Hierarchická databáza je databáza založená nastromová štruktúra. Konštrukčným princípom sa trochu podobá súborovému systému počítača. Používanie takéhoto modelu má svoje výhody a nevýhody, o ktorých sa bude diskutovať v tomto článku spolu s podrobnými príkladmi.
Typy databáz
Ako viete, existujú štyri typy vytvárania databáz:
- Relačné - tabuľkové DBMS, kde sú informácie prezentované vo forme riadkov-stĺpcov. Podľa tohto princípu sú databázy zabudované napríklad v programe „Access“.
- Objektovo - úzko súvisí s OOP(programovanie, v ktorom pracujete s objektmi), a to je ich hlavná výhoda, ale vzhľadom na ich nízky výkon sú stále výrazne nižšie v prevalencii voči relačným.
- Hybrid - DBMS, ktoré obsahujú dva z vyššie uvedených typov naraz.
- Tento článok je zameraný na hierarchický charakter. Jedná sa o databázy charakterizované stromovou štruktúrou.
Najznámejší príklad hierarchickej základneDáta sú produktom vytvoreným spoločnosťou IBM („IBEm“) s názvom Information Management System (preložený ako „Information Management System“), skrátene IMS. Prvá verzia IMS bola vydaná v minulom, dvadsiatom storočí, v šesťdesiatom ôsmom roku. Slúži na ukladanie a kontrolu údajov dodnes.
Princíp budovania hierarchického modelu
Hierarchický dátový model je zostavený podľa tohto princípu:
- pre každý uzol stromovej štruktúry je priradený určitý segment;
- segment znamená dátové polia s názvom priradeným ku každému poľu a usporiadané do jednej lineárnej n-tice;
- ešte jedna zhoda: jeden vstup a niekoľko výstupných segmentov pre každé zdrojové pole;
- pre každý štrukturálny prvok je v hierarchickom systéme jedno a iba jedno miesto;
- stromová štruktúra začína od koreňového prvku;
- každý podradený uzol má iba jedného predka, ale každý zdrojový uzol môže mať viacerých potomkov.
Uplatnenie hierarchickej dátovej štruktúry
Hierarchická databáza je úložisko použiteľné pre systémy, ktoré majú inherentne stromovú štruktúru. Je logické, že si vybrali práve takéto modelovanie.
Príklad hierarchickej databázy s pôvodnesystematizované tituly - vojenská jednotka, v ktorej, ako viete, sú jasne definované hodnosti. Môže to byť aj zložité mechanizmy pozostávajúce z častíc, ktoré sa na konci hierarchie čoraz viac zjednodušujú. Na modelovanie takýchto systémov a ich uvedenie do formy uvažovanej databázy nie je potrebný rozklad. Nie vždy to však tak je.
Okrem toho existuje tendencia, že dotaz smerujúci nadol je ľahší ako dotaz smerujúci nahor.
Základné operácie s databázami postavené na hierarchickom modeli
Štruktúra hierarchickej databázy umožňujeúspešne a takmer bez problémov (v závislosti od zručností a schopností) vykonávať nasledujúce operácie (sú uvedené tie najzákladnejšie, zoznam je možné kedykoľvek rozšíriť s malými doplnkami):
- databázové vyhľadávanie konkrétneho prvku;
- navigácia v databáze - zo stromu do stromu;
- kríženie stromu - z vetvy na vetvu;
- v súlade s tým je prechod vetvy elementárny;
- práca so záznamami: vložiť nový a / alebo vymazať ten súčasný, kopírovať, vystrihnúť atď.
Všeobecný popis stavby
Pojem „strom“ na označenie štruktúrybol v tomto článku spomenutý viackrát. Je čas povedať, odkiaľ sa to vzalo. Je to tak preto, lebo hierarchická databáza je databáza, ktorá používa dátový typ stromu. Poďme sa bližšie pozrieť, čo to je.
Toto je zložený typ:niekoľko nasledujúcich (jeden alebo viac) je vložených do každého z prvkov (uzlov). A všetko sa začína jedným koreňovým prvkom. Záverom je, že každý z kusov typu „strom“ je podtyp, tiež „strom“. Mnoho, veľa rozvetvených a všetky tiež usporiadané štruktúry.
Základné typy môžu byť jednoduché a zložité, ale v podstate ide vždy o záznamy. Ale v jednoduchom zázname je jeden typ údajov a v zloženom je ich celá zbierka.
Hierarchický model je charakterizovaný princípompotomkovia, keď každý predchádzajúci segment je predkom nasledujúceho. Potomok nadradeného typu je navyše podradený typ, zatiaľ čo záznamy, ktoré sú si navzájom rovnocenné, sa považujú za dvojčatá.
