Иерархическая модель данных

Иерархическая модель данных основана на принципе иерархического подчинения типов объектов. Среди объектов предметной области выделяют порождающие типы объектов и порожденные типы. Между ними устанавливаются допустимые в иерархии связи.

Иерархическая модель данных – частный случай сетевой модели, так как дерево представляет собой граф, на который наложены определенные ограничения. Так, например, в дереве возможны только однонаправленные связи - от порождающей вершины к порожденной. Каждая порожденная вершина может иметь единственную порождающую вершину, но каждая порождающая – любое количество порожденных вершин. Поэтому в иерархической модели могут присутствовать лишь связи 1:М.

Сеть приводится к виду дерева введением избыточности. При этом все вершины сети неоднократно повторяются в тех деревьях, которыми заменяют сеть.

Полученная выше сетевая модель данных представляет собой сложную сеть, т.к. она имеет вид ориентированного мультиграфа (между объектами, входящими в сеть, имеются двусторонние связи). К виду дерева можно привести лишь простую сеть, представленную графом, не имеющим параллельных ребер. Если в виде дерева надо представить сложную сеть, то последнюю вначале приводят к простому виду, а потом полученные простые сети заменяют деревьями.

Преобразуем сложную сеть к виду простой сети, а затем к виду дерева.

На рисунке цифрой 1 обозначена вершина, содержащая запись об объекте ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, цифрой 2 – вершина СТУДЕНТ, цифрой 3 – вершина ПРЕДМЕТ. Из рисунка видно, что иерархическая модель данных рассматриваемой предметной области состоит из двух типов деревьев, причем отдельные вершины деревьев повторяются неоднократно.

Разместив в вершинах экземпляры записей, т.е. определив значения полей, изобразим фрагмент экземпляра схемы. На рисунке изображены два экземпляра дерева первого типа.

В БД будет содержаться множество экземпляров деревьев каждого типа: количество экземпляров деревьев первого типа равно числу студентов, количество экземпляров деревьев второго типа равно числу преподавателей. Текущее состояние БД – это совокупность всех экземпляров деревьев каждого типа.

Иерархическая модель данных обладает избыточностью. Экземпляры записей неоднократно повторяются в экземплярах деревьев.