Modelo hier rquico
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MODELO HIERÁRQUICO. Ana Carolina Salgado Fernando Fonseca Valéria Times. Modelo Hierárquico de Dados. Desenvolvido para modelar os muitos tipos de organizações hierárquicas existentes no mundo real Esquemas de classificação para espécies dos reinos animal e vegetal

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MODELO HIERÁRQUICO

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Presentation Transcript


Modelo hier rquico

MODELOHIERÁRQUICO

Ana Carolina Salgado

Fernando Fonseca

Valéria Times


Modelo hier rquico de dados

Modelo Hierárquico de Dados

  • Desenvolvido para modelar os muitos tipos de organizações hierárquicas existentes no mundo real

    • Esquemas de classificação para espécies dos reinos animal e vegetal

    • Classificação de línguas humanas

    • Corporações

    • Hierarquias governamentais

  • Representa organizações hierárquicas de forma direta e natural


Modelo hier rquico de dados1

Modelo Hierárquico de Dados

  • Apresenta problemas quando representa relacionamentos não-hierárquicos

  • Não existe nenhum documento original para descrever o modelo

    • Apareceram sistemas

      • TIME-SHARED DATA MANAGEMENT (TDMS)

        System Development Corporation

      • MULTI-ACCESS RETRIEVAL SYSTEM (MARS VI)

        Control Data Corporation


Modelo hier rquico de dados2

Modelo Hierárquico de Dados

  • INFORMATION MANAGEMENT SYSTEMS (IMS)

    IBM


Estruturas de banco de dados hier rquicos

Estruturas de Banco de Dados Hierárquicos

  • Conceitos Estruturais Principais

    • Registro

      • Coleção de campos de valores que provêm informação sobre uma entidade ou relacionamento

      • Registros de um mesmo tipo são agrupados em um tipo de registro

        • É dado um nome

        • Sua estrutura é definida por uma coleção de nomes de campos (itens de dados)

        • Cada campo tem um tipo de dado como inteiro, real, etc.


Estruturas de bancos de dados hier rquicos

Estruturas de Bancos de Dados Hierárquicos

  • Conceitos Estruturais Principais (Cont.)

    • Relacionamento Pai-Filho

      • Relacionamento 1:N entre dois tipos de registros

      • O tipo de registro pai está do lado 1: do relacionamento, enquanto o tipo filho está do lado :N

      • Uma ocorrência do relacionamento ou tipo pai-filho consiste de um registro do tipo pai e um número qualquer (zero ou mais) do tipo filho


Esquema de bd hier rquico

Esquema de BD Hierárquico

  • Consiste de um dado número de esquemas hierárquicos ou hierarquias

    • Cada hierarquia consiste de um um número de tipos de registros e de relacionamentos pai-filho

  • Diagrama Hierárquico

    Forma visual de mostrar um esquema hierárquico

    • Tipos de registros são mostrados em retângulos

    • Relacionamentos pai-filho são representados por linhas conectando pai e filho


Diagrama hier rquico

DEPARTAMENTO

DNOME

DNÚMERO

DGER

EMPREGADO

PROJETO

NOME

NASC

CPF

SAL

PNOME

PNUMER

PLOCAL

TIPOS DE REGISTROS (DEP.,EMP., PROJ.)

RELACIONAMENTO PAI-FILHO:

DEPARTAMENTO-PROJETO

RELACIONAMENTO PAI-FILHO

Diagrama Hierárquico


Esquema hier rquico

Esquema Hierárquico

  • Propriedades

    • Um tipo de registro, chamado de raiz não participa de relacionamentos como registro filho

    • Cada tipo de registro, exceto a raiz, participa de exatamente um relacionamento como registro filho

    • Um tipo de registro pode participar de qualquer número de relacionamentos como registro pai


Esquema hier rquico1

Esquema Hierárquico

  • Propriedades (Cont.)

    • Um tipo de registro que não participa de nenhum relacionamento como registro pai, é chamado de folha

    • Se um tipo de registro participa em mais de um relacionamento como registro pai, então seus tipos de registros filhos são ordenados

      • No diagrama hierárquico, por convenção, a ordenação é da esquerda para a direita


Esquema hier rquico2

PROJETO

M:N

EMPREGADO

Esquema Hierárquico

  • Um esquema hierárquico define uma estrutura de dados em árvore

    • Tipos de registros são nós

    • Tipos de relacionamentos são arcos

  • Representação de Relacionamentos M:N

    • Através da duplicação de instâncias do registro filho


Esquema hier rquico3

Esquema Hierárquico

PROJETOEMPREGADOS TRAB. NO PROJ.

AE1, E3, E5

BE2, E4, E6

CE1, E4

DE2,E3,E4,E5

  • Relacionamentos Pai-Filho Virtuais

    • Problemas do Modelo Hierárquico

      • M:N

      • Tipos de registros participarem como filhos em mais de um relacionamento


Esquema hier rquico4

Esquema Hierárquico

  • Problemas (Cont.)

