После появления ER-диаграмм иерархические модели прекратили существовать.
Ограничения:
- Все связи имеют мощность 1:1 или 1:N;
- Структура связи должная быть древовидной. Структура данных и сами данные представляются в виде дерева.
Дерево – неориентированный граф, не содержащий циклов; у дерева есть вершины и рёбра (связи). Ребро может входить в вершину, а может исходить из него.
Вершина, в которую не входит ни одно ребро – корень дерева, такая вершина единственная. Во все остальные вершины может входить только одно ребро, а выходить – несколько. В дереве отсутствуют циклы, «прогулявшись» по ребрам, можно обойти все дерево и вернуться в вершину, откуда был начат путь.
Дерево – конечное множество элементов, состоящее из совокупности вершин, таких что:
- Существует специальная вершина – корень;
- Остальные вершины образуют n непересекающихся деревьев.
Любая вершина дерева – корень своего поддерева. Число поддеревьев (порождённых узлов) называется степенью узла. Если узел имеет степень = 0 (нет порождённых узлов), то такой узел называется концевым (листом). Остальные узлы, которые являются не корневыми и не листьями – узлы ветвления (терминальные). Узлы, у которых один родитель, называются подобными.
Основные идеи иерархической структуры:
- Иерархия всегда начинается с корня. На 1-ом уровне находится только корень;
- Каждый последующий уровень получается порождением исходного. Каждый порожденный имеет одного исходного, каждый исходный – несколько порожденных;
- К каждому узлу иерархии от корня существует только один путь. Он называется сечением дерева;
- Доступ к каждому узлу выполняется через его исходный узел. Степень узла ещё называется арностью дерева.
В иерархической БД и структура, и сами данные являются деревьями. Нумерация дерева происходит сверху вниз слева направо.
Термины иерархической модели:
- Поле – наименьшая единица информации;
- Сегмент (группа) – именованная совокупность полей (сущность). Группы могут быть зависимыми (или порождёнными) и исходными;
- Групповое отношение – связь между исходной и зависимой группами.
Основные понятия. Любая ER-диаграмма - это сетевая модель. Основные структурные элементы:
- Элемент данных = Поле, Атрибут;
- Агрегат = Сущность;
- Запись = Кортеж, Экземпляр сущности;
- Набор = Связь. Используются для представления связей между сущностями.
В отличие от ER-диаграмм в сетевой модели все связи направленные, иначе говоря, у каждого набора существует владелец и член набора (от владельца к члену связь обозначается именованной стрелкой). Пример:
Свойства:
- В модели может быть определено любое число типов записей и типов наборов;
- Между двумя типами записей может быть определено любое количество типов наборов;
- Каждый тип записи может быть членом или владельцем любого количества набора:
- Мощность связей: 1:1, 1:N.
Существуют сингулярные наборы – у них владельцем является система.