Sarajane Marques Peres Modelo Hierárquico Sarajane Marques Peres

Introdução No modelo de rede, os dados são representados por uma coleção de registros e os relacionamentos entre dados são representados por meio de links. Esta também é a estrutura do modelo hierárquico, com a diferença que, neste modelo, os registros são organizados como coleções de árvores em vez de gráficos arbitrários.

Conceitos Básicos Um banco de dados hierárquico é uma coleção de registros conectados uns aos outros por meio de links. Um registro é similar a um registro no modelo de rede. Cada registro é uma coleção de campos (atributos), cada qual contendo somente um valor. Um link é uma associação entre exatamente dois registros.

Exemplo Observe que o conjunto de todos os registros de clientes e de contas são organizados na forma de uma árvore com raiz, em que a raiz da árvore é um registro falso. A necessidade de representar contas conjuntos levará à duplicação de registros, devido à representação em árvore.

Diagrama de Estrutura de Árvore Um diagrama de estrutura de árvore é o esquema para um banco de dados hierárquico. Consiste de dois componentes básicos: Caixas: que correspondem aos tipos de registro; Linhas: que correspondem aos links. Ele tem a mesma utilidade que um diagrama E-R, ou seja, especifica toda a estrutura lógica de um banco de dados. Ele é semelhante ao digrama de estrutura de dados do modelo de rede, com a seguinte diferença: Os tipos de registros são organizados como uma árvore.

Diagrama de Estrutura de Árvore Note que neste modelo, os filhos devem ter ligações com os pais e os pais podem ter ligações com filhos. As cardinalidades dos relacionamentos estão expressas nos links.

Exemplo de mapeamentos: E-R  Hierárquico

Exemplo de mapeamentos: E-R  Hierárquico

Instância

Exemplo de mapeamentos: E-R  Hierárquico

Instancia

Exemplo de mapeamentos: E-R  Hierárquico

Instância

Exemplo de mapeamentos: E-R  Hierárquico

O acesso aos dados Muito similar à forma de acesso aos dados do modelo rede. Principais diferenças: No modelo rede temos os comandos FIND e GET. No modelo hierárquico temos apenas o comando GET (assumindo as funções de encontrar e obter o registro). Tem-se o comando WHERE.

Técnicas de implementação O registro virtual A replicação de registros apresenta duas desvantagens principais: Podem resultar em dados inconsistentes quando ocorrer uma atualização; O desperdício de espaço é inevitável A solução é introduzir o conceito de registro virtual. Esse tipo de registro não contém dados, mas contém um ponteiro lógico para um registro físico em particular. Quando um registro é replicado em diversas árvores do banco de dados, mantém-se uma única cópia desse registro em uma das árvores e troca-se todos os outros registros por um registro virtual contendo um ponteiro para aquele registro físico.

Exemplos

Implementações das árvores

O Sistema de Banco de Dados IMS O modelo hierárquico é significativo principalmente devido à importância do sistema de banco de dados IMS da IBM. O IMS (Information Management System) é um dos mais antigos e mais amplamente utilizados sistema de bancos de dados. Os desenvolvedores deste sistema estão entre os primeiros a tratarem características como concorrência, recuperação, integridade e processamento eficiente de consultas.

Discussão Este modelo sofre dos mesmos problemas do modelo de rede: Complexidade dos diagramas de estrutura de árvore (de dados no caso de modelo de rede); Restrições à cardinalidade dos links; Ausência de facilidades de consultas declarativas; Necessidade de navegação por ponteiros para acesso à informações; Consultas complexas.