階層データ モデルの特徴

階層データ モデルは、作成された最初のデータベース モデルであり、1966 年に初めて登場しました。これは、データベース内の情報間に論理関係を作成できるため、一般的なファイル処理システムを改良したものです。ただし、この構造には欠点もあり、最終的にネットワーク モデルとリレーショナル モデルが開発されました。

構造

階層データ モデルの主な特徴は、ツリー状の構造です。たとえば、会社のデータベースは、スタッフ用の 1 つのブランチを使用して編成され、その後に部門、チーム、チーム メンバーが続きます。この親子構造はデータベース全体で一貫しており、各子セグメントは親セグメントを 1 つだけ持つことができます。各セグメントまたはレコードは、そのレコードに関する情報を提供するフィールド要素をいくつでも持つことができます。たとえば、チーム メンバーのレコードには、名前、監督者、連絡先の詳細などの詳細が含まれます。

1 対多と冗長性

階層モデルでは複合レコード (エントリが複数の親を持つこと) が許可されないため、データベースは 1 対多の構造になります。 1 つの会社に多くの部門があり、1 つの部門に多くのチーム リーダーがいる場合があります。これにより、モデルに冗長性が生じる可能性があります。たとえば、チーム メンバーの下のブランチは進行中のプロジェクトと呼ばれる場合があります。複数のスタッフ メンバーが 1 つのプロジェクトに取り組む可能性があるため、プロジェクト情報を複製する必要があり、一貫性の問題が発生する可能性があります。

ナビゲーション

階層データ モデルはナビゲーション データ モデルです。モデル内のアクセス パスは、所定の構造によって制限されます。特定のファイル レコードを取得するために、クエリはデータベース内のルート セグメントから分岐を経由して移動します。探しているレコードの場所が既にわかっている場合はこれで問題ありませんが、探索クエリを作成している場合、データベースは次のレベルに移動する前に特定のレベルのすべてのレコードを読み取る必要があるため、これは遅くなります。

論理親ポインター

階層構造の制限は、論理親ポインターを使用することで多少緩和されます。 IBM が Information Management System データ モデルで開発したもので、多対多の関係を持つエントリ用に新しいデータベースを設定し、2 つをリンクする必要があります。たとえば、進行中のプロジェクト ブランチには、プロジェクト情報が含まれている別のプロジェクト データベースにユーザーをリンクするポインタがあります。これは、XML Extensible Markup Language の IDREF 関数の動作に似ています。