3.2.2. Ієрархічні бази даних

Ієрархічна структура представляє сукупність елементів, пов'язаних між собою за певними правилами. Об'єкти, пов'язані ієрархічними відносинами, утворюють орієнтований граф. До основних понять ієрархічної структури відносяться: рівень,елемент (вузол), зв'язок. Вузол - це сукупність атрибутів даних, що описують деякий об'єкт. На схемі ієрархічного дерева вузли представляються вершинами графа. Кожен вузол на більш низькому рівні пов'язаний лише з одним вузлом, що знаходиться на більш високому рівні. Ієрархічне дерево має тільки одну вершину, не підпорядковану ніякий інший вершині і знаходиться на самому верхньому (першому) рівні. Залежні вузли знаходяться на другому, третьому і т.д. рівнях. Кількість дерев у базі даних визначається числом кореневих записів. До кожного запису бази даних існує тільки один (ієрархічний)шлях від кореневого запису.

До основних недоліків ієрархічних моделей слід віднести: неефективність реалізації відносин типу N: N, повільний доступ до сегментів даних нижніх рівнів ієрархії, чітка орієнтація на певні типи запитів та ін. У зв'язку з цими недоліками раніше створені ієрархічні СУБД піддаються істотним модифікацій, що дозволяє підтримувати більш складні типи структур і, в першу чергу, мережеві та їх модифікації.

Ієрархічною базою даних є Реєстр Windows, в якому зберігається вся інформація, необхідна для нормального функціонування комп'ютерної системи (дані про конфігурацію комп'ютера і встановлених драйверах, відомості про встановлені програми, настройки графічного інтерфейсу та ін.).

Ще одним прикладом ієрархічної бази даних є база даних «Доменна система імен підключених до Інтернету комп'ютерів». На верхньому рівні знаходиться таблична база даних, що містить перелік доменів верхнього рівня (всього 264 домена), з яких 7 - адміністративні, а решта 257 - географічні. На другому рівні знаходяться табличні бази даних, що містять перелік доменів другого рівня для кожного домена першого рівня. На третьому рівні можуть знаходитися табличні бази даних, що містять перелік доменів третього рівня для кожного домена другого рівня, і таблиці, що містять IP-адреси комп'ютерів, що знаходяться в домені другого рівня (рис. 3.3).

3.2.2.1. Керуюча частина ієрархічної моделі

У рамках ієрархічної моделі, як і в інших, також виділяють мовні засоби опису даних (МОД) і засоби маніпулювання даними (ЯМД). Кожна фізична база описується набором операторів, що обумовлюють як її логічну структуру, так і структуру зберігання БД. При цьому спосіб доступу встановлює спосіб організації взаємозв'язку фізичних записів.

Можливі наступні способи доступу:

• ієрархічно послідовний;

• ієрархічно індексно-послідовний;

• ієрархічно-прямий;

• ієрархічно індексно-прямий;

• індексний.

Крім визначення імені БД і способу доступу описи мають містити визначення типів сегментів, що складають БД, у відповідності з ієрархією, починаючи з кореневого сегмента. Кожна фізична БД містить тільки один кореневий сегмент, але в системі може бути кілька фізичних БД.

Серед операторів маніпулювання даними можна виділити оператори пошуку даних, оператори пошуку даних з можливістю модифікації, оператори модифікації даних. Набір операцій маніпулювання даними в ієрархічній БД невеликий, але цілком достатній.