Иерархической базой данных является каталог папок windows
Иерархические базы данных (11 класс)
Иерархическая база данных графически может быть представлена как перевернутое дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень (корень) занимает один объект, второй — объекты второго уровня и т. д.
Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект, более низкого уровня), при этом объект-предок может не иметь потомков или иметь их несколько, тогда как объект-потомок обязательно имеет только одного предка. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами.
Иерархическая база данных Папки Windows.
Иерархической базой данных является каталог папок Windows (например, гибкого диска). Ее можно увидеть, например, запустив файловый менеджер Total Commander, и введя команду [Вид-дерево каталогов]. Верхний уровень занимает корневая папка диска А:. На втором уровне находятся папки Документы, Изображения и Школа, которые являются потомками корневой папки диска А:, а между собой являются близнецами. В свою очередь, папка Изображения является предком по отношению к папке третьего уровня Фото. Наконец, файл Класс.bmp является потомком папки Фото.
Иерархическая база данных Системный реестр Windows.
Иерархической базой данных является также системный реестр Windows, в котором хранится вся информация, необходимая для нормального функционирования компьютерной системы (данные о конфигурации компьютера и установленных драйверах, сведения об установленных программах, настройки графического интерфейса и др. ).
Содержание реестра автоматически обновляется при установке нового оборудования, инсталляции программ и т. д.
Иерархическая базы данных «Доменная система имею».
Еще одним примером иерархической базы данных является доменная система имен подключенных к Интернету компьютеров. На верхнем уровне находится табличная база данных, содержащая перечень доменов верхнего уровня (всего 269 домена), из которых 12- административные, а остальные 257 — географические. Наиболее многочисленным доменом (данные на январь 2008 года) является административный домен net (около 190 миллионов серверов), а некоторых доменах (например, в географическом домене zr) до сих пор не зарегистрировано ни одного сервера.
На втором уровне находятся табличные базы данных, содержащие перечень доменов второго уровня для каждого домена первого уровня.
На третьем уровне могут находиться табличные базы данных, содержащие перечень доменов третьего уровня для каждого домена второго уровня и таблицы, содержащие
IP-адреса компьютеров, находящихся в домене второго уровня.
База данных «Доменная система имен» должна содержать записи обо всех компьютерах, подключенных к Интернету, т. е. более 500 миллионов записей. Размещение такой огромной базы данных на одном компьютере сделало бы поиск информации очень медленным и неэффективным. Решение этой проблемы было найдено путем размещения отдельных составных частей базы данных на различных DNS-серверах. Таким образом, иерархическая база данных «Доменная система имен» является распределенной базой данных.
Сначала наш запрос, содержащий доменное имя сервера www.microsoft.com, будет оправлен на DNS-сервер нашего провайдера, который переадресует его на DNS-сервер самого верхнего уровня базы данных. В таблице первого уровня будет найден интересующий нас домен сот и запрос будет адресован на DNS-сервер второго уровня, который содержит перечень доменов второго уровня, зарегистрированных в домене соm.
В таблице второго уровня будет найден домен microsoft и запрос будет переадресован на DNS-сервер третьего уровня. В таблице третьего уровня будет найдена запись, соответствующая доменному имени, содержавшемуся в запросе. Поиск информации в базе данных «Доменная система имен» будет завершен и начнется поиск компьютера в сети по его IP-адресу.
Контрольные вопросы:
Иерархическая модель базы данных
Иерархические базы данных — самая ранняя модель представления сложной структуры данных. Информация в иерархической базе организована по принципу древовидной структуры, в виде отношений «предок-потомок». Каждая запись может иметь не более одной родительской записи и несколько подчиненных. Связи записей реализуются в виде физических указателей с одной записи на другую. Основной недостаток иерархической структуры базы данных — невозможность реализовать отношения «много-ко-многим», а также ситуации, когда запись имеет несколько предков.
Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект, более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом объект-предок может не иметь потомков или иметь их несколько, тогда как объект-потомок обязательно имеет только одного предка. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами.
