Uvod v hierarhični model zbirke podatkov
Model baze podatkov je način za določitev strukture ali logične zasnove baze podatkov. Pove, kako se podatki shranjujejo, dostopajo do njih in jih posodabljajo v DBMS (sistem za upravljanje podatkovnih baz). Zdaj bomo podrobno razpravljali o hierarhičnem modelu baze podatkov. Obstaja veliko modelov podatkov, ki predstavljajo podatke. Nekateri so:
- Relacijski model
- Hierarhični model
- Omrežni model
- Model odnos med entitetami
V razmerju so podatki modela organizirani v dvodimenzionalnih (dvodimenzionalnih) tabelah, kjer razmerje vzdržuje skupno polje v dveh tabelah.
V hierarhični bazi podatkov so podatki predstavljeni v drevesni strukturi. Predstavlja odnos starša-otroka z enim staršem za vsakega otroka.
Omrežni model je podaljšek hierarhičnega modela. V teh podatkih so predstavljeni v obliki grafov z več nadrejenimi vozlišči za eno podrejeno vozlišče.
V modelu relacije entiteta se predmeti razdelijo na entitete, njihove značilnosti pa na njihove atribute in nato se vzpostavi odnos med različnimi entitetami.
Zdaj bomo podrobno razpravljali o hierarhičnem modelu baze podatkov.
Kaj je hierarhični model zbirke podatkov
Hierarhični model baze podatkov je podatkovni model, v katerem so podatki predstavljeni v drevesni strukturi. V tem modelu so podatki shranjeni v obliki zapisov, ki so zbirka polj. Zapisi so povezani s povezavami in vrsta zapisa pove, katero polje vsebuje zapis. Vsako polje lahko vsebuje samo eno vrednost.
Hierarhični model baze podatkov mora imeti samo enega starša za vsako otroško vozlišče, medtem ko imajo nadrejena vozlišča več kot enega otroka. Več staršev ni dovoljeno. To je glavna razlika med hierarhičnim in omrežnim modelom baz podatkov. Prvo vozlišče drevesa se imenuje korensko vozlišče. Ko je treba pridobiti podatke, se celotno drevo premakne, začenši s korenskim vozliščem. Ta model predstavlja odnose med enim in več.
Poglejmo en primer: Predpostavimo, da imamo glavni imenik, ki vsebuje druge podimenike. Vsak podimenik vsebuje več datotek in imenikov. Vsak imenik ali datoteka je lahko samo v enem imeniku, tj. Ima samo enega nadrejenega.
Tu je A glavni imenik, tj korensko vozlišče. B1 in B2 sta njuna otroka ali podimenik. B1 in B2 imata tudi dva otroka C1, C2 in C2, C3 . Lahko so imeniki ali druge datoteke. To prikazuje odnose med enim in več.
Uporaba hierarhičnega modela zbirke podatkov
Hierarhični model podatkovnih baz se je široko uporabljal v dobi računalnikov mainframe. Danes se hierarhični model baze podatkov uporablja predvsem za shranjevanje datotečnih sistemov in geografskih informacij. Uporablja se v aplikacijah, kjer so potrebne visoke zmogljivosti, kot so telekomunikacije in bančništvo. Hierarhična zbirka podatkov se uporablja tudi za sistem Windows Registry v operacijskem sistemu Microsoft Windows. Koristno je, če sta izpolnjena naslednja dva pogoja:
- Podatki morajo biti v hierarhičnem vzorcu, tj. Prisoten mora biti odnos med staršem in otrokom.
- Do podatkov v hierarhičnem vzorcu je treba dostopati samo po eni poti.
Prednosti Hierarhičnega modela podatkovnih baz
- Podatke je mogoče enostavno najti zaradi eksplicitnih povezav med strukturami tabel.
- Referenčna integriteta je vedno ohranjena, tj. Vse spremembe v nadrejeni tabeli se samodejno posodobijo v nadrejeni tabeli.
