Иерархические базы данных - это самая первая модель представления данных в которой все записи базы данных представлены в виде дерева с отношениями предок потомок. Физически данные отношения реализуются в виде указателей на предков и потомков, содержащихся в самой записи. Такая модель представления данных связана с тем, что на ранних этапах базы данных часто использовались для планирования производственного процесса: каждое выпускаемое изделие состоит из узлов, каждый узел из деталей и т.д. Для того чтобы знать, сколько деталей каждого вида надо заказать, строилось дерево (см. рис. 1.1.) Поскольку список составных частей изделия представлял из себя дерево, то для его хранения в базе данных наилучшим образом подходила иерархическая модель организации данных.

Однако иерархическая модель не всегда удобна. Допустим, что один и тот же тип болтов используется в автомобиле 300 раз в различных узлах. При использовании иерархической модели, данных тип болтов будет фигурировать в базе данных не 1 раз, а 300 раз (в каждом узле - отдельно). Налицо дублирование информации. Чтобы устранить этот недостаток была введена сетевая модель представления данных.

Сетевая МОДЕЛЬ базЫ данных

Сетевая база данных - это база данных, которой одна запись может участвовать в нескольких отношениях предок-потомок. Фактически база данных представляет собой не дерево, а произвольный граф.

Физически данная модель также реализуется за счет хранящихся внутри самой записи указателей на другие записи, только, в отличие от иерархической модели, число этих указателей может быть произвольным.

И иерархическая и сетевая модель достаточно просты, однако они имеют общий недостаток: для того, чтобы получить ответ даже на простой запрос, необходимо было разрабатывать отдельную программу, которая просматривала базу данных, двигаясь по указателям от одной записи к другой.

Реляционные базы данных

В основе реляционной теории БД лежит четко определенная математическая модель. Раздел математики, изучающий отношения, называется реляционной алгеброй. Отсюда и название РБД - базы данных, информация в таблицах которых обрабатывается средствами реляционной алгебры.

Реляционные базы данных, в отличие от иерархических и сетевых, позволяют организовывать связи между таблицами в любой момент. Для этого в РБД реализован механизм внешних ключей. В каждой таблице БД имеется хотя бы одно поле, служащее ссылкой для другой таблицы. В терминологии РБД такие поля называются полями внешних ключей. С помощью внешних ключей можно связывать любые таблицы БД на любом этапе работы с БД. Чтобы избавиться от избыточности, необходимо нормализовать таблицу БД, выделив повторяющиеся данные и поместив их в отдельную таблицу. Нормализация - это процесс, позволяющий избавляться от избыточности и сложных структур записей. Записи с громоздкой структурой не только усложняют схемы базы данных, это создает дополнительные трудности для СУБД при обработке таблиц БД. Поэтому обязательно нужно производить нормализацию таблиц, многие СУБД могут выполнять её автоматически. СУБД сама может проанализировать БД, выявить повторяющиеся записи, создать отдельную таблицу, а затем переопределить связи.

Другая сильная сторона реляционных БД в том, что они содержат встроенный язык запросов SQL.