Introduktion til hierarkisk databasemodel
Databasemodel er en måde at definere strukturen eller logisk design af en database. Den fortæller, hvordan dataene gemmes, åbnes og opdateres i DBMS (Database Management System). Nu diskuterer vi den hierarkiske databasemodel i detaljer. Der er mange datamodeller til at repræsentere data. Nogle er:
- Relationsmodel
- Hierarkisk model
- Netværksmodel
- Enhedsforholdsmodel
I relation er modeldata organiseret i 2D (to-dimensionelle) tabeller, hvor et forhold opretholdes af et fælles felt i to tabeller.
I hierarkisk databasemodel er data repræsenteret i en trælignende struktur. Det repræsenterer et forældre-barn-forhold til en enlig forælder for hvert barn.
Netværksmodellen er en udvidelse af den hierarkiske model. I disse data er repræsenteret i form af grafer med mere end en overordnet knude for en underordnet knude.
I entitetsforholdsmodellen er objekter opdelt i enheder og deres egenskaber i deres attributter, og derefter oprettes forholdet mellem forskellige enheder.
Nu diskuterer vi den hierarkiske databasemodel i detaljer.
Hvad er hierarkisk databasemodel
En hierarkisk databasemodel er en datamodel, hvor data er repræsenteret i den trælignende struktur. I denne model gemmes data i form af poster, der er indsamling af felter. Posterne er forbundet via links, og typen af post fortæller, hvilket felt der er indeholdt i posten. Hvert felt kan kun indeholde en værdi.
En hierarkisk databasemodel skal kun have en forælder for hver underordnede knude, men overordnede noder kan have mere end et barn. Flere forældre er ikke tilladt. Dette er den største forskel mellem den hierarkiske og netværksdatabasemodellen. Træens første knude kaldes rodnoden. Når data skal hentes, gennemføres hele træet fra rodnoden. Denne model repræsenterer en til mange forhold.
Lad os se et eksempel: Lad os antage, at vi har en hovedmappe, der indeholder andre undermapper. Hver undermappe indeholder flere filer og mapper. Hver katalog eller fil kan kun findes i et katalog, dvs. det har kun en forælder.
Her er A det vigtigste bibliotek, dvs. rodnoden. B1 og B2 er deres barn eller undermapper. B1 og B2 har også to børn henholdsvis C1, C2 og C2, C3 . Det kan være kataloger eller andre filer. Dette skildrer en til mange forhold.
Anvendelser af hierarkisk databasemodel
En hierarkisk databasemodel blev vidt brugt i Mainframe Computers æra. I dag bruges en hierarkisk databasemodel hovedsageligt til lagring af filsystemer og geografisk information. Det bruges i applikationer, hvor der kræves høj ydelse, såsom telekommunikation og bankvirksomhed. En hierarkisk database bruges også til Windows-registreringsdatabase i Microsoft Windows-operativsystemet. Det er nyttigt, når følgende to betingelser er opfyldt:
- Dataene skal være i et hierarkisk mønster, dvs. forældre-barn-forhold skal være til stede.
- Dataene i et hierarkisk mønster skal kun fås adgang til via en enkelt sti.
Fordele ved hierarkisk databasemodel
- Data kan let hentes på grund af de eksplicitte links, der findes mellem tabellen strukturer.
- Henvisningsintegritet opretholdes altid, dvs. eventuelle ændringer foretaget i overordnede tabel opdateres automatisk i en underordnet tabel.
- Fremmer datadeling.
- Det er konceptuelt enkelt på grund af forholdet mellem forældre og barn.
- Databasesikkerhed håndhæves.
- Effektiv med 1: N-forhold.
- En klar kommandokæde eller autoritet.
- Øger specialiseringen.
- Høj ydeevne.
- Klare resultater.
Ulemper ved hierarkisk databasemodel
- Hvis overordnede tabel og underordnede tabel ikke hænger sammen, er det vanskeligt at tilføje en ny post i underordnede tabel, fordi der skal tilføjes yderligere indlæg i overordnede tabel.
- Komplekse forhold understøttes ikke.
- Redundans, som resulterer i unøjagtige oplysninger.
- Ændring i struktur fører til ændring i alle applikationsprogrammer.
- M: N-forhold understøttes ikke.
- Ingen datamanipulation eller datadefinitionssprog.
- Mangel på standarder.
- Dårlig fleksibilitet
- Kommunikationsbarrierer
- Organisatorisk uenighed.
- Stiv struktur
Funktioner i den hierarkiske databasemodel:
- Mange til mange forhold: Det understøtter kun en - til - mange forhold. Mange til mange forhold understøttes ikke.
- Problem ved sletning: Hvis en forælder slettes, bliver barnet automatisk slettet.
- Hierarki af data: Data er repræsenteret i en hierarkisk trælignende struktur.
- Forældre-barn-forhold: Hvert barn kan kun have en forælder, men en forælder kan have mere end et børn.
- Peger: Pegere bruges til at linke poster, der fortæller, hvem der er en forælder, og hvilken underordnet post.
- Diskinput og -udgang minimeres: Forældre- og underordnede poster placeres eller gemmes tæt på hinanden på lagerenheden, hvilket minimerer harddiskens input og output.
- Hurtig navigation: Når forælder og barn opbevares tæt på hinanden, så reduceres adgangstiden, og navigationen bliver hurtigere.
- Foruddefineret forhold: Alle forhold mellem rod-, forældre- og børneknudepunkter er foruddefineret i databaseskemaet.
- Omorganiseringsproblemer: Hierarki forhindrer omorganisering af data.
- Redundans: Ét til mange forhold øger redundansen i dataene, hvilket fører til hentning af unøjagtige data.
eksempler
Lad os tage et eksempel på universitetsstuderende, der tager forskellige kurser. Et kursus kan tildeles en eneste enkelt studerende, men en studerende kan tage så mange kurser, som de ønsker, derfor efter et til mange forhold.
Nu kan vi repræsentere ovennævnte hierarkiske model som relationstabeller som vist nedenfor:
Studenttabel:
Kursustabel:
På denne måde kan den hierarkiske model repræsenteres i relationstabeller, og vice versa kan også udføres.
Konklusion
I denne artikel har vi drøftet den hierarkiske databasemodel i detaljer, der viser forholdet mellem forældre og barn, hvilket gør det nemt at repræsentere data og forstå begrebet let. Det blev mest brugt i tider med mainframe-computere, men stadig bruges det i mange felter, hvor høj ydelse og lette koncepter er parametrene. Så den hierarkiske model er effektiv til en til mange relationer og bruges bredt til registrering af filsystemdata.
Anbefalede artikler
Dette har været en guide til hierarkisk databasemodel. Her diskuterede vi de grundlæggende koncepter, definition og fordele ved hierarkisk databasemodel. Du kan også gennemgå vores andre foreslåede artikler for at lære mere -
- Hvad er svaret?
- Hvad er MySQL-database
- Er Big Data en database?