Организация данных в СУБД иерархического типа определяется в терминах: элемент, агрегат, запись (группа), групповое отношение, база данных.
Корневая запись каждого дерева обязательно должна содержать ключ с уникальным значением. Ключи некорневых записей должны иметь уникальное значение только в рамках группового отношения. Каждая запись идентифицируется полным сцепленным ключом, под которым понимается совокупность ключей всех записей от корневой по иерархическому пути.
Для групповых отношений в иерархической модели обеспечивается автоматический режим включения и фиксированное членство. Это означает, что для запоминания любой некорневой записи в БД должна существовать ее родительская запись.
Рассмотрим следующую модель данных предприятия (см. рис.4.2): предприятие состоит из отделов, в которых работают сотрудники. В каждом отделе может работать несколько сотрудников, но сотрудник не может работать более чем в одном отделе.
Поэтому, для информационной системы управления персоналом необходимо создать групповое отношение, состоящее из родительской записи ОТДЕЛ (НАИМЕНОВАНИЕ_ОТДЕЛА, ЧИСЛО_РАБОТНИКОВ) и дочерней записи СОТРУДНИК (ФАМИЛИЯ, ДОЛЖНОСТЬ, ОКЛАД). Это отношение показано на рис. 4.2 (а) (Для простоты полагается, что имеются только две дочерние записи).
Из этого примера видны недостатки иерархических БД:
 |
Частично дублируется информация между записями СОТРУДНИК и ИСПОЛНИТЕЛЬ (такие записи называют парными), причем в иерархической модели данных не предусмотрена поддержка соответствия между парными записями.
Иерархическая модель реализует отношение между исходной и дочерней записью по схеме 1:N, то есть одной родительской записи может соответствовать любое число дочерних.
Допустим теперь, что исполнитель может принимать участие более чем в одном контракте (т.е. возникает связь типа M:N). В этом случае в базу данных необходимо ввести еще одно групповое отношение, в котором ИСПОЛНИТЕЛЬ будет являться исходной записью, а КОНТРАКТ – дочерней (рис. 4.2 c). Таким образом, мы опять вынуждены дублировать информацию.
Операции над данными, определенные в иерархической модели:
· ДОБАВИТЬ в базу данных новую запись. Для корневой записи обязательно формирование значения ключа.
· ИЗМЕНИТЬ значение данных предварительно извлеченной записи. Ключевые данные не должны подвергаться изменениям.
· УДАЛИТЬ некоторую запись и все подчиненные ей записи.
· ИЗВЛЕЧЬ:
извлечь корневую запись по ключевому значению, допускается также последовательный просмотр корневых записей
извлечь следующую запись (следующая запись извлекается в порядке левостороннего обхода дерева)
В операции ИЗВЛЕЧЬ допускается задание условий выборки (например, извлечь сотрудников с окладом более 10 тысяч руб.)
Как видим, все операции изменения применяются только к одной «текущей» записи (которая предварительно извлечена из базы данных). Такой подход к манипулированию данных получил название «навигационного».
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Школьные учебники онлайн Удобная онлайн библиотека для школьников.
Nav view search
Навигация
Искать
Новости
Учебники
Как пользоваться:
Счетчики
Сайт участвует
3.3. Иерархические базы данных
Иерархическая база данных графически может быть представлена как перевернутое дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень (корень) занимает один объект, второй — объекты второго уровня и т. д.
Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект, более низкого уровня), при этом объект-предок может не иметь потомков или иметь их несколько, тогда как объект-потомок обязательно имеет только одного предка. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами.
Содержание реестра автоматически обновляется при установке нового оборудования, инсталляции программ и т. д.
Иерархическая базы данных «Доменная система имен». Еще одним примером иерархической базы данных является доменная система имен подключенных к Интернету компьютеров. На верхнем уровне находится табличная база данных, содержащая перечень доменов верхнего уровня (всего 269 домена), из которых 12 — административные, а остальные 257 — географические. Наиболее многочисленным доменом (данные на январь 2008 года) является административный домен net (около 190 миллионов серверов), а некоторых доменах (например, в географическом домене zr) до сих пор не зарегистрировано ни одного сервера.