Vyplnenie databázy
Hlavnými údajmi hierarchickej databázy sú hodnoty (čísla alebo symboly), ktoré sú uložené v záznamoch. Takáto databáza sa zvyčajne prechádza zdola nahor a zľava doprava.
dôstojnosť
Hierarchická databáza je taká, ktorá má koreňpriečinok DB sa postupne rozvetvuje smerom nadol. Ak sa vezme do úvahy, že takáto štruktúra je veľmi podobná súborovému systému, tieto databázy sa úspešne používajú na vykonávanie rôznych operácií s počítačovými údajmi. Záver: racionálne rozloženie jej pamäte, ako aj veľmi slušné ukazovatele času stráveného prácou.
Hierarchický model je ideálny na jeho použitie na objednané informácie.
nedostatky
Rovnaké vlastnosti uvažovaného DBMS,ktoré sa stali ich hlavnými výhodami, určujú aj ich nevýhody. Napríklad ťažkopádnosť a zložitosť logických spojení - skúsenému odborníkovi pri práci s dovtedy neznámou databázou bude ťažké porozumieť a jednoduchý používateľ sa v nej úplne „stratí“. Táto zložitosť porozumenia vedie k skutočnosti, že v skutočnosti nie je veľa DBMS postavených na hierarchickom modeli. Príkladom hierarchickej databázy sú okrem už popísaného produktu spoločnosti IBEm spoločnosti Oka a MIRIS (vyrobené v Rusku), ako aj Data Edge a Team-UP (od zahraničných spoločností).
príklady
Hierarchická databáza je rozmanitosťrôzne úrovne, na ktorých sa budujú vzťahy. Schematicky to vyzerá ako obrátený graf. Príkladom hierarchickej databázy je akýkoľvek orgán štátnej správy. Vezmime si napríklad školu.
Na úplne najvyššej úrovni bude umiestnená„vodcom“ administratívy je riaditeľ. Vo svojom podaní vedúcemu učiteľovi - riaditeľovi - učiteľom, ktorí dozerajú na paralely tried. V každej paralele je ich určitý počet a v každej triede určitý počet študentov.
Z rovnakého princípu môžete maľovať avedenie spoločnosti. Na samom vrchole je šéf spoločnosti alebo dokonca predstavenstvo. Ďalej - zvyšujúci sa počet divízií, z ktorých každá má svoju vlastnú štruktúru. Existujú tiež spoločné znaky: vedúci každého oddelenia, jeho asistent, sekretárka, v skutočnosti zamestnanci kancelárie atď.
Počítačová aplikácia
Môžu existovať aj vážnejšie aplikácie.Ukázkovým príkladom hierarchickej databázy je súborový systém. Každý, kto je oboznámený s „Prieskumníkom“, je v jadre operačného systému Windows postavený úplne rovnako, ako mnoho iných správcov súborov.
Sieťové databázy
Existujú:
- vzťahový;
- hierarchický;
- sieťové databázy.
Prečo sme si znova spomenuli na klasifikáciu? Pretože na rozdiel od relačnej má sieťová databáza hierarchické podobnosti.
Čas si zapamätať druhy odkazov v databázach.Existujú vzťahy medzi dvoma, medzi dvoma a medzi mnohými. Nás zaujíma to druhé. V sieťovej databáze sa to prejavuje nasledovne: jeden nástupnícky uzol môže mať niekoľko predkov naraz. Zachovaná je aj vlastnosť mať viac detí. Môžeme povedať, že hierarchické databázy, sieťové databázy sú samy osebe príkladom takéhoto dedičstva. Predkom je v tomto prípade práve hierarchická databáza, pretože princíp budovania štruktúry v sieťovej databáze zostáva rovnaký.
Hierarchia a vzťah
Názov „relačný“ pochádza z angličtinyslová „postoj“. Ako už bolo spomenuté na začiatku tohto článku, sú často vyjadrené v tabuľkách. Ale v predchádzajúcom odseku sme poukázali na to, že hierarchická databáza môže tiež organizovať odkazy, znamená to, že aj medzi týmito dvoma typmi existuje tenké vlákno?
Áno.Okrem toho, že prvý aj druhý typ stále súvisia s databázami, okrem tejto vlastnosti existuje ešte jedna spoločná vlastnosť. Napríklad hierarchickú databázu (a spolu s ňou aj sieťovú) možno uviesť v tabuľke. Nejde o to, v akej podobe majú byť informácie poskytované koncovému používateľovi (to už je otázka použiteľnosti rozhrania), ale podľa toho, na akom princípe boli informácie štruktúrované. Jasné rozdelenie na oddelenia s vlastnými vedúcimi, oddeleniami a inými bude teda vyjadrené v hierarchii, ale pre uľahčenie bude uvedené v tabuľke.
