6. Сетевая модель данных

6.1. Исторический контекст

Сети - это способ представления отношений между объектами. Они широко применяются в математике, исследованиях операции, физике и других областях знаний.

Сети обычно представлены математической структурой, которая называется направленным графом.Граф состоит из точек илиузлов, которые соединены стрелками илиребрами.В сетевой модели узлы можно представлять как типы записей данных, а ребра – как отношения один-к-одному или один-ко-многим. Таким образом,сетевая модель данных представляет данные сетевыми структурами типов записей, которые связаны отношениями один-к-одному или один-ко-многим.

В 1971 году был опубликован официальный стандарт сетевых баз данных, который получил название CODASYL. Появление стандарта увеличило популярность сетевой модели, и многие компании создали свои версии сетевой СУБД. Хотя сетевая модель данных в будущем может все больше уступать место на рынке СУБД реляционной модели данных, сегодня она эффективно служит во многих информационных системах.

6.2. Основные понятия и определения

В сетевой модели существуют два основных понятия: типы записей и наборы. Типы записей - это совокупность логически связанных записей. Например, тип записи клиент может включать такие элементы данных, как ИД-Клиент, Имя, Адрес, Сумма-Счета, Дата-Последнего-Платежа. Все типы записей - это заданные имена, такие как КЛИЕНТ, СЧЕТ, ТОРГОВЫЙ АГЕНТ и т.д.

Наборы- это отношения один-ко-многим (или один-к-одному) между двумя типами записей. Например, один набор выражает отношения один-ко-многим между записями клиентов и подлежащих оплате ими счетов. В любом сетевом наборе один тип записей является владельцем, а остальные - членами. В данном примере тип записи клиент является владельцем, а тип записи счета – членом.Отношение один-ко-многим допускает возможность, что с записью клиент может быть связано ноль, одна или несколько записей счетов. Конечно, бывают ситуации, когда отношения  строго один-к-одному, как, например, между грузовиком и его водителем, но они обрабатываются таким же образом. Имя набора - это метка, которая присвоена стрелке. Все эти понятия проиллюстрированы примером, приведенным на рис.6.1.

Торговый-агент

КЛИЕНТ

ВЛАДЕЛЕЦ

ВЛАДЕЛЕЦ

МНОЖЕСТВО КЛИЕНТ-ЗАКАЗ

МНОЖЕСТВО

ТА-ЗАКАЗ

ЗАКАЗ

ВЛАДЕЛЕЦ

ЧЛЕН

МНОЖЕСТВО ЭЛЕМЕНТ-ЗАКАЗА

Строка-элемент

ЧЛЕН

а) диаграмма

КЛИЕНТ ТОРГОВЫЙ АГЕНТ

Смит Джоунс Дарвин Бин

Заказ 1 Заказ 2 Заказ 3

Ручки Карандаши Бумага Конверты

б) Вхождения

Рис.6.1. Пример сетевой структуры данных

На рис.6.1 мы видим некоторые обозначения. Во-первых, набор обозначается стрелками между типами записей, причем стрелка указывает в сторону типа записи члена. Во-вторых, каждый набор состоит из типа записи владелец, типа записи член и имени набора. В-третьих, структура данных состоит из этих простых наборов отношений. На рис.6.1 представлены три набора: набор КЛИЕНТ-ЗАКАЗ с владельцем КЛИЕНТ и членом ЗАКАЗ, набор ТА-ЗАКАЗ с владельцем ТОРГОВЫЙ-АГЕНТ и членом ЗАКАЗ и набор ЭЛЕМЕНТ-ЗАКАЗА с владельцем ЗАКАЗ и членом СТРОКА-ЭЛЕМЕНТ.

Рис.6.1 является примером отличия сетевой модели от иерархической. Тип записи ЗАКАЗ является членом для двух наборов: КЛИЕНТ-ЗАКАЗ и ЗАКАЗ. В иерархической модели данных никакой тип записи не может быть членом двух разных наборов, но в сетевой модели это возможно.