Ієрархічна модель даних

Операції над відносинами

Основних операцій над відносинами налічується 8:

- традиційні операції над множинами (об'єднання, перетин, різниця (віднімання), декартовий твір, ділення);

- спеціальні реляційні операції: проекція, з'єднання і вибір (селекція, обмеження).

Мови для виконання операцій над відносинами ділять на 2 класи:

1) мови реляційної алгебри, що описують послідовність дій для отримання бажаного результату; це процедурні мови.

2) мови реляційного числення, що надають користувачеві набір правив для запису “запитів” до бази даних, в яких міститься тільки інформація про бажаний результат. Приклад - мови запитів SQL (Structured Query Language).

Реляційна база даних в цілому відповідна 3НФ, володіє поряд властивостей, знання яких полегшує і упорядковує процедури обробки інформації, що зберігається в ній. Типові процедури, що виконуються з базою даних: вибірка, коректування і арифметичні обчислення.

Умови запитів другого типу можуть комбінуватися за допомогою логічних операцій І, АБО, НЕ.

Існують правила реалізації запитів до бази даних за допомогою операторів реляційної алгебри:

1. У словесному формулюванні запиту виділяються імена атрибутів, складові оболонку, вхід і вихід запиту, а такі умови вибірки.

2. Зафіксувати безліч атрибутів оболонки. Якщо всі необхідні атрибути знаходяться в одному відношенні, то подальші операції вибірки і проекції проводяться тільки з ним. Якщо вони розподілені по декількох відносинах, то ці відносини необхідно з'єднати. Кожна пара відносин з'єднується по умові рівності атрибутів із співпадаючими іменами (або визначених на загальному домені). Після кожного з'єднання за допомогою проекції можна відсікти непотрібні для подальших операцій атрибути.

3. Отримане єдине відношення далі обробляється операціями вибірки і проекції. Вибірка по значеннях атрибуту повинна передувати проекції, в якій цей атрибут виводиться з відношення.

4. Якщо запит можна розділити на частини (підзапити), то його реалізація також ділиться на частини, де результатом підзапиту є окреме відношення.

5. Вказана послідовність дій є стандартною, але, можливо, створює проміжні відносини дуже великого розміру. Цей недолік можна компенсувати, виконуючи деякі вибірки і проекції над початковими відносинами (до проведення з'єднання) і міняючи взаємний порядок необхідних з'єднань.

Структура даних називається ієрархічною, якщо її схема представлена у вигляді дерева. Вузлами дерева-схеми є записи, дугами - ієрархічні зв'язки між записами. Ієрархічний зв'язок припускає, що одному «верхньому» запису відповідає декілька реалізацій «нижней», тобто структура використовує зв'язки виду «один-ко-многим».

Що є записом в ієрархічній структурі? Безліч записів, що відносяться до заданого вузла схеми, що розглядається поза зв'язком з іншими вузлами, має схожість з нормалізованим файлом і характеризується унікальною сукупністю атрибутів.

Сукупність ієрархічно організованих записів називається ієрархічною базою даних; окремий тип запису, відповідний вузлу схеми, називається сегментом.

Якщо два вузли дерева сполучено дугою, то вузол більш високого рівня називається таким, що породжує, а вузол нижчого рівня - породженим (або підлеглим).

Всякий вузол ієрархічної структури (окрім кореня дерева) має один вузол, що породжує. Нижче (мал.2) зображений приклад схеми ієрархічної структури.

Мал. 2. Приклад ієрархічної моделі даних

По заданій ієрархічній схемі може бути побудований файл в першій нормальній формі, інакше, ієрархічна база даних може бути перетворена в один або декілька нормалізованих файлів. Можливе зворотне перетворення: побудова ієрархічної бази даних поодинці або сукупності нормалізованих файлів.

Для нормалізації ієрархічний файл досить кожен вузол дерева замінити нормалізованим файлом з схемою, що є об'єднанням атрибутів даного вузла з ключами всіх вузлів, які ми проходитимемо при русі від даного вузла по дугах в напрямі від низу до верху. Результат операції об'єднання не зміниться, якщо замість ключів вузлів писатимемо доповнення до ключів (ключі тільки породжених вузлів без ключів тих, що породжують).

Дата добавления: 2014-01-07