Иерархиялық модель

Иерархиялық модельде мәліметтер арасындағы байланысты реттелген

граф (немесе тармақ) көмегімен сипаттауға болады. Иерархиялық моделде мәліметтердің арасындағы байланыс төмендегі суретте көрсетілген.

3-сурет. Иерархиялық моделдегі байланыс

Қандай да бір программалау тілінде иерархиялық МҚ-ның құрылымын

сипаттауға мәліметттердің «тармақ» типі қолданылады.

Мәліметтердің «тармақ» типі ПЛ/1 және Си программалау тілдеріндегі

«құрылым»-ға, және Паскаль тіліндегі «жазу»-ға ұқсас. «Тармақ» типі құрама

болып табылады.

«Тармақ» типі өзіне ішкі типтерді (ішкі тармақты) қамтиды, оладың

өздері де өз кезегінде «тармақ» типті болып табылады. Әрбір «тармақ» типтері «түбірлік» типтен және реттелген бағыныңқы (бос болуы да мүмкін) типтерден тұрады. «Тармақ» типіне кіретін элементарлық типтердің әрқайсысы қарапайым немесе құрама «жазу» типі болып табылады. Қарапайым жазу типі бір ғана типтен, ал құрама «жазу» типі қандай да бір типтердің жиынтығынан тұруы мүмкін. «Тармақ» типінің мысалы 4-суретте көрсетілген.

4-сурет. «Тармақ» типінің мысалы

Түбірлік тип дегеіміз ішкі типтері бар және өзі ішкі тип болып табылмайтын тип. Бағыныңқы тип (ішкі тип) аталық рольді атқаратын типке қатысты ұрпақ болып табылады. Бір типтің ұрпақтары бір-біріне қатысты егіздер болып есептеледі. Жалпы алғанда, «тармақ» типі иерархиялық ұйымдастырылған «жазу» типін береді.

Иерархиялық мәліметтер қоры «жазу» типті экземплярдан тұратын «тармақ» типті мәліметтердің экземплярының реттелген жиыны болып табылады. Типтердің арасындағы туыстық қатынас жазулардың арасындағы қатынасқа ауысады. Жазулар өрісі мәліметтер қорының негізгі мазмұнын құрайтын сандық немесе символдық мәндерді сақтайды. Иерархиялық мәліметтер қорындағы барлық элементтерді тексеру әдетте жоғарыдан төмен немесе солдан оңға қарай жүргізіледі.

Иерархиялық мәліметтер қорында келтірілген терминологиядан басқа да терминология қолданылуы мүмкін. Мысалы, IMS жүйесінде «жазу» ұғымын «сегмент», «МҚ-ның жазуы» ұғымын «тармақ» типінің бір экземплярына қатысты барлық жазулар жиынтығын түсінеміз.

Компьютер жадында иерархиялық мәліметтердің физикалық орналасуын ұйымдастыру үшін төмендегідей әдістер тобы қолданылады:

• жадының тізбектеле үлестірілуі бойынша сызықтық тізіммен берілуі (адрестік арифметика, сол тізімдік құрылым);

• байланысқан сызықтық тізіммен берілуі (көрсеткіштер мен анықтамалықтарды пайдаланатын әдіс).

Иерархиялық ұйымдастырылған мәліметтерді манипуляциялаудың негізгі операциялары:

• МҚ-ның көрсетілген экземплярын іздеу;

• бір тармақтан басқа тармаққа көшу;

• тармақ ішінде бір жазудан басқа жазуға ауысу;

• көрсетілген орынға жаңа жазуды қою;

• ағымдағы жазуды өшіру және т.б.

Алдыңғы суретте келтірілген қордағы мәліметтерге мысал ретінде келесі 5-суретте көрсетіледі.

5-сурет. Иерархиялық қордағы мәліметтер

«Тармақ» типін анықтау сәйкестілігінен ұрпақ пен аталық арасында автоматты түрде тұтастылық байланысын бақылау орындалатынын тұжырымдауға болады. Тұтастылықты бақылаудың негізгі ережесі төмендегідей тұжырымдалады: ұрпақ аталықсыз болуы мүмкін емес, ал кейбір аталықтың ұрпағы болмауы мүмкін. Тұтастылық байланысын сүйемелдеу механизмі әртүрлі тармақтағы жазулардың арасында болмайды.

