Modelo Hierárquico

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.