Ієрархічна модель даних
Об'єкти дуже часто знаходяться в таких відносинах,які називаються ієрархічними. Зазвичай йдеться про такі відносини, як "частина-ціле", ставлення підпорядкованості або видове відношення. Об'єкти, які знаходяться в таких стосунках, утворюють дерево, зване орієнтованим графом, тобто мають лише одну вершину, що не знаходиться в підпорядкуванні будь-якої іншої вершини. Ця вершина називається коренем дерева. Взаємодія між іншими вершинами реалізується в такий спосіб: будь-яка інша вершина підкоряється тільки однієї, розташованої над нею, вершині. У концептуальному плані ієрархічна модель даних розуміється як сукупність типів записів, які пов'язані типами зв'язків в одне єдине або кілька окремих дерев. У такій моделі всі типи зв'язків сформовані за типом "один до кількох", а на графі це зображується за допомогою стрілок. Виходить, що ієрархічна модель даних має таким типом взаємозв'язку між об'єктами, як у генеалогічному древі, однак є один виняток: для кожного підлеглого об'єкта є лише один головний об'єкт. Тобто в такій моделі даних допускається наявність лише двох типів зв'язку між об'єктами бази даних: "один до одного" або "один до багатьох". Ієрархічна база даних по своїй суті являє собою навігаційну базу, тобто доступ можливий виключно за допомогою певних раніше зв'язків.
Якщо здійснюється моделювання подій, тозвичайно потрібні зв'язку "багато до кількох". Щоб зняти подібне обмеження, можна запропонувати такий вихід, як дублювання об'єктів. Однак у дублювання об'єктів є недолік: може з'явитися неузгодженість інформації. Ієрархічна модель даних володіє такими перевагами, як забезпечення швидкого доступу уздовж деяких заздалегідь певних зв'язків завдяки її навігаційної природі. Однак є у неї і недоліки. Вони пов'язані з відсутністю гнучкості у такій моделі даних, зокрема, це стосується неможливості присутності в об'єкта декількох батьків, а також неможливість отримання прямого доступу до даних. Це перетворює її в непридатну в умовах регулярного здійснення запитів, які заздалегідь не були заплановані. Ієрархічна модель бази даних має ще одним недоліком. Полягає він у тому, що інформаційний пошук з нижніх ієрархічних рівнів неможливо направити по вузлів, розташованих вище.
В якості основних інформаційних одиниць вієрархічної моделі виступають сегмент і поле. Під полем даних прийнято визначати найменшу неподільну одиницю даних, яка доступна користувачеві. Для сегментів прийнято визначати тип і екземпляр сегмента. Тип сегмента є пойменовану сукупність типів полів даних, які в нього входять. Примірник сегмента формується з якихось певних значень полів. Ієрархічна модель даних, як уже говорилося вище, формується на графовой формі будови даних. Якщо розглядати її на рівні концепції, то вона являє собою лише окремий випадок мережевий моделі. В ієрархічній моделі вершин відповідає тип сегмента, а дугам - тип зв'язків у вигляді "предок-нащадок". Тут є суворе правило, у сегмента-нащадка може бути тільки один предок. Взагалі подібна модель виглядає як неорієнтований зв'язний граф, що володіє деревовидної структурою, що поєднує всі сегменти. Структура ієрархічного типу бази даних включає в себе упорядкований набір дерев. Сама модель являє собою дерево, на верхньому рівні якого розташований один основний об'єкт, на другому рівні розміщені об'єкти другого рівня, на третьому - третього, і так далі.
З даного матеріалу ви можете отримати деяке уявлення про те, що собою являє ієрархічна структура даних.
