Существует несколько видов баз данных, но именно иерархический используется чаще всего. Принцип ее построения похож на файловую систему компьютера, он также основывается на древовидной структуре. Все характеристики такого вида будут описаны ниже.
Классификация БД.
Пользователям известны 4 варианта построения БД, рассмотрим их детальнее. Первая – это реляционная система. Такая представляет собой табличные СУБД, в которых данные подаются пользователю в виде строк и столбцов. Встретить такую систему можно в «Аксесе».
Второй вариант – это объектно-ориентировочные. Они напрямую зависят от программирования, работающего с объектами. Такую связь можно считать плюсом, но они слишком уступают по производительности своим предыдущим оппонентам, поэтому не слишком популярны.
Встречаются также гибридные системы, которые представляют собой объединение двух вышеописанных видов даз данных.
И последний – это иерархические системы. Именно на них нацелено все внимание в данной статье. Данная система построения определяется древоподобной структурой. Примером такой базы данных является продукт известного бренда «АйБиЭм», который называется «Информационная система управления», что в оригинале звучит как Information Management System, чаще всего встречается аббревиатурой IMS. Самая первая версия продукта была презентована еще в шестьдесят восьмом году прошлого столетия и использовалась для хранения данных, как и в наше время.
Построение модели иерархической системы.
Принцип построения данной модели основывается на том, что вся система начинается только из одного элемента, причем каждый элемент построения иерархии имеет свое место и оно только одно, изменить его нельзя. Также важно, что у каждого элемента системы существует только один предок и неограниченное количество потомков. То есть, каждый узел древовидной структуры начинается из одного сегмента, впоследствии разделяясь на определенное количество последовательных узлов, от каждого из которых отходят еще по несколько элементов и так далее. Каждый узел всей системы соответствует определенному сегменту, под которым понимается поле данных, которые и сохраняются. Каждое поле имеет свое имя и определенное место в системе иерархии.
Где применяется такая структура.
Структура хранения данных на основе иерархии применима в тех случаях, где изначально такая модель свойственна. Такой выбор вполне оправдан. В жизни эта система выглядит как, например, воинская часть, в которой главный один, а от него отходят подчиненные все ниже рангом. В механизмах это сложные системы, которые постепенно упрощаются, опускаясь вниз по иерархической лестнице. Нет надобности декомпозировать такое моделирование для демонстрации работы рассматриваемой системы хранения данных, все понятно и так. Тем более система, направляющая свои запросы вниз, чаще всего, проще и быстрее работает, нежели аналогичный порядок действий, но в обратном направлении, то есть, вверх.
Какие операции можно совершить с базой данных данного построения.
Возможности такого построения системы практически безграничны и рассматривать их все слишком долго. Для приблизительного определения операций, которые способна совершать иерархическая система построения, достаточно перечислить основные. Итак, найти в такой базе данных определенный элемент не составит труда, работать с сохраненными элементами тоже. То есть копировать, удалить или, наоборот, добавить некоторую запись и многое другое. Без проблемно осуществляется и переход по ветвям, деревьям и отдельным элементам хранения.
Описание иерархической структуры.
Итак, иерархическая структура построения часто называется древовидной, но еще не было определено почему. Пора остановиться именно на этом. Название выходит из самого типа построения – «дерево». Чтобы понять всю систему, необходимо определиться с этим понятием. Тип построения «дерево» представляет собой систему, в которой каждый из узлов вкладывается еще несколько последующих, количество не ограничивается. Начало всего определяется всего одним корневым элементом, который и дает начало всему «дереву». Принцип всего закладывается в том, что каждый из отдельных узлов тоже является отдельным «деревом», вся система объединяет их неограниченное количество в единое целое.
Структура представляет собой несколько объединенных и упорядоченных структур, составляющие части которой могут быть как простыми записями, так и составными. Отличия их лишь в том, что простой тип хранит в себе только однотипные данные, а составной может содержать несколько различных. Также такой системе построения свойственен принцип потомков, когда таковыми определяются все последующие элементы, а предыдущий, в свою очередь, определяется как предок. Наряду с таким определением, все последующие элементы остаются подчиненными для одного предка, а рядом стоящие определяются как близнецы.
Чем наполнена база данных.
Чаще всего в такой системе построения хранятся различные значения, например, числа или символы. Они определены в записи. Читать иерархическую систему следует сверху вниз, а затем слева на право.
Преимущества.
База данных иерархического типа определяется наличием корневой папки, от которой к низу отходят ответвления элементов. Такая структура очень похожа на построение файловых систем, поэтому легко вычисляется различными ЭВМ и довольно часто для этого применяется. Следуя из данной информации, такая система демонстрирует хорошие показатели времени вычисления, отличное распределение памяти и короткое время работы. В общем, древовидная система прекрасно подходит для упорядочивания хранимой информации и ее применения.
Минусы.
Как ни странно, но все перечисленное выше, как положительные качества, является одновременно и недостатками такого построения. Такая система управления БД слишком громоздка и сложна для работника, который не сталкивался ранее с таким принципом иерархического построения. При этом, неопытный пользователь вообще не сможет понять где и что находится в такой системе. Именно то, что не дает многим пользователям быстро разобраться в основе построения и привело к тому, что такая система встречается довольно редко. Ее можно обнаружить в уже упомянутом продукте от кампании «АйБиЭм», также отечественным «Ока» и «МИРИС». Зарубежными продуктами стали еще «ДатаЭдж» и «Тим АП».
Образцы построения.
Схематичная иллюстрация такой системы будет представлять собой перевернутое вниз головой дерево, потому как корневой элемент находится на самом верху. Встретить такую систему построения в реальном мире довольно просто, на ней основываются практически все крупные предприятия и государственные учреждения. Можно начать даже с самого первого коллектива, с которым сталкивается в жизни человек – это детский сад. В его главе стоит директор, который управляет воспитателями, а они в свою очередь имеют превосходство над нянечками и, собственно, детьми. Так же рассмотреть можно и всю систему образования в целом, ведь над всеми учреждениями города или района ведет контроль городской отдел народного образования, а над ним выше есть и еще ступени, доходящие до министерства. Так что корневым элементом в данной системе стоит считать именно министра образования.
Использование электронными вычислительными машинами.
Встретить такую систему построения можно не только на этапе моделирования баз данных, ярким примером, с которым сталкивался абсолютно каждый компьютерный пользователь, является система «Проводник» в операционке «Виндоус». Принцип его работы заложен в основе всей операционной системы и работает она аналогично иерархической базе данных. Причем и иные файловые менеджеры также используют для работы такое построение.
Заключение.
Вспоминая все системы построения, можно сделать вывод, что разделены они четко и безгранично, но на самом деле у всех есть много общего. Например, иерархическую, как и реляционную можно выразить в таблицах, причем принцип структурирования у них будет схож. А вот сетевая база данных, определяется как потомок иерархической. Потому что имеет подобную систему построения, отличие лишь в том, что в такой системе у одного элемента может быть несколько предков. Так что все системы применяются там, где они максимально удобны и выделить среди них определенного лидера невозможно.