Bevezetés a hierarchikus adatbázis modelljébe
Az Adatbázis-modell az adatbázis struktúrájának vagy logikai tervezésének meghatározására szolgál. Megmondja az adatok tárolásának, elérésének és frissítésének módját a DBMS-ben (Database Management System). Most részletesen megvitatjuk a hierarchikus adatbázis modellt. Számos adatmodell létezik az adatok ábrázolására. Néhányan:
- Relációs modell
- Hierarchikus modell
- Hálózati modell
- Entitás-kapcsolati modell
A relációban a modelladatokat 2D (kétdimenziós) táblákba rendezzük, ahol a kapcsolatot két táblázat közös mezője tartja fenn.
A hierarchikus adatbázis modelljeiben az adatokat egy faszerű struktúra ábrázolja. Ez a szülő-gyermek viszonyt reprezentálja minden gyermeknél az egyedülálló szülővel.
A hálózati modell a hierarchikus modell kiterjesztése. Ezekben az adatokban grafikonok vannak feltüntetve, amelyekben egy alcsomópontnál egynél több szülőcsomópont van.
Az entitás-kapcsolati modellben az objektumokat entitásokra osztják, jellemzőit az attribútumokra osztják, majd a kapcsolat létrejön a különböző entitások között.
Most részletesen megvitatjuk a hierarchikus adatbázis modellt.
Mi a hierarchikus adatbázis modell?
A hierarchikus adatbázismodell olyan adatmodell, amelyben az adatok a faszerű struktúrában vannak ábrázolva. Ebben a modellben az adatokat rekordok formájában tárolják, amelyek a mezők gyűjtését jelentik. A rekordok linkeken keresztül kapcsolódnak, és a rekord típusa megmondja, hogy melyik mezőt tartalmaz a rekord. Minden mező csak egy értéket tartalmazhat.
A hierarchikus adatbázis-modellnek csak egy szülőnek kell lennie minden gyermekcsomópontnál, de a szülőcsomóknak egynél több gyermeke is lehet. Többszülő nem engedélyezett. Ez a legnagyobb különbség a hierarchikus és a hálózati adatbázis modellje között. A fa első csomópontját gyökér csomópontnak nevezzük. Ha adatokat kell lekérni, akkor az egész fát a gyökér csomóponttól kezdve haladják át. Ez a modell egy-egy-sok kapcsolatot ábrázol.
Nézzünk meg egy példát: Tegyük fel, hogy van egy olyan főkönyvtár, amely más alkönyvtárakat tartalmaz. Minden alkönyvtár további fájlokat és könyvtárakat tartalmaz. Minden könyvtár vagy fájl csak egy könyvtárban lehet, azaz csak egy szülővel rendelkezik.
Itt A a fő könyvtár, azaz a gyökér csomópont. A B1 és a B2 a gyermekük vagy alkönyvtáraik. A B1-nek és a B2-nek is két gyermeke van, C1, C2 és C2, C3 . Lehetnek könyvtárak vagy más fájlok. Ez egy-egy-sok kapcsolatot ábrázol.
A hierarchikus adatbázis-modell felhasználása
A hierarchikus adatbázis-modellt széles körben használták a mainframe Computers kora során. Manapság egy hierarchikus adatbázis-modellt használnak főként fájlrendszerek és földrajzi információk tárolására. Olyan alkalmazásokban használják, ahol nagy teljesítményre van szükség, például telekommunikációban és banki szolgáltatásokban. A hierarchikus adatbázist a Microsoft Windows operációs rendszer Windows Registry rendszeréhez is használják. Hasznos, ha a következő két feltétel teljesül:
- Az adatoknak hierarchikus formában kell lenniük, azaz a szülő-gyermek kapcsolatnak jelen kell lennie.
- A hierarchikus mintázatú adatokhoz csak egyetlen útvonalon kell hozzáférni.
A hierarchikus adatbázis modell előnyei
- Az adatok könnyen visszakereshetők a táblázati struktúrák közötti közvetlen kapcsolatoknak köszönhetően.
- A referencia integritását mindig megőrzik, azaz a szülőtáblázatban elvégzett minden változást automatikusan frissítik a gyermektáblában.
