Inleiding tot hiërarchisch databasemodel
Databasemodel is een manier om de structuur of het logische ontwerp van een database te definiëren. Het vertelt de manier waarop de gegevens worden opgeslagen, geopend en bijgewerkt in DBMS (Database Management System). Nu zullen we het hiërarchische databasemodel in detail bespreken. Er zijn veel gegevensmodellen om gegevens weer te geven. Sommige zijn:
- Relationeel model
- Hiërarchisch model
- Netwerkmodel
- Entiteit-Relatiemodel
In Relation worden modelgegevens georganiseerd in 2D (tweedimensionale) tabellen waar een relatie wordt onderhouden door een gemeenschappelijk veld in twee tabellen.
In hiërarchische database worden modelgegevens weergegeven in een boomstructuur. Het vertegenwoordigt een ouder-kindrelatie met een enkele ouder voor elk kind.
Het netwerkmodel is een uitbreiding van het hiërarchische model. In deze gegevens worden grafieken weergegeven met meer dan één ouderknooppunt voor één kindknooppunt.
In het entiteit-relatiemodel worden objecten onderverdeeld in entiteiten en hun kenmerken in hun attributen en vervolgens wordt de relatie opgezet tussen verschillende entiteiten.
Nu zullen we het hiërarchische databasemodel in detail bespreken.
Wat is een hiërarchisch databasemodel
Een hiërarchisch databasemodel is een gegevensmodel waarin gegevens worden weergegeven in de boomachtige structuur. In dit model worden gegevens opgeslagen in de vorm van records die de verzameling velden zijn. De records zijn verbonden via links en het type record vertelt welk veld het record bevat. Elk veld kan slechts één waarde bevatten.
Een hiërarchisch databasemodel moet slechts één ouder hebben voor elk kindknooppunt, maar ouderknooppunten kunnen meer dan één kind hebben. Meerdere ouders zijn niet toegestaan. Dit is het grote verschil tussen het hiërarchische en netwerkdatabasemodel. De eerste knoop van de boom wordt de wortelknoop genoemd. Wanneer gegevens moeten worden opgehaald, wordt de hele structuur doorlopen vanaf het hoofdknooppunt. Dit model staat voor één-op-veel relaties.
Laten we een voorbeeld bekijken: Laten we aannemen dat we een hoofddirectory hebben die andere subdirectories bevat. Elke submap bevat meer bestanden en mappen. Elke map of elk bestand kan zich in slechts één map bevinden, dat wil zeggen dat het maar één ouder heeft.
Hier is A de hoofddirectory, dwz het hoofdknooppunt. B1 en B2 zijn hun onderliggende of submappen. B1 en B2 hebben ook twee kinderen C1, C2 en C2, C3 respectievelijk. Dit kunnen mappen of andere bestanden zijn. Dit geeft één-op-veel relaties weer.
Gebruik van hiërarchisch databasemodel
Een hiërarchisch databasemodel werd veelvuldig gebruikt tijdens het tijdperk van Mainframe Computers. Tegenwoordig wordt een hiërarchisch databasemodel voornamelijk gebruikt voor het opslaan van bestandssystemen en geografische informatie. Het wordt gebruikt in toepassingen waar hoge prestaties vereist zijn, zoals telecommunicatie en bankieren. Een hiërarchische database wordt ook gebruikt voor Windows Registry in het Microsoft Windows-besturingssysteem. Het is nuttig wanneer aan de volgende twee voorwaarden is voldaan:
- De gegevens moeten in een hiërarchisch patroon zijn, dwz dat de ouder-kindrelatie aanwezig moet zijn.
- De gegevens in een hiërarchisch patroon mogen alleen via één pad worden benaderd.
Voordelen van hiërarchisch databasemodel
- Gegevens kunnen eenvoudig worden opgehaald vanwege de expliciete koppelingen tussen de tabelstructuren.
- Referentiële integriteit wordt altijd behouden, dat wil zeggen dat wijzigingen in de bovenliggende tabel automatisch worden bijgewerkt in een onderliggende tabel.
