Въведение в йерархичния модел на база данни
Моделът на база данни е начин за определяне на структурата или логическия дизайн на база данни. Той казва начина, по който данните се съхраняват, достъпват и актуализират в СУБД (Система за управление на бази данни). Сега ще обсъдим подробно йерархичния модел на базата данни. Има много модели данни за представяне на данни. Някои са:
- Релационен модел
- Йерархичен модел
- Мрежов модел
- Модел на личностни отношения
В отношенията данните от модела се организират в двумерни (двумерни) таблици, където връзката се поддържа от общо поле в две таблици.
В йерархичната база данни данните са представени в дървовидна структура. Тя представлява връзка родител-дете с един родител за всяко дете.
Мрежовият модел е разширение на йерархичния модел. В тези данни са представени под формата на графики с повече от един родителски възел за един дъщен възел.
В модела на връзката между субектите обектите се разделят на образувания и техните характеристики в техните атрибути и след това връзката се установява между различни образувания.
Сега ще обсъдим подробно йерархичния модел на базата данни.
Какво е йерархичен модел на база данни
Йерархичен модел на база данни е модел на данни, в който данните са представени в дървовидната структура. В този модел данните се съхраняват под формата на записи, които представляват колекция от полета. Записите са свързани чрез връзки и типът запис казва кое поле се съдържа в записа. Всяко поле може да съдържа само една стойност.
Йерархичният модел на база данни трябва да има само един родител за всеки възел на дете, но родителските възли могат да имат повече от едно дете. Няколко родители не са позволени. Това е основната разлика между йерархичния и мрежовия модел на базата данни. Първият възел на дървото се нарича корен възел. Когато трябва да бъдат извлечени данни, тогава се премества цялото дърво, започвайки от коренния възел. Този модел представлява връзки от един към много.
Нека видим един пример: Нека приемем, че имаме основна директория, която съдържа други поддиректории. Всяка поддиректория съдържа повече файлове и директории. Всяка директория или файл може да бъде само в една директория, т.е. има само един родител.
Тук A е основната директория, т.е. коренният възел. B1 и B2 са тяхното дете или поддиректории. В1 и В2 също имат две деца съответно С1, С2 и С2, С3 . Те могат да бъдат директории или други файлове. Това изобразява отношения между един и много.
Използване на йерархичен модел на база данни
Йерархичен модел на база данни се използва широко през ерата на мейнфрейм компютрите. Днес йерархичен модел на база данни се използва главно за съхранение на файлови системи и географска информация. Използва се в приложения, където се изискват висока производителност като телекомуникации и банкиране. Йерархична база данни се използва и за системния регистър на Windows в операционната система Microsoft Windows. Полезно е, когато са изпълнени следните две условия:
- Данните трябва да са в йерархичен модел, т.е. връзката родител-дете трябва да присъства.
- Данните в йерархичен модел трябва да бъдат достъпни само по един път.
Предимства на йерархичния модел на база данни
- Данните могат да бъдат извлечени лесно благодарение на явните връзки между структурите на таблицата.
- Референтната цялост винаги се поддържа, т.е. всички промени, направени в родителската таблица, се актуализират автоматично в дъщерна таблица.
- Популяризира споделянето на данни.
- Тя е концептуално проста поради връзката родител-дете.
- Защитата на базата данни е наложена.
- Ефективно с 1: N взаимоотношения.
- Ясна командна верига или власт.
- Увеличава специализацията.
- Висока производителност.
- Ясни резултати.
Недостатъци на йерархичния модел на база данни
- Ако родителската таблица и дъщерната таблица не са свързани, добавянето на нов запис в дъщерната таблица е трудно, тъй като в родителската таблица трябва да се добави допълнителен запис.
- Сложните взаимоотношения не се поддържат.
- Съкращаване, което води до неточна информация.
- Промяната в структурата води до промяна във всички приложни програми.
- Връзката M: N не се поддържа.
- Без манипулиране на данни или език за дефиниране на данни.
- Липса на стандарти.
- Лоша гъвкавост
- Комуникационни бариери
- Организационно разединение.
- Твърда структура
Характеристики на йерархичния модел на база данни:
- От много към много взаимоотношения: Той поддържа само една връзка към много. Много от много отношения не се поддържат.
- Проблем при изтриването: Ако родителят е изтрит, детето автоматично се изтрива.
- Йерархия на данните: Данните са представени в йерархична структура, наподобяваща дърво.
- Връзка родител-дете: Всяко дете може да има само един родител, но родител може да има повече от едно дете.
- Указател: Указателите се използват за свързване на записи, които казват кой е родител и кой е дъщерният запис.
- Входът и изходът на диска са сведени до минимум: Записите на родители и деца се поставят или съхраняват близо един до друг на устройството за съхранение, което свежда до минимум входа и изхода на твърдия диск.
- Бърза навигация: тъй като родителят и детето се съхраняват близо един до друг, така че времето за достъп се намалява и навигацията става по-бърза.
- Предварително определена връзка: Всички връзки между коренни, родителски и дъщерни възли са предварително дефинирани в схемата на базата данни.
- Трудност при реорганизация : Йерархията предотвратява реорганизацията на данни.
- Съкращение: Едно към много взаимоотношения увеличава излишността на данните, което води до извличане на неточни данни.
Примери
Нека вземем пример за студенти, които учат в различни курсове. Курсът може да бъде назначен само на един ученик, но студентът може да поеме толкова курсове, колкото иска, следователно следвайки едно към много отношения.
Сега можем да представим горния йерархичен модел като релационни таблици, както е показано по-долу:
Студентска таблица:
Таблица на курса:
По този начин йерархичният модел може да бъде представен в релационни таблици и обратното също може да се направи.
заключение
В тази статия сме разгледали подробно йерархичния модел на базата данни, който изобразява отношенията родител-дете, което улеснява представянето на данни и разбирането на концепцията лесно. Използвана е най-вече по време на компютри с мейнфрейм, но все пак се използва в много области, където параметрите са висока производителност и лесни концепции. Така йерархичният модел е ефикасен за връзки от един към много и се използва широко при запис на данни от файловата система.
Препоръчителни статии
Това е ръководство за йерархичен модел на база данни. Тук обсъдихме основните концепции, дефиниция и предимства на йерархичния модел на база данни. Можете да разгледате и другите ни предложени статии, за да научите повече -
- Какво е Ansible?
- Какво е MySQL база данни
- Дали големите данни са база данни?