- Spodbuja skupno rabo podatkov.
- Konceptno je preprost zaradi odnosa med staršem in otrokom.
- Uveljavljena je varnost podatkovne baze.
- Učinkovito z razmerji 1: N.
- Jasna veriga poveljevanja ali avtoritete.
- Povečuje specializacijo.
- Visokozmogljivo.
- Jasni rezultati.
Slabosti modela hierarhičnih podatkovnih baz
- Če matična tabela in podrejena tabela nista povezana, je dodajanje novega vnosa v nadrejeno tabelo težavno, ker je treba v matično tabelo dodati dodaten vnos.
- Kompleksni odnosi niso podprti.
- Odpuščanje, zaradi česar so netočni podatki.
- Sprememba strukture vodi do sprememb v vseh aplikacijskih programih.
- Odnos M: N ni podprt.
- Brez manipulacije s podatki ali jezika za določanje podatkov.
- Pomanjkanje standardov.
- Slaba prilagodljivost
- Komunikacijske ovire
- Organizacijska razdvojenost.
- Trda struktura
Značilnosti modela hierarhične baze podatkov:
- Odnosi med mnogimi in mnogimi: podpira samo enega odnosa do enega. Odnosi mnogih do mnogih niso podprti.
- Težava pri brisanju : Če je starš izbrisan, se otrok samodejno izbriše.
- Hierarhija podatkov: Podatki so predstavljeni v hierarhični drevesni strukturi.
- Razmerje med staršem in otrokom: Vsak otrok ima lahko le enega starša, starš pa lahko več kot enega otroka.
- Kazalnik: kazalci se uporabljajo za povezovanje zapisov, ki povedo, kdo je staršev in kateri otroški zapis.
- Vnos in izhod diska sta zmanjšana: starševski in nadrejeni zapisi so nameščeni ali shranjeni blizu drug drugega na napravi za shranjevanje, kar zmanjšuje vhod in izhod trdega diska.
- Hitra navigacija: Ker sta starša in otroka shranjena blizu drug drugega, tako se čas dostopa skrajša in navigacija postane hitrejša.
- Vnaprej določeno razmerje: Vsi odnosi med korenskimi, nadrejenimi in nadrejenimi vozlišči so vnaprej določeni v shemi baze podatkov.
- Težave pri reorganizaciji : Hierarhija preprečuje ponovno organizacijo podatkov.
- Odvečnost: razmerje med številnimi povečuje odveč v podatkih, kar vodi k iskanju netočnih podatkov.
Primeri
Vzemimo primer študentov, ki obiskujejo različne tečaje. Tečaj je lahko dodeljen samo enemu študentu, vendar študent lahko prevzame toliko predmetov, kolikor želi, zato sledi enemu do številnim odnosom.
Zdaj lahko zgornji hierarhični model predstavljamo kot relacijske tabele, kot je prikazano spodaj:
Študentska miza:
Tabela tečaja:
Na ta način je hierarhični model predstavljen v relacijskih tabelah in obratno.
Zaključek
V tem članku smo podrobno obravnavali hierarhični model baze podatkov, ki prikazuje odnos med staršem in otrokom, kar omogoča enostavno predstavljanje podatkov in razumevanje koncepta. Uporabljali so ga večinoma v računalnikih z osnovnim okvirom, vendar se še vedno uporabljajo na številnih področjih, kjer so parametri visoka zmogljivost in enostavni koncepti. Torej je hierarhični model učinkovit za razmerja med mnogimi in se pogosto uporablja pri snemanju podatkov datotečnega sistema.
Priporočeni članki
To je vodnik po Hierarhičnem modelu baze podatkov. Tu smo razpravljali o osnovnih pojmih, definiciji in prednostih hierarhičnega modela baze podatkov. Če želite izvedeti več, lahko preberete tudi druge naše predlagane članke -
- Kaj je odgovorno?
- Kaj je MySQL Database
- Ali je Big Data baza podatkov?