання ієрархічної моделі баз даних

Ієрархічна модель бази даних широко використовувалася в епоху комп'ютерів мейнфреймів. Сьогодні ієрархічна модель бази даних використовується переважно для зберігання файлових систем та географічної інформації. Він використовується в додатках, де потрібні високі показники, такі як телекомунікації та банківська справа. Ієрархічна база даних також використовується для реєстру Windows в операційній системі Microsoft Windows. Це корисно, якщо виконуються дві наступні умови:

  1. Дані повинні бути за ієрархічною схемою, тобто стосунки батько-дитина повинні бути присутніми.
  2. Доступ до даних в ієрархічній схемі має бути доступний лише через один шлях.

Переваги ієрархічної моделі баз даних

  • Дані можна легко отримати за рахунок явних зв’язків між структурами таблиці.
  • Завжди зберігається референтна цілісність, тобто будь-які зміни, внесені до батьківської таблиці, автоматично оновлюються в дочірній таблиці.
  • Сприяє обміну даними.
  • Це концептуально просто через відносини батько-дитина.
  • Забезпечується безпека бази даних.
  • Ефективна у відносинах 1: N.
  • Чітка ланцюжок командування чи повноважень.
  • Підвищує спеціалізацію.
  • Висока ефективність.
  • Чіткі результати.

Недоліки ієрархічної моделі баз даних

  • Якщо батьківська таблиця та дочірня таблиця не пов’язані між собою, додавання нового запису в дочірню таблицю складно, оскільки в батьківській таблиці необхідно додати додатковий запис.
  • Складні стосунки не підтримуються.
  • Надмірність, що призводить до неточної інформації.
  • Зміна структури призводить до змін у всіх прикладних програмах.
  • Відносини M: N не підтримуються.
  • Немає маніпулювання даними або мови визначення даних.
  • Відсутність стандартів.
  • Погана гнучкість
  • Комунікаційні бар'єри
  • Організаційна роз'єднаність.
  • Жорстка структура

Особливості моделі ієрархічної бази даних:

  • Відносини багато до багатьох: він підтримує лише один стосунок один до багатьох. Відносини багатьох до багатьох не підтримуються.
  • Проблема з видаленням: якщо батько видалено, дитина автоматично видаляється.
  • Ієрархія даних: Дані представлені в ієрархічній структурі, подібній до дерева.
  • Відносини батько-дитина: У кожної дитини може бути тільки один батько, але батько може мати більше ніж одну дитину.
  • Вказівник: покажчики використовуються для зв'язування записів, які вказують, хто є батьківським, а який дочірнім записом.
  • Введення та вихід диска зведені до мінімуму: батьківські та дочірні записи розміщуються або зберігаються близько один до одного на запам'ятовуючому пристрої, що мінімізує введення та вихід жорсткого диска.
  • Швидка навігація: оскільки батько та дитина зберігаються близько один до одного, тому час доступу скорочується, а навігація стає швидшою.
  • Заздалегідь визначений взаємозв'язок: Усі відносини між кореневими, батьківськими та дочірніми вузлами визначені у схемі бази даних.
  • Труднощі з переорганізацією : Ієрархія запобігає переорганізації даних.
  • Надлишок: один на багато відносин збільшує надмірність даних, що призводить до пошуку неточних даних.

Приклади

Візьмемо приклад студентів коледжу, які проходять різні курси. Курс може бути призначений лише одному студенту, але студент може взяти стільки курсів, скільки захоче, тому слідуючи один на багато стосунків.

Тепер ми можемо представити вищевказану ієрархічну модель як реляційні таблиці, як показано нижче:

Студентський стіл:

Таблиця курсу:

Таким чином, ієрархічна модель може бути представлена ​​у реляційних таблицях, і навпаки, також можна зробити.

Висновок

У цій статті ми детально обговорили ієрархічну модель бази даних, яка зображує відносини батько-дитина, що дозволяє легко представляти дані та розуміти поняття. Він в основному використовувався в часи комп'ютерів з основним кадром, але все ж він використовується в багатьох сферах, де параметри мають високу продуктивність і прості поняття. Таким чином, ієрархічна модель є ефективною для відносин між багатьма і широко використовується для запису даних файлової системи.

Рекомендовані статті

Це було керівництвом щодо ієрархічної моделі баз даних. Тут ми обговорили основні поняття, визначення та переваги ієрархічної моделі баз даних. Ви також можете ознайомитися з іншими запропонованими нами статтями, щоб дізнатися більше -

  1. Що таке відповідь?
  2. Що таке база даних MySQL
  3. Є великі дані - це база даних?