СУБД различных информационных моделей

СУБД на инвертированных (преобразованных) списках

🕛 22.05.2009, 11:44

1 СУБД на инвертированных (преобразованных) списках Наиболее известными являются такие СУБД, как Datacom / Adabas (Software AG). Структура данных: основным элементом являются таблично организованные данные (набор таблиц). Строки таблицы упорядочены по какому-либо критерию. Для каждой таблицы можно определить любое количество так называемых ключей поиска. Каждый ключ может быть организован в виде упорядоченного списка или используется для доступа.
Пример: БД, состоящая из одной таблицы.
Служащие Фамилия Имя Таб_№ отдел
1 Ухов Иван 1234 2
2 Пухов Пётр 2118 2
3 Глухов Николай 3000 1
4 Духов Иван 4101 1

Индекс «Фамилия»
Ключ «Фамилия» Запись
Глухов 3
Духов 4
Пухов 2
Ухов 1

Индекс «Таб_№»
Ключ «Таб_№» Запись
1234 1
2118 2
3000 3
4101 4

Индекс «Имя»
Ключ «Имя» Запись
Иван 1
Иван 4
Николай 3
Пётр 2
Индекс «Имя+Отдеп»
Ключ «Имя+Отдеп» Запись
Иван 1 4
Иван 2 1
Николай 1 3
Пётр 2 2

Система поддерживает порядок индексов и обеспечивает доступ к ним.
Манипуляция данными сводится либо к прямым поисковым операторам, т.е. указывается номер записи, либо к операторам, осуществляющим доступ в терминах относительной позиции. Типичный набор поисковых операторов включает: LOCATE FIRST <№> LOCATE FIRST WITH SEARCH KEY EQUAL <key_значение> LOCATE NEXT - относительный поиск
Кроме этого: DELETE - удалить запись OPDATE - обновить запись STORE - включить запись
Если добавить/удалить запись, то автоматически меняются и индексы.
Требование к системе: обеспечение безопасной работы.

2 СУБД иерархического типа
Типичный представитель: IMS (IBM).
Структура данных: данные иерархического типа. БД состоит из упорядоченного набора деревьев (набора экземпляров одного типа дерева). Дерево содержит несколько типов записей. Один из них является корневым, а остальные типы являются поддеревьями.

Манипуляция данными:
Типичные операторы:
- найти дерево;
- перейти от одного дерева к другому;
- перейти от корневого узла к следующему по иерархии;
- перейти от одной записи внутри дерева к другой;
- вставить новую запись в указанное дерево в соответствие с иерархией;
- удалить текущую запись.
Ограничение целостности: никакой потомок не может существовать без своего предка.
Физическая организация: система основана на записях и указателях. Такие записи с указателями называются связанными (прошитыми) списками.

3 Сетевые СУБД
появились позже всех. Они появились в ответ на требование расширить иерархическую модель. Смысл расширения: убрать ограничение, что у каждого потомка только один предок. Рассмотрим задачу «Поставщики - потребители».
Поставщики потребители
S1
D1

S2
D2

S3
D3
D4

Сетевые СУБД общего вида не рассматривают. Существует модель CODASYL. Сетевая БД должна содержать два набора: записей и связей между этими записями. Тип записей - информационная часть; тип связей определяется для двух типов записей: запись-предок и запись-потомок. Экземпляр типа связей содержит один экземпляр типа записей предка и упорядоченный набор экземпляров типа потомка. , где L - связь, P - предок, C - потомок.
Для типа связей каждый экземпляр P является предком только в одном экземпляре L, и каждый экземпляр C является потомком не более, чем в одном экземпляре L.
L - поставки i - ого поставщика j - ому потребителю.
L11
S1 L12
D1 L21

S2 L23
D2 L24
L31
D3
S3 L32
L33
D4 L34
В модели «Сотрудники»:

Манипулирование данными:
Примерный набор операций:
- найти запись в наборе однотипных;
- перейти от предка к потомку по некоторой связи;
- перейти от потомка к предку по некоторой связи;
- создать запись;
- уничтожить запись;
- модифицировать запись;
- включить в связь;
- исключить из связи;
- переставить в другую запись.
Ограничения целостности: в принципе их поддержка не требуется. Достаточно поддерживать целостность по ссылкам, как в иерархической модели, т.е. хотя бы один предок - хотя бы один потомок.
Преимущество реляционных моделей перед тремя выше перечисленными: эти модели могут быть строго формализованы, т.е. описаны математическим языком. Есть реляционные операции, которые могут быть либо корректными, либо некорректными. Т.е. реляционные модели поддерживают только правильные операции. 80-е и 90-е годы - «триумф» реляционных моделей. И сейчас они в моде.