Hierarchikus adatmodell - stadopedia
A hierarchikus adatmodell a legegyszerűbb az összes nullaponttípus. Történelmileg ez volt az első az összes datalogikai modellen: ezt a modellt támogatja az első IBM IMS IBM.
A hierarchikus modell megjelenése annak a ténynek tudható be, hogy a valóságban nagyon sok kapcsolat van egy hierarchiában, amikor egy objektum szülőként működik, és számos alárendelt objektum kapcsolódhat hozzá. A hierarchia egyszerű és természetes az objektumosztályok közötti kapcsolat feltérképezésében.
Szegmens szempontjából az American Association for DBTG (Data Base Task Group) adatbázisok úgynevezett rekord, ugyanakkor részeként hierarchikus modell meghatározott két fogalom: a szegmens típusát vagy rekord típus és annak egy példányát a szegmens vagy egy másolatot a felvételt.
A szegmens típusa az adatelemek típusainak nevezett gyűjteménye, amely benne van. A szegmens példánya a benne lévő mezők vagy adatelemek sajátos értékeiből származik. A hierarchikus modellen belül minden egyes szegmens homogén rekordokat alkot. Annak érdekében, hogy megkülönböztesse az egyes rekordokat egy adott készletben, minden egyes szegmensnek tartalmaznia kell egy kulcsot vagy kulcsfontosságú attribútumkészletet (mezők, adatelemek). A kulcs egy olyan adatelemek halmaza, amelyek egyedileg azonosítják a szegmens egy példányát. Például, figyelembe véve a szervezet alkalmazottjait leíró szegmens típusát, ki kell emelnünk a munkavállaló azon jellemzőit, amelyek egyedileg azonosítják a vállalati adatbázisban. Feltételezve, hogy a névkötések a vállalkozásnál dolgozhatnak, valószínűleg a legmegbízhatóbb az azonosító azonosítása a számával. Ha azonban olyan állománnyal dolgozunk, amely tartalmazza az állampolgárok sokaságát, például országunkat, akkor valószínűleg ki kell választanunk olyan mezőket, amelyek az útlevéladatok kulcsfontosságúak.
Egy hierarchikus modellben a szegmensek egy orientált fa-szerű grafikonhoz kapcsolódnak. Úgy tartják, hogy ez az irányított gráf élei képviseli hierarchikus kapcsolatokat a szegmensek között: szegmens minden egyes esetben, állva a hierarchia, és kapcsolódik az ilyen típusú szegmens felel meg, több (többszörös) példányban a (slave) típusa szegmenst. szegmens típusú, található egy magasabb szinten a hierarchia nevezzük logikai forrásból származik, a típusú szegmensek csatlakoztatva alábbi úti cél hierarchikus élek, ami viszont az úgynevezett logikailag alárendelve a szegmens típusát. Néha a kezdeti szegmenseket ősszegmenseknek nevezik, az alárendelt szegmenseket leszármazott szegmensnek nevezik.
Ábra. 3.1 Példa a szegmensek közötti hierarchikus kapcsolatokra
Fogalmi szinten a DB séma fogalmát a hierarchikus modell terminológiájában definiáljuk.
A hierarchikus adatbázis séma az egyes fák gyűjteménye, a modellben minden fa fizikai adatbázis. Minden fizikai adatbázis kielégíti a következő hierarchikus korlátokat:
- minden fizikai adatbázisban van egy gyökér szegmens, vagyis olyan szegmens, amely nem rendelkezik logikai kezdeti (szülő) típusú szegmenssel;
- minden logikai kezdeti szegmenst tetszőleges számú logikailag alárendelt szegmenshez lehet hozzárendelni;
- minden logikailag alárendelt szegmens csak egy logikusan induló (szülő) szegmenshez kapcsolható.
Fontos, hogy megértsük a különbség a szegmens és szegmens típusát - ez ugyanaz, mint a változó típusa, és a változó magát: a szegmens egy példánya a szegmens. Például, lehet, hogy egy szegmens típusú csoportot (száma, öregségi) és a szegmensek ilyen típusú, mint például a (4305, Petrov, FI), (383, bokros TS).
A szegmensek példányai között hierarchikus kapcsolatok is léteznek. Vegyük például a 3. ábrán látható hierarchikus gráfot. 3.2.
Ábra. 3.2 Példa egy hierarchikus fa szerkezetre
Minden egyes szegmens típusnak számos megfelelő példánya lehet. A szegmensek példányai között hierarchikus kapcsolatok is léteznek.
