Структуры данных сетевых и иерархических моделей

К типовым структурам данных относятся: элемент данных, агрегат данных, запись, база данных.

Элемент данных (атрибут) – это наименьшая поименованная структурная единица данных (аналог поля в файловых системах).

Агрегат данных – поименованное подмножество элементов данных или других агрегатов внутри записи. В агрегатах допускается множественный элемент, который содержит несколько значений элемента в одном экземпляре агрегата.

Запись в сетевой или иерархической модели в общем случае является составным агрегатом, который не входит в состав других агрегатов. Она характеризуется структурой взаимосвязей ее элементов и агрегатов. Структура записи может иметь иерархический характер. Все множество экземпляров записи одинаковой структуры образует тип записи. Запись конкретного типа в иерархической модели является объектом модели данных.

На рис.10.1 приведен пример иерархической записи, в которой имеются названные выше типы структур данных. Тип записи назван “Договор”, так как в записи представлена вся структура информации о договорах с заказчиками на поставку изделий.

Следует отметить, что собственно данные (элементарные данные, имеющие значение) представлены лишь в конечных (терминальных) вершинах записи. Остальные типы структур данных, в том числе агрегаты, являются лишь поименованной совокупностью данных (групповыми данными).

Связи объектов в сетевых и иерархических моделях данных

Модель данных, как правило, включает несколько разных объектов. Между объектами модели данных устанавливаются связи. Совокупность взаимосвязанных конкретных объектов модели для некоторой предметной области образует базу данных.

Связи между любыми двумя объектами модели определяются групповыми отношениями между их экземплярами.

Рис.10.1. Пример иерархической записи “Договор”.

Групповое отношение (набор) – это строго иерархическое отношение между записями двух типов: главной записью набора и подчиненными записи набора.

Способы организации групповых отношений. Отличия в разных СУБД может иметь и организация связей (групповых отношений) объектов сетевой модели – цепи, логические связи (аналоги набора). При этом могут отличаться и способы реализации групповых отношений, например, с помощью адресных указателей или по ключу связи (атрибуту связи) – одинаковому в связанных объектах (записях, файлах) модели.

Связи в иерархических и сетевых моделях часто реализуются физически и при большом числе объектов преимущества организации базы данных могут резко снижаться из-за трудностей поддержания связей, которые становятся громоздкими.

Операции обработки данных модели

По отношению к объектам (записям) сетевой модели осуществляются операции: запомнить – ввод новой записи и автоматическое ее включение в групповые отношения, где она объявлена подчиненной; включить – включение уже существующей подчиненной записи в заданное групповое отношение; обновить – изменить значения элементов существующей записи; извлечь – поиск записи любого типа; удалить – удалить запись; исключить из группового отношения – разорвать связь с владельцем, сохранив запись. Для корневой записи обязательно наличие уникального ключа, для подчиненной записи – наличие в БД записи, которой она подчинена.

По отношению к объектам (записям) иерархической модели осуществляются операции: запомнить – включить в БД новую запись; обновить – изменить значения элементов в предварительно извлеченной записи (ключевые поля записей не изменяются); удалить – удалить из БД экземпляр записи и все подчиненные ей записи; извлечь – найти корневую запись по значению уникального ключа записи или произвести поиск подчиненной записи левосторонним обходом иерархической структуры БД сверху вниз.