Сетевая модель данных
Строится по рекомендациям CODASYL (конференция по символьным языкам).
С точки зрения теории графов сетевой модели соответствует произвольный граф (возможно имеющий циклы и петли). В узлах графа помещаются типы записей, а ребра интерпретируются как связи между типами записей.
Модель не накладывает ограничения на связи.
Узлы сети описывают типы объектов.
Дуги – связи между экземплярами разных типов.
В описании базы включается множество описаний типов, множество описаний связей.
Сетевая БД состоит из набора записей и набора связей между этими записями, а если говорить более точно, из набора экземпляров каждого типа из заданного в схеме БД набора типов записи и набора экземпляров каждого типа из заданного набора типов связи.
Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Экземпляр типа связи состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка.
Для описания типа описывается структура записи этого типа.
Структура может быть линейной:
По минимуму надо хранить: имя, тип и размерность.
Описание связок:
Связь описывается набором. Описание набора содержит указание типа владельца набора, указание типа члена набора, описание характеристик связи.
Важный элемент описания связи – класс членства. Указывается для подчиненного типа. Для главного типа – указание связи не обязательно.
Три класса членства:
Не обязательное членство: подчиненная запись не обязана иметь владельца.
Обязательное членство: подчиненная запись обязана иметь владельца, но может его сменить.
Фиксированное членство: подчиненная запись обязана иметь владельца и не может его сменить.
По соединениям типов разрешается:
множественное владение:
множественное членство:
множественное связывание двух:
рекурсивная (петлевая) связь:
По соединениям типов НЕ разрешается:
Отношение "многие ко многим".
Включение экземпляра в несколько связей из одного набора.
Связывание реализуется с помощью физических указателей:
Основной вариант – кольцо:
Сетевая модель базы при выборке работает медленнее, чем реляционная.
Пример: Найти сотрудника Иванова и найти его отпуска.
Достоинства сетевой модели:
высокое быстродействие
компактность
Недостатки:
низкая надежность за счет возможности потери указателей.
"позаписная" работа, т.е. привыборке последовательно просматриваются все записи.
невозможность оперативной работы, т.е. сетевая модель способна отвечать только на заранее запрограммированные запросы
Операции сетевой модели
1) Операции с данными:
удалить
добавить
изменить
2) Операции со связями:
подключить
отключить
переключить
3) Навигация по данным:
переход на подчиненную
возможность перехода на следующую подчиненную
переход на владельца
Отличие сетевой структуры от иерархической заключается в том, что каждый элемент в сетевой структуре может быть связан с любым другим элементом (см. рис. 2.3). Пример простой сетевой структуры показан на рис. 2.4.
Достоинством сетевой модели данных является возможность эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности.
Недостатком сетевой модели данных являются высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе.
Наиболее известными сетевыми СУБД являются IDMS , db_VistaIII , СЕТЬ, СЕТОР и КОМПАС.
Простой пример сетевой схемы БД приведен на рис. 2.22.
Рис. 2.22. Пример схемы сетевой БД
Примерный набор операций при использовании сетевой модели может быть следующим [8].
Найти конкретную запись в наборе однотипных записей (инженера Петрова).
Перейти от предка к первому потомку по некою рой связи (к первому сотруднику отдела 42).
Перейти к следующему потомку в некоторой связи (от Петрова к Иванову).
Перейти от потомка к предку по некоторой связи (найти отдел Петрова).
Создать новую запись.
Уничтожить запись.
Модифицировать запись.
Включить в связь.
Исключить из связи.
Переставить в другую связь и т.д.