Az 1. ábrán. 3.3 a megfelelő hierarchikus fa két példánya
Ábra. Példa erre a fa két példányára
Az azonos típusú példányokat, amelyek az ősszegmens egy példányához kapcsolódnak, "ikreknek" nevezik. Példánkban a b1, b2 és b3 példányok "ikrek". de a b4 példány az alsó szegmens másik példányának alárendeltje, és nem "kettős" a b1, b2 és b3 példányok tekintetében. A szegmens egy példányának alárendelt szegmensek összes példányát fizikai rekordnak nevezik. A gyermek példányok száma eltérhet az alapszegmensek különböző példáitól, ezért általában a fizikai rekordok különböző hosszúságúak. Tehát a hierarchikus grafikonok lineáris rögzítésének elvével a 3.3. Ábrán bemutatott példát két rekord formájában lehet ábrázolni:
Amint a példánkból látható, a hierarchikus modell fizikai feljegyzései hossza és szerkezete különböznek.
A hierarchikus modell adatleíró nyelv
A hierarchikus modell keretében megkülönböztetik az adatleírást (DDL, Data Definition Language) és az adatkezelési eszközök (DML, Data Manipulation Language) nyelvi eszközeit.
Minden fizikai adatbázist olyan operátorcsoport ír le, amely meghatározza mind a logikai struktúráját, mind pedig az adatbázis tárolási struktúráját. A leírás a DBD (Data Base Definition) operátorral kezdődik:
DBD név = <имя БД>, ACCESS = <способ доступа>
A hozzáférési módszer meghatározza a fizikai rekordok kapcsolatának megszervezését. Meghatározott 5 hozzáférési módszerek: HSAM - hierarchikus szekvenciális hozzáférés (hierarchikus szekvenciális módszer), HISAM - hierarchikus index szekvenciális hozzáférés (hierarchikus indexelt szekvenciális módszer), EDAM - hierarchikus közvetlen hozzáférést módszerrel (hierarchikus közvetlen módszer), HID AM - hierarchikus index közvetlen hozzáférési módszer (hierarchikus index-közvetlen módszer), INDEX-index módszer.
Az alábbiakban az adatbázis tárolására szánt adatkészletek leírása található:
DATA SET D01 = <имя оператора, определяющего хранимый набор данных>.
DEVICE =<устройство хранения БД>,
[OVFLW = <имя области переполнения>]
Mivel a fizikai rekordok különböző hosszúságúak, akkor az adatok módosításával a rekord növelheti és meghaladhatja az eredeti rekordhosszat a módosítás előtt. Ebben az esetben bizonyos tárolási módok esetén további tárhelyre lehet szükség, ahol további adatokat fognak elhelyezni. Ezt a helyet a túlcsordulási területnek hívják.
A teljes fizikai adatbázis leírása után ismertetjük a hierarchiával összhangban álló szegmensek típusainak leírását. A szegmensek leírása mindig a gyökér szegmens leírásával kezdődik. A szegmens típusának leírására vonatkozó általános rendszer a következő:
SEGM NAME = <имя сегмента>. BYTES =<размер в байтах>.
FREQ = <средняя частота реализаций сегмента под одним исходным>
PARENT = <имя родительского сегмента>
A FREQ paraméter meghatározza az adott szegmens példányainak átlagos számát az első szegmens egy példányával kapcsolatban. A gyökér szegmens esetében ez a gyökérszegmens esetleges példányainak száma.
A gyökér szegmens esetében a PARENT paraméter 0 (nulla). Ezután minden szegmenshez megadjuk a mezők leírását:
START = <номер байта, с которого начинается значения поля>,
BYTES = <размер поля в байтах>,
A SEQ attribútum meg van adva a kulcsmezőnek, ha a szegmensek példái fizikailag rendezve vannak a mező értékeivel összhangban.
Az U paraméter be van állítva, ha a kulcsmező értékei a szegmens összes példányára jellemzőek, az M egyébként. Ha a mező a kulcs, annak leírása zárójelben van megadva, egyébként a mezőnév zárójelek nélkül adható meg. A TYPE paraméter adja meg az adattípust. Korai hierarchikus modellek esetében csak háromféle adat definiált: X - hexadecimális, P - tizedes, C - szimbolikus.
Az áramkör leírása a generációs eljárás megadásával fejeződik be:
- DBDGEN - jelöli az adatbázis leírását az ellenőrző operátorok sorozata végére;
- FINISH - nem zéró kiléptetési kódot állít be hiba észlelésekor;
- END - a vég.
A rendszerben több fizikai adatbázis is létezhet, de mindegyiküket DBD külön-külön írja le, és egyedi nevet kap. Minden FWA csak egy gyökérszegmenst tartalmaz. Az FWA gyűjtemény koncepcionális adatmodellt alkot.