- Bevordert het delen van gegevens.
- Het is conceptueel eenvoudig vanwege de ouder-kindrelatie.
- Databasebeveiliging wordt afgedwongen.
- Efficiënt met 1: N-relaties.
- Een duidelijke commandostructuur of autoriteit.
- Verhoogt specialisatie.
- Hoge performantie.
- Duidelijke resultaten.
Nadelen van hiërarchisch databasemodel
- Als de bovenliggende tabel en de onderliggende tabel niet aan elkaar gerelateerd zijn, is het moeilijk om een nieuw item in de onderliggende tabel toe te voegen, omdat er extra moet worden toegevoegd in de bovenliggende tabel.
- Complexe relaties worden niet ondersteund.
- Redundantie die resulteert in onnauwkeurige informatie.
- Verandering in structuur leidt tot verandering in alle applicatieprogramma's.
- M: N-relatie wordt niet ondersteund.
- Geen gegevensmanipulatie of gegevensdefinitietaal.
- Gebrek aan normen.
- Slechte flexibiliteit
- Communicatie barrières
- Organisational Disunity.
- Stijve structuur
Kenmerken van het hiërarchische databasemodel:
- Veel tot veel relaties: het ondersteunt slechts één op veel relaties. Veel tot veel relaties worden niet ondersteund.
- Probleem bij verwijdering: als een ouder wordt verwijderd, wordt het kind automatisch verwijderd.
- Hiërarchie van gegevens: gegevens worden weergegeven in een hiërarchische boomstructuur.
- Ouder-kind relatie: elk kind kan slechts één ouder hebben, maar een ouder kan meer dan één kind hebben.
- Aanwijzer: Aanwijzers worden gebruikt voor het koppelen van records die aangeven welke een bovenliggende en welke onderliggende record is.
- Schijfinvoer en -uitvoer worden geminimaliseerd: ouder- en onderliggende records worden dicht bij elkaar op het opslagapparaat geplaatst of opgeslagen, waardoor de invoer en uitvoer van de harde schijf minimaal zijn.
- Snelle navigatie: als ouder en kind dicht bij elkaar worden opgeslagen, wordt de toegangstijd korter en wordt de navigatie sneller.
- Vooraf gedefinieerde relatie: alle relaties tussen root-, ouder- en onderliggende knooppunten zijn vooraf gedefinieerd in het databaseschema.
- Reorganisatie moeilijkheid: hiërarchie voorkomt de reorganisatie van gegevens.
- Redundantie: een tot veel relaties verhoogt de redundantie in de gegevens, wat leidt tot het ophalen van onnauwkeurige gegevens.
Voorbeelden
Laten we een voorbeeld nemen van studenten die verschillende cursussen volgen. Een cursus kan worden toegewezen aan een enkele student, maar een student kan zoveel cursussen volgen als hij wil en daarom één tot veel relaties volgen.
Nu kunnen we het bovenstaande hiërarchische model weergeven als relationele tabellen, zoals hieronder weergegeven:
Studententabel:
Cursustabel:
Op deze manier kan het hiërarchische model worden weergegeven in relationele tabellen en vice versa.
Conclusie
In dit artikel hebben we het hiërarchische databasemodel in detail besproken, dat de ouder-kindrelatie weergeeft, waardoor het gemakkelijk is om gegevens weer te geven en het concept gemakkelijk te begrijpen. Het werd meestal gebruikt in tijden van mainframecomputers, maar toch wordt het op veel gebieden gebruikt waar hoge prestaties en eenvoudige concepten de parameters zijn. Het hiërarchische model is dus efficiënt voor één tot veel relaties en wordt veel gebruikt bij het opnemen van bestandssysteemgegevens.
Aanbevolen artikelen
Dit is een handleiding voor het hiërarchische databasemodel geweest. Hier hebben we de basisconcepten, definitie en voordelen van het hiërarchische databasemodel besproken. U kunt ook onze andere voorgestelde artikelen doornemen voor meer informatie -
- Wat is mogelijk?
- Wat is MySQL-database
- Is big data een database?