什么是層次數(shù)據(jù)模型？

　　數(shù)據(jù)庫模型根據(jù)數(shù)據(jù)模型來劃分，而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(Database Management System)有自己的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，目前比較成熟的在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)模型有：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。它們之間的根本區(qū)別在于數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的表示方式不同(即記錄型之間的聯(lián)系方式不同)。

　　層次模型以“樹結(jié)構(gòu)”表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

　　網(wǎng)狀模型是以“圖結(jié)構(gòu)”來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

　　關(guān)系模型是用“二維表”(或稱為關(guān)系)來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系的。

　　層次模型(Hierchical)

　　層次模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)最早使用的一種模型，它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一棵“有向樹”。根結(jié)點(diǎn)在最上端，層次最高，子結(jié)點(diǎn)在下，逐層排列。

　　層次模型的特征是：

　　在一個(gè)層次模型中的限制條件是：

　?。?）有且僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)，無父節(jié)點(diǎn)，它為樹的根；（有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親，該節(jié)點(diǎn)就是根結(jié)點(diǎn)。）

　?。?）其他節(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)。（根以外的其他結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn) ）這就使得層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體關(guān)系。

　?。?）任何一個(gè)給定的記錄值只有按照其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義，沒有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在。

　　比如：

　　一個(gè)教師學(xué)生層次模型。該層次模型有4個(gè)記錄類型，即實(shí)體。

　　分別是：

　?。?）記錄型（實(shí)體）系是根結(jié)點(diǎn)，由編號(hào)、名稱、專業(yè)、人數(shù)屬性（字段）組成。它有兩個(gè)子結(jié)點(diǎn)，分別是學(xué)院老師實(shí)體和課程實(shí)體。

　　（2）記錄型（實(shí)體）教師是學(xué)院的子結(jié)點(diǎn)，它有6個(gè)屬性（字段）組成。

　?。?）記錄型（實(shí)體）課程由4個(gè)屬性（字段）組成。

　?。?）記錄型（實(shí)體）教師由6個(gè)屬性（字段）組成。課程與教師是葉子結(jié)點(diǎn)，由學(xué)院到老師、老師到課程都是一對(duì)多的聯(lián)系。

　　數(shù)據(jù)完整性約束

　　其主要四個(gè)功能：增刪查改；要滿足完整性約束條件；

　　增加（插入）：滿足必須有雙親節(jié)點(diǎn)，即如果加入教師，就必須分配到學(xué)院中；

　　刪除：如果是字節(jié)點(diǎn)，不影響，直接刪除字節(jié)點(diǎn)，如果是雙親節(jié)點(diǎn)，則整個(gè)字節(jié)點(diǎn)被刪除；如果刪除整個(gè)教研室則教研室的老師不存在這個(gè)體系；

　　查找：根據(jù)樹狀結(jié)構(gòu)自上而下查找；

　　修改：更新相應(yīng)的關(guān)系的信息。

　　其優(yōu)缺點(diǎn)：

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　比較簡(jiǎn)單，容易使用；

　　結(jié)構(gòu)清晰，現(xiàn)實(shí)中公司、家族等都存在類似結(jié)構(gòu)；

　　良好的完整性支持；

　　查詢效率高，模型層次是有向邊，常記錄存取路徑。

　　缺點(diǎn)：

　　有很多不是單向關(guān)系，一對(duì)多，多對(duì)一，只能通過引進(jìn)冗余數(shù)據(jù)或建非自然的數(shù)據(jù)組織如創(chuàng)建虛擬節(jié)點(diǎn)的方法來解決，易產(chǎn)生不一致性；

　　插入刪除限制太多

　　查找字節(jié)點(diǎn)必須通過雙親；

　　樹結(jié)點(diǎn)中任何記錄的屬性是不可再分的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型；

　　還有一些市場(chǎng)具象的層次模型:

　　最有影響的層次模型的DBS是20世紀(jì)60年代末，IBM公司推出的IMS層次模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。