2.2 Обоснование выбора модели данных

Под даталогической моделью понимается модель, отражающая логические взаимосвязи между элементами данных безотносительно их содержания и физические организации. При этом даталогическая (или просто логическая) модель строится на основе инфологической модели конкретной предметной области, с учётом её особенностей.

Существуют несколько типов даталогических моделей данных:

• сетевая модель;

• иерархическая модель;

• объектно-ориентированная модель;

• реляционная модель;

Для того, чтобы создать даталогическую модель данных для информационной системы на основе инфологической, необходимо сначала выбрать один из ее типов, приведенных выше. Далее сделать выбор СУБД, в которой будет реализована БД, так как даталогическую модель строят в терминах конкретной СУБД. Рассмотрим каждый из типов даталогичской модели.

2.2.1 Иерархическая модель

Иерархическая модель данных — это модель данных, где используется представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней. 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 возможна ситуация, когда объект-предок не имеет потомков или имеет их несколько, тогда как у объекта-потомка обязательно только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами (в программировании применительно к структуре данных дерево устоялось название братья). Основными информационными единицами в иерархической модели данных являются сегмент и поле. Поле данных определяется как наименьшая неделимая единица данных, доступная пользователю. Для сегмента определяются тип сегмента и экземпляр сегмента. Экземпляр сегмента образуется из конкретных значений полей данных. Тип сегмента — это поименованная совокупность входящих в него типов полей данных. Первую вершину называют корневой вершиной. Она удовлетворяет условиям:

• Иерархия начинается с корневой вершины.

• Каждая вершина соответствует одному или нескольким атрибутам.

• Hа уровнях с большим номером находятся зависимые вершины. Вершин предшествующего уровня является начальной для новых зависимых вершин.

• Каждая вершина, находящаяся на уровне i, соединена с одной и только одной вершиной уровня i-1, за исключением корневой вершины.

• Корневая вершина может быть связана с одной или несколькими зависимыми вершинами.

• Доступ к каждой вершине происходит через корневую по единственному пути

• Существует произвольное количество вершин каждого уровня.

Иерархическая модель представляет собой связный неориентированный граф древовидной структуры, объединяющий сегменты. Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора деревьев.

Плюсы иерархической модели данных:

• Простота использования и построения

• Обеспечение определенного уровня независимости данных

• Простота оценки операционных характеристик

Минусы иерархической модели данных:

• Отношение “многие ко многим” реализуется очень громоздко и приводит к появлению избыточности данных, что нежелательно на физическом уровне

• Иерархическая упорядоченность усложняет операции удаления и включения

• Доступ к любой вершине возможен только через корневую, что увеличивает время доступа

П ример иерархической модели приведен на рисунке 5.

Рисунок 5 – Иерархическая модель данных