Слайд 2
Марченко Е.И.
10/04/2021
1. Иерархическая модель
данных
Слайд 3
Марченко Е.И.
10/04/2021
Первая иерархическая СУБД IMS (Information Management System),
фирмы IBM.
Слайд 4
Марченко Е.И.
10/04/2021
Поле данных - минимальная неделимая единица данных,
доступная пользователю с помощью СУБД.
Сегмент - запись
Слайд 5
Марченко Е.И.
10/04/2021
Тип сегмента — это поименованная совокупность типов
элементов данных, в него входящих.
Экземпляр сегмента образуется из
конкретных значений полей или элементов данных, в него входящих.
Слайд 6
Марченко Е.И.
10/04/2021
Ключом называется набор элементов данных, однозначно идентифицирующих
экземпляр сегмента.
Слайд 7
Марченко Е.И.
10/04/2021
Пример иерархических связей между сегментами
Слайд 8
Марченко Е.И.
10/04/2021
Схема иерархической БД представляет собой совокупность отдельных
деревьев, каждое дерево в рамках модели называется физической базой
данных.
Слайд 9
Марченко Е.И.
10/04/2021
Каждая физическая БД удовлетворяет следующим иерархическим ограничениям:
в
каждой физической БД существует один корневой сегмент, т.е. сегмент,
у которого нет логически исходного (родительского) типа сегмента;
каждый логически исходный сегмент может быть связан с произвольным числом логически подчиненных сегментов;
каждый логически подчиненный сегмент может быть связан только с одним логически исходным (родительским ) сегментом.
Слайд 11
Марченко Е.И.
10/04/2021
Пример структуры иерархического дерева
Набор всех экземпляров сегментов,
подчиненных одному экземпляру корневого сегмента, называется физической записью.
Слайд 12
Марченко Е.И.
10/04/2021
Пример двух экземпляров дерева
Слайд 14
Марченко Е.И.
10/04/2021
Язык описания данных
иерархической модели
(DDL, Data
Definition Language)
Слайд 15
Марченко Е.И.
10/04/2021
Способ доступа определяет способ организации взаимосвязи физических
записей.
1) HSAM (hierarchical sequential access method) —иерархически последовательный
метод;
2) HISAM (hierarchical index sequential access method) — иерархически индексно-последовательный метод;
3) HDAM (hierarchical direct access method) — иерархически прямой метод;
4) HIDAM (hierarchical index direct access method) — иерархически индексно-прямой метод;
5) INDEX — индексный метод.
Слайд 16
Марченко Е.И.
10/04/2021
Внешние модели
Внешняя модель представляет собой совокупность поддеревьев
для физических БД, с которыми работает данный пользователь. Каждый
подграф внешней модели в обязательном порядке должен содержать корневой тип сегмента соответствующий физической БД концептуальной модели.
Слайд 17
Марченко Е.И.
10/04/2021
Представление внешней модели называется логической БД и
определяется совокупностью блоков связи данного приложения с физическими БД,
входящими в концептуальную схему БД.
Слайд 18
Марченко Е.И.
10/04/2021
Блок связи — РСВ (program communication bloc)
— описывает связь с одной физической БД.
Совокупность блоков РСВ
образует полное внешнее представление данного приложения — блок спецификации программ (PSB, program specifying block).
Слайд 19
Марченко Е.И.
10/04/2021
Пример иерархической БД
Слайд 21
Марченко Е.И.
10/04/2021
Язык манипулирования данными в иерархических БД
(DML, Data
Manipulation Language)
Слайд 22
Марченко Е.И.
10/04/2021
1. Операторы поиска данных.
1). GET UNIQUE
сегмента> WHERE
2). GET NEXT WHERE
<список аргументов поиска>
3). GET NEXT <имя сегмента> WITHIN PARENT [where <дополнительные условия>]
Слайд 23
Марченко Е.И.
10/04/2021
2. Операторы поиска данных с возможностью модификации.
Используются
операторы поиска данных, но в синтаксис добавляется слово HOLD:
GET
HOLD UNIQUE <имя сегмента> WHERE <список поиска>
Слайд 24
Марченко Е.И.
10/04/2021
3. Операторы модификации данных.
1). DELETE
2). UPDATE
3).
INSERT< имя сегмента >
Слайд 25
Марченко Е.И.
10/04/2021
Преимуществами иерархической модели:
развитые средства управления данными во
внешней памяти на низком уровне;
возможность построения вручную эффективных прикладных
систем;
возможность эффективного использования памяти.
Слайд 26
Марченко Е.И.
10/04/2021
Недостатки иерархической модели :
асимметрия поиска по симметричным
запросам;
зависимость поиска от соответствия иерархической структуры существующим связям в
предметной области;
низкий уровень языка запросов и манипулирования данными;
Слайд 27
Марченко Е.И.
10/04/2021
трудность реализации «дружественных» интерфейсов пользователя;
аномалии вставки, удаления
и обновления;
дублируемость данных;
трудно реализовывать гибкие механизмы защиты данных, целостности,
непротиворечивости.
Слайд 28
Марченко Е.И.
10/04/2021
2. СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ
Слайд 29
Марченко Е.И.
10/04/2021
Стандарт сетевой модели впервые был определен в
1975 году организацией СОDASYL, которая определила базовые понятия модели
и формальный язык описания.
Базовыми объектами модели являются:
элемент данных;
агрегат данных;
запись;
набор данных.
Слайд 30
Марченко Е.И.
10/04/2021
Элемент данных - минимальная информационная единица, доступная
пользователю с использованием СУБД.
(то же, что и в
иерархической модели)
Слайд 31
Марченко Е.И.
10/04/2021
Агрегат данных соответствует следующему уровню обобщения в
модели.
В модели определены агрегаты двух типов: агрегат типа
вектор и агрегат типа повторяющаяся группа.
Слайд 32
Марченко Е.И.
10/04/2021
Записью называется совокупность агрегатов или элементов данных,
моделирующая некоторый класс объектов реального мира.
(соответствует понятию «сегмент»
в иерархической модели. Для записи, так же как и для сегмента, вводятся понятия типа записи и экземпляра записи)
Слайд 33
Марченко Е.И.
10/04/2021
Набором называется двухуровневый граф, связывающий отношением «один-ко-многим»
два типа записи.
Слайд 35
Марченко Е.И.
10/04/2021
Язык описания данных в сетевой модели
Слайд 36
Марченко Е.И.
10/04/2021
Язык описания данных имеет разделы:
описание БД –
области размещения;
описания записей – элементов и агрегатов (каждого в
отдельности);
описания наборов (каждого в отдельности).
Слайд 37
Марченко Е.И.
10/04/2021
Язык манипулирования данными в сетевой модели
Слайд 38
Марченко Е.И.
10/04/2021
Навигационные операции осуществляют перемещение по БД путем
прохождения по связям, которые поддерживаются в схеме БД. В
этом случае результатом является новый единичный объект, который получает статус текущего объекта.
Слайд 39
Марченко Е.И.
10/04/2021
Операции модификации осуществляют добавление новых экземпляров отдельных
типов записей и наборов, удаление экземпляров записей и наборов,
модификацию отдельных составляющих внутри конкретных экземпляров записей.
Слайд 40
Марченко Е.И.
10/04/2021
указатели текущего состояния:
текущая запись процесса (код или
ключ последней записи, с которой работала данная программа);
текущая запись
типа записи (для каждого типа записи ключ последней записи с которой работала программа);
текущая запись типа набор (для каждого набора с владельцем Т1 и членом Т2 указывается, Т1 или Т2 были последней обрабатываемой записью).