На втором уровне находятся табличные базы данных, содержащие перечень доменов второго уровня для каждого домена первого уровня.
На третьем уровне могут находиться табличные базы данных, содержащие перечень доменов третьего уровня для каждого домена второго уровня и таблицы, содержащие IP-адреса компьютеров, находящихся в домене второго уровня.
База данных «Доменная система имен» должна содержать записи обо всех компьютерах, подключенных к Интернету, т. е. более 500 миллионов записей. Размещение такой огромной базы данных на одном компьютере сделало бы поиск информации очень медленным и неэффективным. Решение этой проблемы было найдено путем размещения отдельных составных частей базы данных на различных DNS- серверах. Таким образом, иерархическая база данных «Доменная система имен» является распределенной базой данных.
Поиск информации в такой иерархической распределенной базе данных ведется следующим образом. Например, мы хотим ознакомиться с содержанием WWW-сервера фирмы Microsoft.
Сначала наш запрос, содержащий доменное имя сервера www.microsoft.com, будет оправлен на DNS-сервер нашего
провайдера, который переадресует его на DNS-сервер самого верхнего уровня базы данных. В таблице первого уровня будет найден интересующий нас домен com и запрос будет адресован на DNS-сервер второго уровня, который содержит перечень доменов второго уровня, зарегистрированных в домене com.
В таблице второго уровня будет найден домен microsoft и запрос будет переадресован на DNS-сервер третьего уровня. В таблице третьего уровня будет найдена запись, соответствующая доменному имени, содержавшемуся в запросе. Поиск информации в базе данных «Доменная система имен» будет завершен и начнется поиск компьютера в сети по его IP-адресу.
Контрольные вопросы
1. В чем заключаются характерные особенности иерархических баз данных?
2. Чем различаются между собой иерархические и распределенные базы данных?
Модели организации баз данных
2. Сетевая модель данных. В сетевых БД наряду с вертикальными реализованы и горизонтальные связи. Однако унаследованы многие недостатки иерархической и главный из них, необходимость четко определять на физическом уровне связи данных и столь же четко следовать этой структуре связей при запросах к базе.
3. Реляционная модель. Реляционная модель появилась вследствие стремления сделать базу данных как можно более гибкой. Данная модель предоставила простой и эффективный механизм поддержания связей данных.
Рассмотрим более подробно эти модели данных далее.
Иерархическая модель базы данных
Корневая запись каждого дерева обязательно должна содержать ключ с уникальным значением. Ключи некорневых записей должны иметь уникальное значение только в рамках группового отношения. Каждая запись идентифицируется полным сцепленным ключом, под которым понимается совокупность ключей всех записей от корневой, по иерархическому пути.
Пример
Рассмотрим следующую модель данных предприятия (см. рис. 4.2): предприятие состоит из отделов, в которых работают сотрудники. В каждом отделе может работать несколько сотрудников, но сотрудник не может работать более чем в одном отделе.
Поэтому, для информационной системы управления персоналом необходимо создать групповое отношение, состоящее из родительской записи ОТДЕЛ (НАИМЕНОВАНИЕ_ОТДЕЛА, ЧИСЛО_РАБОТНИКОВ) и дочерней записи СОТРУДНИК (ФАМИЛИЯ, ДОЛЖНОСТЬ, ОКЛАД). Это отношение показано на рис. 4.2 (а) (Для простоты полагается, что имеются только две дочерние записи).
Из этого примера видны недостатки иерархических БД :
Частично дублируется информация между записями СОТРУДНИК и ИСПОЛНИТЕЛЬ (такие записи называют парными), причем в иерархической модели данных не предусмотрена поддержка соответствия между парными записями.
Иерархическая модель реализует отношение между исходной и дочерней записью по схеме 1:N, то есть одной родительской записи может соответствовать любое число дочерних.
