11.Ієрархічна модель даних.

Ієрархічна модель даних є найбільш простою серед усіх даталогічних моделей.

Основними інформаційними одиницями в ієрархічній моделі є: база даних (БД), сегмент і поле.

Поле даних визначається як мінімальна, неподільна одиниця даних, доступна користувачу за допомогою СУБД.

Сегмент називається записом, при цьому в рамках ієрархічної моделі визначаються два поняття: тип сегмента або тип запису і екземпляр сегмента або примірник запису.

Тип сегмента - це пойменована сукупність типів елементів даних, в нього входять.

Примірник сегмента утворюється з конкретних значень полів або елементів даних, в нього входять.

Кожен тип сегмента в рамках ієрархічної моделі утворює деякий набір однорідних записів. Для можливості розходження окремих записів в даному наборі кожен тип сегмента повинен мати ключ або набір ключових атрибутів. Ключем називається набір елементів даних, однозначно ідентифікують екземпляр сегмента.

В ієрархічній моделі сегменти об'єднуються в орієнтований деревоподібний граф. При цьому вважають, що спрямовані ребра графа відображають ієрархічні зв'язки між сегментами: кожного примірника сегмента, що стоїть вище за ієрархією і сполученого з даним типом сегмента, відповідає кілька екземплярів даного типу сегмента. Тип сегмента, що знаходиться на більш високому рівні ієрархії, називається логічно вихідним по відношенню до типами сегментів, сполученим з даними спрямованими ієрархічними ребрами, які в свою чергу називаються логічно підлеглими по відношенню до цього типу сегмента. Іноді вихідні сегменти називають сегментами-предками, а підлеглі сегменти називають сегментами-нащадками.

Схема ієрархічної БД являє собою сукупність окремих дерев, кожне дерево в рамках моделі називається фізичною базою даних. Кожна фізична БД задовольняє наступним ієрархічним обмеженням:

• в кожній фізичній БД існує один кореневий сегмент, тобто сегмент, у якого немає логічно вихідного (батьківського) типу сегмента;

• кожен логічно вихідним сегмент може бути пов'язаний з довільним числом логічно підлеглих сегментів;

• кожен логічно підлеглий сегмент може бути пов'язаний тільки з одним логічно вихідним (батьківським) сегментом.

Кожен тип сегмента може мати безліч відповідних йому екземплярів. Між екземплярами сегментів також існують ієрархічні зв'язки.

Примірники-нащадки одного типу, пов'язані з одним примірником сегмента-предка, називають "близнюками". Набір всіх примірників сегментів, підпорядкованих одному екземпляру кореневого сегмента, називається фізичною записом. Кількість примірників-нащадків може бути різним для різних екземплярів батьківських сегментів, тому в загальному випадку фізичні записи мають різну довжину.

12.Моделі засновані на інвертованих списках.

Організація доступу до даних на основі інвертованих списків використовується практично у всіх сучасних реляційних СУБД, але в цих системах користувачі не мають безпосереднього доступу до інвертованих списків.

База даних, організована за допомогою інвертованих списків, схожа на реляційну БД, але з тією відзнакою, що таблиці, що зберігаються, і шляхи доступу до них видно користувачам. При цьому:

- рядки таблиць впорядковані системою в деякій фізичній послідовності;

- фізична впорядкованість рядків всіх таблиць може визначатися і для всієї БД;

- для кожної таблиці можна визначити довільне число ключів пошуку, для яких будуються індекси.

Маніпулювання даними підтримуються два класи операторів:

1. Оператори, що встановлюють адресу записи, серед яких:

• прямі пошукові оператори (наприклад, знайти перший запис таблиці по деякому шляху доступу);

• оператори, що знаходять запис в термінах відносної позиції від попереднього запису по деякому шляху доступу.

2. Оператори над записами, що адресуються.

Приклади операторів:

• LOCATE FIRST - знайти перший запис таблиці Т у фізичному порядку; повертає адресу запису;

• LOCATE FIRST WITH SEARCH KEY EQUAL - знайти перший запис таблиці Т із заданим значенням ключа пошуку К; повертає адресу запису;

• LOCATE NEXT - знайти перший запис, наступний за записом із заданою адресою в заданому шляху доступу; повертає адресу запису;

• RETRIVE - вибрати запис з вказаною адресою;

• UPDATE - відновити запис з вказаною адресою;

• DELETE - видалити запис з вказаною адресою;

• STORE - включити запис у вказану таблицю; операція генерує адресу запису.

Спільні правила визначення цілісності БД відсутні. У деяких системах підтримуються обмеження унікальності значень деяких полів, але в основному все покладається на прикладну програму.