Modelo de base de datos jerárquica

Un modelo de base de datos jerárquico es un modelo de datos en el que los datos se organizan en una estructura similar a un árbol. Los datos se almacenan como registros que están conectados entre sí a través de enlaces. Un registro es una colección de campos, cada uno de los cuales contiene un solo valor. El tipo de un registro define qué campos contiene el registro.

El modelo de base de datos jerárquico exige que cada registro secundario tenga solo un registro principal, mientras que cada registro principal puede tener uno o más registros secundarios. Para recuperar datos de una base de datos jerárquica, se debe recorrer todo el árbol comenzando desde el nodo raíz. Este modelo es reconocido como el primer modelo de base de datos creado por IBM en la década de 1960.

Historia

La estructura jerárquica fue desarrollada por IBM en la década de 1960 y se utilizó en los primeros DBMS de mainframe. Registros' las relaciones forman un modelo en forma de árbol. Esta estructura es simple pero inflexible porque la relación se limita a una relación de uno a muchos. IBM Information Management System (IMS) y RDM Mobile son ejemplos de un sistema de base de datos jerárquico con múltiples jerarquías sobre los mismos datos.

El modelo de datos jerárquico perdió fuerza cuando el modelo relacional de Codd se convirtió en el estándar de facto utilizado por prácticamente todos los sistemas de administración de bases de datos convencionales. Una implementación de base de datos relacional de un modelo jerárquico se discutió por primera vez en forma publicada en 1992 (ver también modelo de conjunto anidado). Los esquemas de organización de datos jerárquicos resurgieron con el advenimiento de XML a fines de la década de 1990 (consulte también la base de datos XML). La estructura jerárquica se usa principalmente hoy en día para almacenar información geográfica y sistemas de archivos.

Actualmente, las bases de datos jerárquicas todavía se usan ampliamente, especialmente en aplicaciones que requieren un rendimiento y una disponibilidad muy altos, como la banca, la atención médica y las telecomunicaciones. Una de las bases de datos jerárquicas comerciales más utilizadas es IMS. Otro ejemplo del uso de bases de datos jerárquicas es el Registro de Windows en los sistemas operativos Microsoft Windows.

Ejemplos de datos jerárquicos representados como tablas relacionales

Una organización podría almacenar información de los empleados en una tabla que contenga atributos/columnas como número de empleado, nombre, apellido y número de departamento. La organización proporciona a cada empleado el hardware de computadora según sea necesario, pero el equipo de computadora solo puede ser utilizado por el empleado al que se le asigna. La organización podría almacenar la información del hardware de la computadora en una tabla separada que incluya el número de serie de cada pieza, el tipo y el empleado que la usa. Las tablas podrían verse así:

En este modelo, la tabla de datos empleado representa el "padre" parte de la jerarquía, mientras que la tabla computadora representa el "hijo" parte de la jerarquía. A diferencia de las estructuras de árbol que normalmente se encuentran en los algoritmos de los programas informáticos, en este modelo los niños señalan a los padres. Como se muestra, cada empleado puede poseer varias piezas de equipo de cómputo, pero cada pieza individual de equipo de cómputo puede tener solo un propietario empleado.

Considere la siguiente estructura:

En esto, el "niño" es del mismo tipo que el "principal". La jerarquía que establece EmpNo 10 es el jefe de 20, y 30 y 40 cada informe a 20 está representado por el "ReportsTo" columna. En términos de bases de datos relacionales, la columna ReportsTo es una clave externa que hace referencia a la columna EmpNo. Si el "niño" el tipo de datos fuera diferente, estaría en una tabla diferente, pero aún habría una clave externa que hiciera referencia a la columna EmpNo de la tabla de empleados.

Este modelo simple se conoce comúnmente como el modelo de lista de adyacencia y fue presentado por el Dr. Edgar F. Codd después de que surgieran las críticas iniciales de que el modelo relacional no podía modelar datos jerárquicos. Sin embargo, el modelo es solo un caso especial de una lista de adyacencia general para un gráfico.