Операции над данными, определенные в иерархической модели :
В операции ИЗВЛЕЧЬ допускается задание условий выборки (например, извлечь сотрудников с окладом более 10 тысяч руб.)
Как видим, все операции изменения применяются только к одной «текущей» записи (которая предварительно извлечена из базы данных ). Такой подход к манипулированию данных получил название «навигационного».
Ограничения целостности
Поддерживается только целостность связей между владельцами и членами группового отношения (никакой потомок не может существовать без предка). Как уже отмечалось, не обеспечивается автоматическое поддержание соответствия парных записей, входящих в разные иерархии.
ИЕРАРХИЧЕСКИЕ БАЗЫ ДАННЫХ
Иерархические базы данных графически могут быть представлены как перевернутое дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй — объекты второго уровня и т.д.
Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом объект-предок может не иметь потомков или иметь их несколько, тогда как объект-потомок обязательно имеет только одного предка. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами.
Иерархическая база данных Папки Windows. Иерархической базой данных является каталог папок Windows (например, гибкого диска). Ее можно увидеть, например, запустив файловый менеджер Total Commander и введя команду [Вид — Дерево каталогов]. Верхний уровень занимает корневая папка диска А:. На втором уровне находятся папки Документы, Изображения и Школа, которые являются потомками корневой папки диска А:, а между собой является близнецами. В свою очередь папка Изображения является предком по отношению к папке третьего уровня Фото. Наконец, файл Класс.bmp является потомком папки Фото.
Рис. 7.3. Иерархическая база данных каталога папок диска А:
Иерархическая база данных Системный реестр Windows. Иерархической базой данных является также системный реестр Windows, в котором хранится вся информация, необходимая для нормального функционирования компьютерной системы (данные о конфигурации компьютера и установленных драйверах, сведения об установленных программах, настройки графического интерфейса и др.).
Содержание реестра автоматически обновляется при установке нового оборудования, инсталляции программ и т.д.
Рис. 7.4. Иерархическая база данных Системный реестр Windows
Иерархическая базы данных Доменная система имен. Еще
одним примером иерархической базы данных является база данных Доменная система имен подключенных к Интернету компьютеров. На верхнем уровне находится табличная база данных, содержащая перечень доменов верхнего уровня.
На втором уровне находятся табличные базы данных, содержащие перечень доменов второго уровня для каждого домена первого уровня.
На третьем уровне могут находиться табличные базы данных, содержащие перечень доменов третьего уровня для каждого домена второго уровня и таблицы, содержащие IP-адреса компьютеров, находящихся в домене второго уровня.
Рис. 7.5. Иерархическая база данных Доменная система
База данных Доменная система имен должна содержать записи обо всех компьютерах, подключенных к Интернету, т.е. более 1 млрд записей. Размещение такой огромной базы данных на одном компьютере сделала бы поиск информации очень медленным и неэффективным. Решение этой проблемы было найдено путем размещения отдельных составных частей базы данных на различных DNS-серверах. Таким образом, иерархическая база данных Доменная система имен является распределенной базой данных.
Поиск информации в такой иерархической распределенной базе данных ведется следующим образом. Например, мы хотим ознакомиться с содержанием WWW-сервера фирмы Microsoft.
Сначала наш запрос, содержащий доменное имя сервера www. microsoft.com, будет оправлен на DNS-сервер нашего провайдера, который переадресует его на DNS-сервер самого верхнего уровня базы данных. В таблице первого уровня будет найден интересующий нас домен сот, и запрос будет адресован на DNS-сервер второго уровня, который содержит перечень доменов второго уровня, зарегистрированных в домене сот.
В таблице второго уровня будет найден домен microsoft, и запрос будет переадресован на DNS-сервер третьего уровня. В таблице третьего уровня будет найдена запись, соответствующая доменному имени, содержавшемуся в запросе. Поиск информации в базе данных Доменная система имен будет завершен, и начнется поиск компьютера в сети по его IP-адресу.