Introduction au modèle de base de données hiérarchique
Le modèle de base de données est un moyen de définir la structure ou la conception logique d'une base de données. Il indique la façon dont les données sont stockées, accessibles et mises à jour dans un SGBD (Database Management System). Nous allons maintenant discuter en détail du modèle de base de données hiérarchique. Il existe de nombreux modèles de données pour représenter les données. Certains sont:
- Modèle relationnel
- Modèle hiérarchique
- Modèle de réseau
- Modèle Entité-Relation
Dans Relation, les données du modèle sont organisées en tables 2D (bidimensionnelles) où une relation est maintenue par un champ commun dans deux tables.
Dans le modèle de base de données hiérarchique, les données sont représentées dans une structure arborescente. Il représente une relation parent-enfant avec un seul parent pour chaque enfant.
Le modèle de réseau est une extension du modèle hiérarchique. Dans ces données sont représentées sous forme de graphiques avec plus d'un nœud parent pour un nœud enfant.
Dans le modèle entité-relation, les objets sont divisés en entités et leurs caractéristiques en leurs attributs, puis la relation est établie entre différentes entités.
Nous allons maintenant discuter en détail du modèle de base de données hiérarchique.
Qu'est-ce que le modèle de base de données hiérarchique
Un modèle de base de données hiérarchique est un modèle de données dans lequel les données sont représentées dans la structure arborescente. Dans ce modèle, les données sont stockées sous forme d'enregistrements qui sont la collection de champs. Les enregistrements sont connectés via des liens et le type d'enregistrement indique quel champ est contenu dans l'enregistrement. Chaque champ ne peut contenir qu'une seule valeur.
Un modèle de base de données hiérarchique ne doit avoir qu'un seul parent pour chaque nœud enfant, mais les nœuds parents peuvent avoir plusieurs enfants. Les parents multiples ne sont pas autorisés. C'est la principale différence entre le modèle de base de données hiérarchique et réseau. Le premier nœud de l'arbre est appelé nœud racine. Lorsque des données doivent être récupérées, l'arborescence entière est parcourue à partir du nœud racine. Ce modèle représente des relations un à plusieurs.
Voyons un exemple: Supposons que nous avons un répertoire principal qui contient d'autres sous-répertoires. Chaque sous-répertoire contient plus de fichiers et de répertoires. Chaque répertoire ou fichier ne peut se trouver que dans un seul répertoire, c'est-à-dire qu'il n'a qu'un seul parent.
Ici, A est le répertoire principal, c'est-à-dire le nœud racine. B1 et B2 sont leurs enfants ou sous-répertoires. B1 et B2 ont également deux enfants C1, C2 et C2, C3 respectivement. Il peut s'agir de répertoires ou d'autres fichiers. Cela représente des relations un à plusieurs.
Utilisations du modèle de base de données hiérarchique
Un modèle de base de données hiérarchique a été largement utilisé pendant l'ère des ordinateurs centraux. Aujourd'hui, un modèle de base de données hiérarchique est principalement utilisé pour stocker des systèmes de fichiers et des informations géographiques. Il est utilisé dans des applications nécessitant des performances élevées telles que les télécommunications et la banque. Une base de données hiérarchique est également utilisée pour le registre Windows dans le système d'exploitation Microsoft Windows. Il est utile lorsque les deux conditions suivantes sont remplies:
- Les données doivent être hiérarchisées, c'est-à-dire que la relation parent-enfant doit être présente.
- Les données d'un modèle hiérarchique doivent être accessibles via un seul chemin d'accès.
Avantages du modèle de base de données hiérarchique
- Les données peuvent être récupérées facilement en raison des liens explicites présents entre les structures de table.
- L'intégrité référentielle est toujours conservée, c'est-à-dire que toutes les modifications apportées à la table parent sont automatiquement mises à jour dans une table enfant.
- Favorise le partage de données.
- C'est conceptuellement simple en raison de la relation parent-enfant.
- La sécurité de la base de données est appliquée.
- Efficace avec des relations 1: N.
- Une chaîne de commandement ou d'autorité claire.
- Augmente la spécialisation.
- Haute performance.
- Des résultats clairs.
Inconvénients du modèle de base de données hiérarchique
- Si la table parent et la table enfant ne sont pas liées, l'ajout d'une nouvelle entrée dans la table enfant est difficile car une entrée supplémentaire doit être ajoutée dans la table parent.
- Les relations complexes ne sont pas prises en charge.
- Redondance qui se traduit par des informations inexactes.
- Un changement de structure entraîne un changement dans tous les programmes d'application.
- La relation M: N n'est pas prise en charge.
- Pas de manipulation de données ni de langage de définition de données.
- Manque de normes.
- Mauvaise flexibilité
- Obstacles à la communication
- Désunion organisationnelle.
- Structure rigide
Caractéristiques du modèle de base de données hiérarchique:
- Relations plusieurs à plusieurs: il ne prend en charge que les relations un à plusieurs. Plusieurs à plusieurs relations ne sont pas prises en charge.
- Problème de suppression: si un parent est supprimé, l'enfant est automatiquement supprimé.
- Hiérarchie des données: les données sont représentées dans une structure arborescente hiérarchique.
- Relation parent-enfant: chaque enfant ne peut avoir qu'un seul parent, mais un parent peut avoir plusieurs enfants.
- Pointeur: les pointeurs sont utilisés pour lier des enregistrements qui indiquent qui est un parent et quel enregistrement enfant est.
- L'entrée et la sortie du disque sont minimisées: les enregistrements parents et enfants sont placés ou stockés à proximité l'un de l'autre sur le périphérique de stockage, ce qui minimise les entrées et sorties du disque dur.
- Navigation rapide: les parents et les enfants étant stockés à proximité l'un de l'autre, le temps d'accès est réduit et la navigation devient plus rapide.
- Relation prédéfinie: toutes les relations entre les nœuds racine, parent et enfant sont prédéfinies dans le schéma de base de données.
- Difficulté de réorganisation: la hiérarchie empêche la réorganisation des données.
- Redondance: une à plusieurs relations augmente la redondance des données, ce qui conduit à la récupération de données inexactes.
Exemples
Prenons un exemple d'étudiants qui suivent différents cours. Un cours peut être assigné à un seul étudiant mais un étudiant peut suivre autant de cours qu'il le souhaite et suivre ainsi une à plusieurs relations.
Maintenant, nous pouvons représenter le modèle hiérarchique ci-dessus sous forme de tableaux relationnels comme indiqué ci-dessous:
Table des étudiants:
Tableau des cours:
De cette manière, le modèle hiérarchique peut être représenté dans des tables relationnelles et vice versa peut également être fait.
Conclusion
Dans cet article, nous avons discuté en détail du modèle de base de données hiérarchique qui décrit la relation parent-enfant, ce qui facilite la représentation des données et la compréhension du concept. Il était principalement utilisé à l'époque des ordinateurs centraux, mais il est toujours utilisé dans de nombreux domaines où les performances et les concepts simples sont les paramètres. Le modèle hiérarchique est donc efficace pour les relations un à plusieurs et est largement utilisé pour enregistrer les données du système de fichiers.
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