4.3. Моделі даних на основі записів

У моделі на основі записів база даних складається з декількох записів фіксованого формату, що можуть мати різні типи. Кожен тип запису визначає фіксовану кількість полів, кожне з яких має фіксовану довжину. Існує три основних типи логічних моделей даних на основі записів:

реляційна модель даних (relational data model),

мережева модель даних (network data model)

ієрархічна модель даних (hierarchical data model).

Ієрархічна і мережна моделі даних були створені майже на десять років раніше реляційної моделі даних.

У кожній моделі даних визначається множина взаємо залежних об'єктів моделі. Зв'язок двох об'єктів відображає їх підпорядкованість. Об'єктом у моделі даних є основний тип структур даних з тих, що підтримуються СУБД. У різних СУБД об'єкт моделі даних може бути по різному визначений і названий (“тип запису”, “файл”, “сегмент”, “таблиця”).

Вид моделі даних, підтримуваної СУБД на машинному носії, є одним з найважливіших ознак класифікації СУБД. Мережні, ієрархічні і реляційні моделі підтримуються системами керування базами даних (СУБД) з однойменною назвою - СУБД мережевого, ієрархічного або реляційного типу.

4.2.1.Ієрархічна модель даних

Ієрархічна структура являє собою сукупність елементів, зв'язаних між собою за певними правилами. Об'єкти, зв'язані ієрархічними відносинами, утворять орієнтований граф.

Д о основних понять ієрархічної структури ставляться: рівень, елемент (вузол), зв'язок.

Вузол — це сукупність атрибутів даних, що описують деякий об'єкт.

На схемі ієрархічного дерева вузли представляються вершинами графа.

Кожний вузол на більше низькому рівні зв'язаний тільки з одним вузлом, що перебуває на більше високому рівні. Ієрархічне дерево має тільки одну вершину (корінь дерева), не підлеглу ніякій іншій вершині й находящуюся на самому верхньому (першому) рівні. Залежні (підлеглі) вузли перебувають на другому, третьому й 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.

Записам в ньому відповідають вузли (які ще називають сегментами) а зв’язкам - множини ребер - набори.

Її основні недоліки:

-відсутність засобів для явного задання обмежень, що накладаються на дані.

-є недостатньо гнучкою для більшості програм;

-зв'язки обмежені одними типом «один до декількох», що не дає можливості виразити всі можливі відношення між даними. Спроба перебороти цей недолік призводить до дублювання даних.

Найпоширенішою ієрархічною СУБД є система IMS корпорації IBM.

4.2.2.Мережева модель даних у мережній структурі при тих же основних поняттях (рівень, вузол, зв'язок) кожний елемент може бути пов'язаний з будь-яким іншим елементом.

-У СУБД, що підтримують ієрархічні і мережні моделі даних, як правило, потрібне налаштування на конкретну СУБД.

При цьому треба робити опис структури бази даних – схеми даних засобами мови опису даних (ЯОД). Отриманий опис підлягає компіляціїї для формування спеціального програмного модуля, що використовується при всіх звертаннях до бази даних.

-Зміни в структурі БД вимагають коректування опису моделі і повторної генерації програмного модуля

-принцип навігації (обходу дерева) робить мову маніпулювання даними недоступною для користувачів-непрограмістів.

До типових структур даних ієрархічної та мережевої моделі відносяться: елемент даних, агрегат даних, запис.

Елемент даних (атрибут) – це найменша поіменована структурна одиниця даних (аналог поля у реляційних системах).

Агрегат даних – поіменована підмножина елементів даних або інших агрегатів усередині запису.

В агрегатах допускається множинний елемент, що містить кілька значень елемента в одному екземплярі агрегату.

Запис у мережевій або ієрархічній моделі в загальному випадку є складним агрегатом, що не входить до складу інших агрегатів.

Він характеризується структурою взаємозв'язків його елементів і агрегатів.

Структура запису може мати ієрархічний характер. Уся множина екземплярів запису однакової структури утворюють тип запису.