Иерархическая модель данных.

Самая простая. Появилась первой. Основные информационные единицы база данных, поле, сегмент.

Поле – мин. и независимая единица данных, доступная пользователю с помощью СУБД.

Сегмент (DBTS) - называется записью.

Тип сегмента – поименованная совокупность типов элементов данных.

Экземпляр сегмента образуется из конкретных значений полей или элементов данных.

Каждый тип сегмента в рамках иерархической модели образует некоторый набор однородных записей. Каждый тип сегмента может иметь ключ.

Сегменты объединяются в древовидный орграф.

Тип сегмента, находящегося на более высоком уровне иерархии называется лог. исходным (сегмент предок) по отношению к типам сегмента под ним. (лог. подчиненным или сегмент потомок).

Схема иерархической БД представляет собой совокупность отдельных деревьев. Каждое дерево в рамках модели называется физической БД и удовлетворяет следующим ограничениям:

1. Существует 1 корневой сегмент

2. Каждый лог. исх. сегмент м.б. связан с любым числом подчиненных.

3. Каждый логически подчиненный сегмент м.б. связан только с одним логически исходным.

Сегмент является экземпляром типа сегмента. Между экземплярами сегмента также существует иерархическая связь.

Близнецы – потомки одного типа с одним предком.

Набор всех экземпляров сегмента в одном дереве наз-ся физ. Записью. Количество экземпляров потомков м. б. разным для разных экземпляров родительских сегментов. Поэтому о общем случае физические записи имеют разную длину. Физ. записи в иерархической модели различают по длине и структуре.

В рамках иерархической модели выделают языковые средства описания данных и средства манипулирования данными. Каждая физическая база описывается набором операторов определяющих её логическую структуру и структуру хранения. В системе м. б. несколько физических БД. Каждая физическая БД. содержит только один корневой сегмент.

Для организации физического размещения используются следующие методы:

1. Представление линейным списком с последовательным распределением памяти

2. представление связанными линейными списками

Основное правило контроля целостности: потомок не может существовать без родителя, а у некоторых родителей не может быть потомка.

Механизмы поддержания целостности между отдельными деревьями отсутствуют.

(+) 1. Эффективное использование памяти ЭВМ

2. Высокие показатели времени выполнения основных операций над данными

3. Удобно для работы с иерархически упорядоченными данными

(-) 1. Громоздко для обработки информации с достаточно сложными иерархическими связями.

Пример такой БД – сеть магазинов.

Сетевая модель данных

 

Базовые объекты модели: элемент данных, агрегат данных, запись, набор данных.

Элемент данных – это минимальная информационная единица, доступная пользователю. Аналог поля.

Агрегат данных – совокупность элементов данных, имеющих общее имя, которые могут рассматриваться как единое целое. В модели определены агрегаты двух типов: вектор и повторяющаяся группа.

Вектор – линейный набор элементов данных. Пример (Адрес: дом улица кварт. город)

Группа – совокупность векторов Пр: Стипендия – повторяющаяся группа с числом повторения 12.

Запись – совокупность агрегатов или элементов данных моделирующая некоторый класс объектов реального мира. Аналог сегмента или кортежа.

Существует понятие типа записи и экземпляра записи.

Набор – 2х уровневый граф, связывающий 2 типа записей видом 1:M. Набор отражает иерархическую связь между двумя типами записи. Родительский тип записи – владелец набора. Дочерний – член. Для любых 2-х типов записи м. б. задано любое количество наборов, которое их связывает. В рамках набора возможен последовательный просмотр экземпляров членов набора, связанных с одним экземпляром владельца набора. Ограничением набора является то, что один и тот же тип записи не может быть одновременно владельцем и членом набора.

Пример: учителя и группы

Среди всех наборов определяется сингулярный набор, владелец которого – вся система. Обозначается входящей стрелкой. Он имеет имя набора и имя члена набора, но не определён тип записи: владелец набора. Сингулярные наборы позволяют обеспечить доступ к экземплярам отдельных типов данных.

В общем случае сетевая БД представляет совокупность взаимосвязанных наборов. Язык описания данных в сетевой модели содержит описание БД, описание записи, описание набора. Операции манипулирования данными делятся на навигационные и операции модификации.

(+)Высокие возможности по созданию сложных иерархических структур

Возможность эффективной реализации по затратам памяти и оперативности

(-) Высокая сложность и жесткость схемы БД

Сложность для понимания и обработки информации в БД

Ослаблен контроль целостности