Мәліметтердің иерархиялық моделінің жетістігіне компьютер жадының тиімді пайдаланылуы мен мәліметтермен жасалатын негізгі операциялардың орындалу уақытының көрсеткіштері жатады.

Мәліметтердің иерархиялық моделі иерархиялық реттелген ақпараттармен жұмыс істеуге ыңғайлы болады.

Күрделі логикалық байланыстармен ақпаратты өңдеудің қиындығы иерархиялық модельдің кемшілігі болып табылады.

Мәліметтердің иерархиялық моделіне МҚБЖ-ң салыстырмалы түрде шектеулі ғана саны негізделген, олардың ішінен шетелдік IMS, PC/Focus, Team-Up және Data Edge және Ресейлік Ока, МИРИС және ИНЭС жатқызуға болады.

Желілік модель

Мәліметтердің желілік моделінде элементтерінің әртүрлі өзара байланысын еркін бұтақ түрінде бейнелеуге болады, сонымен бірге мәліметтердің иерархиялық моделін жалпылайды. Желілік МҚ-ң тұжырымдамасы алғаш рет толық КОДАСИЛ тобының ұсыныстарында баяндалған.

6-сурет. Желілік моделдегі байланыстар.

Желілік мәліметтер қорының схемасын сипаттау үшін типтердің екі тобы қолданылады: «жазу» және «байланыс». «Байланыс» типі келесі екі «жазу» типі үшін анықталады: ұрпақ және аталық. «Байланыс» типі айнымалысы байланыс экземпрляры болып табылады. Желілік мәліметтер қоры жазулар жиынтығынан және жиындардың сәйкес байланыстарынан тұрады. Байланысты қалыптастыру үшін ерекше шектеулер қажет емес. Егер иерархиялық құрылымда жазу-ұрпақтың тек бір ғана жазу-аталығы болса, мәліметтердің желілік моделінде жазу-ұрпақтың жазу-аталықтар саны еркін алынады (өгей аталық). Қарапайм желілік мәліметтер қорының схемасы 7-суретте көрсетілген.

Бөлімде жұмыс істейді

Бөлім бастығы бар

7-сурет. Желілік МҚ мысалының схемасы

Желілік типті қордағы мәліметтердің физикалық орналасуы, иерархиялық МҚ-дағыдай әдіспен ұйымдастырылуы мүмкін.

Желілік типті МҚ-н манипуляциялаудың негізгі операциялары:

• МҚ-да іздеу;

• аталықтан бірінші ұрпаққа көшу;

• ұрпақтан аталыққа көшу;

• жаңа жазу құру;

• ағымдағы жазуды өшіру;

• ағымдағы жазуды жаңарту;

• жазуларды байланысқа қосу;

• жазуларды байланыстан шығару;

• байланыстарды өзгерту және т.б.

Мәліметтердің желілік моделінің жетістігі – жадының пайдалану көрсеткішінің тиімді жүзеге асырылуы мен жеделдігінде болып табылады.

Иерархиялық модельмен салыстырғанда желілік модельдің еркін байланыстар құруда мүмкіндіктері көп.

Мәліметтердің желілік моделінің кемшілігі МҚ схемасының аса жоғары күрделілігі мен қатаңдығы, сондай-ақ, МҚ-дағы ақпаратты өңдеуді әдеттегі пайдаланушының түсініп, орындауындағы қиындықта болып табылады.

Мұнымен қатар, желілік мәліметтер моделінде байланыстың тұтастылығын бақылаудың әлсіздігінде және жазулардың арасындағы еркін байланыстарды орнату мүмкіндігінің шығуы.

Практикада желілік модель негізіндегі жүйелер кеңінен таралмаған. Танымал желілік МҚБЖ-не: IMDS, DB_VISTA III, СЕТОР, КОМПАС жатады.