- Elősegíti az adatok megosztását.
- A szülő-gyermek kapcsolat miatt fogalmilag egyszerű.
- Az adatbázis biztonságát érvényesítették.
- Hatékony 1: N kapcsolatokkal.
- Világos parancsnok vagy felhatalmazás.
- Növeli a specializációt.
- Nagy teljesítményű.
- Tiszta eredmények.
A hierarchikus adatbázis modell hátrányai
- Ha a szülőtábla és a gyermektábla nem áll összefüggésben, akkor az új bejegyzés hozzáadása a gyermektáblába nehéz, mivel további bejegyzéset kell hozzáadni a szülőtáblához.
- A komplex kapcsolatok nem támogatottak.
- A redundáció pontatlan információkat eredményez.
- A szerkezet változása változásokhoz vezet minden alkalmazásban.
- M: Az N kapcsolat nem támogatott.
- Nincs adatkezelés vagy adatmeghatározási nyelv.
- A szabványok hiánya.
- Gyenge rugalmasság
- Kommunikációs akadályok
- Szervezeti diszunititás.
- Merev szerkezet
A hierarchikus adatbázis modell jellemzői:
- Sok-sok kapcsolat: Csak egy-egy-sok kapcsolatot támogat. Sok-sok kapcsolat nem támogatott.
- Probléma a törlés során: Ha egy szülőt törölnek, akkor a gyermek automatikusan törlődik.
- Az adatok hierarchiája: Az adatokat hierarchikus faszerű struktúra ábrázolja.
- Szülő-gyermek kapcsolat: Minden gyermeknek csak egy szülő lehet, de a szülőnek egynél több gyermeke is lehet.
- Mutató: A mutatókat olyan rekordok összekapcsolására használják, amelyek megmutatják, hogy melyik a szülő és melyik gyermekrekord.
- A lemez bemenete és kimenete minimalizálva van: A szülő és a gyermek rekordokat egymáshoz közel helyezik el vagy tárolják a tárolóeszközön, ezáltal minimalizálva a merevlemez bemenetet és kimenetet.
- Gyors navigáció: Mivel a szülőket és a gyermekeket egymáshoz közel tárolják, így csökken a hozzáférési idő és a navigáció gyorsabb lesz.
- Előre meghatározott kapcsolat: A gyökér, a szülő és a gyermek csomópontok közötti összes kapcsolat előre definiált az adatbázis sémában.
- Szervezeti nehézség: A hierarchia megakadályozza az adatok újraszervezését.
- Redundancia: Az egy-sok kapcsolat növeli az adatok redundanciáját, ami pontatlan adatok visszakereséséhez vezet.
Példák
Vegyünk példát a főiskolai hallgatókra, akik különböző kurzusokon vesznek részt. A tanfolyamot csak egyetlen hallgató számára lehet kiosztani, de a hallgató annyi kurzust vehet igénybe, amennyit csak akar, következésképpen egy-sok kapcsolatra utal.
Most ábrázolhatjuk a fenti hierarchikus modellt relációs táblázatokként, az alábbiak szerint:
Diákasztal:
Tanfolyam táblázat:
Ilyen módon a hierarchikus modell ábrázolható relációs táblázatokban, és fordítva is megvalósítható.
Következtetés
Ebben a cikkben részletesen megvitattuk a hierarchikus adatbázis modelljét, amely a szülő-gyermek kapcsolatot ábrázolja, ami megkönnyíti az adatok ábrázolását és a koncepció könnyű megértését. Elsősorban a mainframe számítógépeknél használták, de mégis sok olyan területen használják, ahol a nagy teljesítmény és az egyszerű koncepciók a paraméterek. Tehát a hierarchikus modell hatékony egy-egy kapcsolathoz, és széles körben használják a fájlrendszer-adatok rögzítésében.
Ajánlott cikkek
Ez egy útmutató a Hierarchical Database Model számára. Itt megvitattuk a hierarchikus adatbázis-modell alapelveit, meghatározását és előnyeit. A további javasolt cikkeken keresztül további információkat is megtudhat -
- Mi lehetséges?
- Mi a MySQL adatbázis?
- A Big Data adatbázis?