    • Relacionamentos com mais de dois tipos de registros

  • Casos 1 e 2 podem ser resolvidos por duplicação

    • Gasto de armazenamento

    • Manter consistência nas cópias de um mesmo registro

  • Caso 3

    • Tipos de relacionamentos hierárquicos são binários


Esquema hier rquico5

Esquema Hierárquico

  • Solução

    • Utilizar um tipo de registro virtual - PONTEIRO

      • Cada um dos seus registros contém um ponteiro para um registro de outro tipo

    • Criar um relacionamento pai-filho entre um dos tipos de registro e o virtual

    • Criar um relacionamento virtual entre o outro tipo de registro (pai virtual) e o registro virtual (filho virtual)


Esquema hier rquico6

Hierarquia 1

Hierarquia 2

PROJETO

EMPREGADO

Esquema Hierárquico

  • Relacionamento Virtual

    No diagrama, uma seta sairá do filho virtual para o pai virtual

PROJETO

EMPREGADO

EPONTEIRO


Restri es de integridade

Restrições de Integridade

  • Nenhuma ocorrência de registro, exceto raízes, pode existir sem estar relacionada a uma ocorrência de registro pai

    • Um registro filho não pode ser inserido sem estar ligado a um registro pai

    • Um registro filho pode ser removido independentemente de seu registro pai

    • A remoção de um registro pai resulta em todos os seus filhos e descendentes sendo removidos automaticamente


Restri es de integridade1

Restrições de Integridade

  • Um ponteiro num filho virtual tem que apontar para um registro pai virtual existente

    • A remoção de um registro pai virtual não deve ser permitida enquanto existirem ponteiros de registros filhos virtuais

  • Se um registro filho tiver dois ou mais registros pais de um mesmo tipo de registro, deve ser duplicado para cada registro pai

  • Um registro filho tendo dois ou mais pais de tipos de registros diferentes, deve ter no máximo um pai real e todos os outros virtuais

  • Regras particulares a cada SGBD implementado


  • Um exemplo

    Um Exemplo

    • Modelo Hierárquico de uma Companhia

      • Departamentos descritos por Nome e Número

      • Locais descritos por um Código e Endereço

      • Projetos descritos por Nome, Número e Local

      • Empregados descritos por Nome, CPF e Salário

      • Dependentes descritos por Nome, Nascimento e Parentesco


    Um exemplo1

    Um Exemplo

    • Considerar também

      • Cada Departamento está situado em vários locais

      • Cada Projeto é da responsabilidade de um único Departamento

      • Empregados estão alocados a um único Departamento. Eles podem atuar em mais de um Projeto e vice-versa

      • Cada Empregado pode ter vários Dependentes, mas cada um desses só pode estar ligado a um único Empregado


    Um exemplo2

    Um Exemplo

    • Empregados são supervisionados por um único Empregado.

    • Um Departamento pode ter mais de um gerente e deseja-se guardar a data de início de cada um deles como gerente. Porém, cada Empregado gerencia um único Departamento.


    Modelo hier rquico

    DEPARTAMENTO

    EMPREGADO

    DNOME

    DNÚMERO

    ENOME

    ECPF

    ESAL

    LOCAL

    PROJETO

    SUPERVISÃO

    LCOD

    END

    PTS

    PNOME

    PNUM

    PLOC

    PODE ATUAR

    GERENTE

    TRABALHA

    PTP

    INÍCIO

    PTG

    PTE

    DEPENDENTE

    ATUA

    DPNOME

    DPNASC

    DPPAR

    HORAS

    PTT

    HIERARQUIA 2

    HIERARQUIA 1


    Defini o de dados

    Definição de Dados

    • Linguagem Hierárquica de Definição de Dados - HDDL

      • Para definir um Esquema de BD Hierárquico

        • Definir campos de cada tipo de registro

        • Definir tipos de dados de cada campo

        • Definir chaves e restrições

        • Determinar raízes

        • Para cada registro não-raiz determinar o pai

        • Especificar relacionamentos virtuais


    Defini o de dados1

    Definição de Dados

    • Sintaxe

      schema name = < nome >

      hierarchies = < hierarchy 1 >, < hierarchy 2 >, ...

      /*Raiz*/

      record

      name = < nome >

      type = root of < hierarchy n >

      data items =

      < nomes de campo > < tipo >

      key = < campo(s) >

      [ order by < campo(s) >]


    Defini o de dados2

    Definição de Dados

    • Sintaxe (Cont.)

      /*Outros*/

      record

      name = < nome >

      parent = < registro pai >

      child number = < número de ordem >

      data items =

      < nomes de campo > < tipo >

      key = < campo(s) >

      [ order by < campo(s) >]


    Defini o de dados3

    Definição de Dados

    • Sintaxe (Cont.)

      /*Registro Virtual*/

      . . .

      data items =

      [ < nomes de campo > < tipo > ]

      < nome do ponteiro > pointer with virtual parent = < pai virtual >


    Defini o de dados exemplo

    Definição de Dados - Exemplo

    schema name = Companhia

    hierarchies = Hierachia 1, Hierarchia 2

    /*Raiz*/

    record

    name = Empregado

    type = root of Hierarchia 2

    data items =

    Enome character 15

    ECPF character 12

    Esalário real

    key = ECPF

    order by Enome


    Defini o de dados exemplo1

    Definição de Dados - Exemplo

    /*Outros*/

    record

    name = Dependente

    parent = Empregado

    child number = 1

    data items =

    DPnome character 20

    DPnasc date

    Dppar character 10

    key = DPnome

    order by DPnasc


    Defini o de dados exemplo2

    Definição de Dados - Exemplo

    /*Registro Virtual*/

    record

    name = Supervisão

    parent = Empregado

    child number = 2

    data items =

    PTS pointer with virtual parent = Empregado


    Vantagens e desvantagens

    Vantagens e Desvantagens

    • Vantagens:

      • Adequação a aplicações com estrutura arborescente

      • Simplicidade sobretudo na implementação

      • Interessante para aplicações cuja utilização é conhecida a priori

      • Comercialização bastante divulgada dos SGBD

    • Desvantagens:

      • Dificuldade de representação dos relacionamentos M:N entre entidades

      • Anomalias para operações de atualização

      • Independência lógica reduzida

      • Ausência de interfaces declarativas


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