Лекция-3: Модели базы данных. Модель «Сущность-связь» Базы данных: термины

Уровни
1
2
3
4

3.1. Иерархические структуры данных

• Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора деревьев; более точно, из упорядоченного набора нескольких экземпляров одного типа дерева.
• Тип дерева (рис.1) состоит из одного"корневого" типа записи и упорядоченного набора из нуля или более типов поддеревьев(каждое из которых является некоторым типом дерева). Тип дерева в целом представляет собой иерархически организованный набор типов записи.
• Здесь (рис. 1) Группа является предком для Куратора и Студенты, а Куратор и Студенты– потомки Группа.

3.1. Иерархические структуры данных

• Между типами записи поддерживаются связи. База данных с такой схемой могла бы выглядеть следующим образом (рис. 2).
• Все экземпляры данного типа потомка с общим экземпляром типа предка называются близнецами. Для БД определен полный порядок обхода– сверху - вниз, слева - направо.
• В IMS использовалась оригинальная и нестандартная терминология: "сегмент" вместо"запись", а под"записью БД" понималось все дерево сегментов.

Рисунок 2. Один экземпляр дерева

3.2. Манипулирование данными

• Примерами типичных операторов манипулирования иерархически организованными данными могут быть следующие:
• 1. Найти указанное дерево БД(например, отдел310);
• 2. Перейти от одного дерева к другому;
• 3. Перейти от одной записи к другой внутри дерева(например, от отдела- к первому сотруднику);
• 4. Перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии;
• 5. Вставить новую запись в указанную позицию;
• 6. Удалить текущую запись.

Иерархической модели присущи связи «один к одному» и «один ко многим». Связь «многие ко многим» не может быть реализована, так как вершина не может иметь более одного родителя. Видно, что иерархической модели данных присуще дублирование информации. К достоинствам иерархической модели данных относятся эффективность использования памяти ЭВМ и неплохие показатели времени выполнения основных операций с данными.
К недостаткам можно отнести:
• невозможность установления связи М : М;
• сильную логическую зависимость данных. Добавление или удаление вершины невозможно без разрушения всей структуры данных;
• избыточность информации;
• затрудненный поиск «снизу вверх». Это приводит к простому перебору всех значений в БД.