Ієрархічна модель даних

Об`єкти дуже часто знаходяться в таких відносинах, які називаються ієрархічними. Зазвичай йдеться про такі відносини, як "частина-ціле", ставлення підлеглості або видове відношення. Об`єкти, які знаходяться в подібних відносинах, утворюють дерево, зване орієнтованим графом, тобто мають лише одну вершину, що не знаходиться в підпорядкуванні якої-небудь іншої вершини. Ця вершина називається коренем дерева. Взаємодія між іншими вершинами реалізується наступним чином: 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 декількох", а на графі це зображується за допомогою стрілок. Виходить, що ієрархічна модель даних володіє таким типом взаємозв`язку між об`єктами, як у генеалогічному древі, проте є одне виключення: для кожного підлеглого об`єкта є лише один головний об`єкт. Тобто в такий 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 визначених раніше зв`язків.

Якщо здійснюється моделювання подій, то звичайно потрібні зв`язки "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 вздовж якихось заздалегідь певних зв`язків завдяки її навігаційної природі. Проте є у неї і недоліки. Вони пов`язані з відсутністю гнучкості у такої 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 володіє ще одним недоліком. Полягає він у тому, що інформаційний пошук з нижніх ієрархічних рівнів неможливо направити по вузлах, розташованим вище.

В якості основних інформаційних одиниць в ієрархічній моделі виступають сегмент і поле. Під полем даних прийнято визначати найменшу неподільну одиницю даних, яка доступна користувачеві. Для сегментів прийнято визначати тип та примірник сегмента. Тип сегмента являє собою пойменовану сукупність типів полів даних, які в нього входять. Примірник сегмента формується з якихось певних значень полів. Ієрархічна модель даних, як вже говорилося вище, формується на графовой формі будови даних. Якщо розглядати її на рівні концепції, то вона являє собою лише окремий випадок мережевої моделі. В ієрархічній моделі вершин відповідає тип сегмента, а дуг - тип зв`язків у вигляді "предок-нащадок". Тут є суворе правило, у сегмента-нащадка може бути тільки один предок. Взагалі подібна модель виглядає як неорієнтовний зв`язний граф, що володіє деревовидної структурою, що об`єднує 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 - третій, і так далі.

З даного матеріалу ви можете отримати деяке уявлення про те, що собою являє ієрархічна структура даних.