قواعد البيانات الهرمية: Hicrarchical data bases
يقتصر تشغيلها على الحاسبات الكبيرة وذلك لأنها تتطلب ذاكرات ذات أحجام كبيرة، وعادة تحتاج لإحدى اللغات الراقية لبرمجتها. وهى صعبة في تعلمها وبرمجتها، ورغم ذلك فلها مزايا عديدة، فهى أكثر كفاءة من قواعد البيانات العلائقية وتتعامل مع كم كبير جداً من المعلومات، بالإضافة إلى أنها توفر – بناء على طريقة تنظيم البيانات التى تبعها – مساحت كبيرة من وسائط تخزين البيانات.
فى قواعد البيانات الهرميه ترتب الملفات والتسجيلات في مجموعات مترابطة، تشبه شجرة العائلة. حيث تندرج تسجيلات المستوى الادنى تحت تسجيلات المستوى الاعلى.يطلق على تسجيل المستوى الادنى CHILD طفل بينما يطلق على تسجيل المستوى الاعلى الاب في قاعدة البيانات الهرمية قديكون له أكثر من طفل، في حين ان لكل طفل اب واحد فقط. وهذا ما يطلق عليه علاقة واحد إلى واحد للبحث عن تسجيله معينة، يجب الدء من القمه، حيث الاب، ثم متجها لأسفل الهرمية حتى نصل للطفل.
نظم قواعد البيانات الهرمية هى الاقدر بين أنواع قواعد البيانات ومازالت تستخدم في بعض نظم الحجز ويتميز بسرعه الوصول إلى البيانات وتحديثها، نظراً لأن العلاقات محددة سلفا. الا انها تتميزبالصعوبة حيث يجب تحديد هيكل القاعدة سلفا. الأمر الذى يتطلب مثلاً إعادة بناء القاعدة في حاله الرغبة في إضافة حقل جديد
المنهج الهرمى لقاعدة البيانات
أول منهج تنظر إليه لنظم إدارة قواعد البيانات DBMS هو المنهج الهرمي وحيث أن أحد أقدم وأكثر نظم ادارة قواعد البياناتDBMS المستخدمة مبنى على هذا المنهج
الهرميات Hierarchies
قبل النظر إلى نظام IMS يجب ان نضع قاعدة ثابته لما تعنيه الهرميه hierarchy أو الشجره tree (ستستخدم الكلمتان بالتبادل).يبين شكل 6،1 شجرة أو هرميه موجزه. وهي ببساطة عباره عن ترتيب من عقد nodes(مرقمه من 1إلى11 فى الشكل) متصلة بواسطة أفرعbranches أو حافات edges (الخطوط المستقيمه فى الشكل) وعليها القيود التالية.وهناك عقدة خاصة تسمى بالجذر root ودائما ما تكون في قمة الرسم.العقدة 1 هي عقدة الجذر في شجرة الشكل وتتفرع الشجره من الجذر لأسفل وكل عقدة قادره على التفريع إلى عدة عقد
في المستوي السفلي التالي لمستواها. ونتيجة لذلك فكل عقدة(باستثناء الجذر) تكون متصلة لأعلي بالعقدة 1 فقط.العقدة 9 متصلة لأعلى (فورا) بالعقدة 6 فقط،.Child nodes العقد التي تأتي اسفل عقدة معينة مباشرة تسمى بالعقد التابعه، وكل من هذه العقد التابعة متصلة بعقدة تقع في المستوى الأعلي منها وتعرف بالعقدة العائلة.Parent nodes
مثال ذلك العقد2 و3 و4 في الشكل هى عقدة تابعة للعقدة1 والعقدة والعقد5 و6 عقد تابعة للعقد 2. والعقدة 1 هى عقدة عائلة للعقد 2 و3 و4 والعقد2 هى عقدة عائلة للعقد 5 و6. ويمكننا أن نتكلم عن كل العقد التي تقع تحت عقدة معينه على أنها سلالات.Descendants
وعلى هذا فإن سلالات العقدة 1هى العقد من 2إلى 11. وسلالات العقدة 2 هى العقد 5 و6 و 8 و9و 10و11 وتسمى العقدة التىي لا يخرج منها فروع (مثل العقد 3 و5و 8) بورقه.lea، كتمييز لها عن العقد 1 و2 و4 و6 والتي تسمى بأنها ليست نقاط نهاية أو أنها عقد وسيطه. والعقد التي لها نفس العائل (مثل العقد5 و6) تسمي تؤام أو أخوات وفى الواقع فإن إستخدام كلمة شجرة هنا والمصطلحات المصاحبة مستخلصة مباشرة من الأشجار الموجودة فى حياتنا اليومية ويبين شكل 2 و6 صورة لشجرة مقلوبة من أعلى لأسفل. فى القمه يوجد جذرها وتتفرع لأسفل للعقد والأوراق.ويبين شكل 3 و6 شجرة عائلة بكل من مفاهيم الاطفال والسلالات وما إلى ذلك.
هرميات بسيطة:
هرمية فرق البيسبول: يبين الشكل وهرمية فرق البيسبول.أول شيئ يمكن التحقق منه هو أن كل عقدة فى هذه الشجرة تمثل نوع سجل مختلف. تسمى اجزاء.
يمثل كل نوع فى الشجرة الموجوده فى الشكل علاقة واحد للعديد.وعلى هذا فلفريق معين يوجد هناك عديد من الاعبين وعديد من المدربين وعديد من المضارب.ولمدرب معين يوجد عديد من اجزاء العمل التى تكون خبرته.(وبالمناسبة فعديد فى هذا المضمون تعنى فى الواقع () أو1 أو أكثر من 1.وعلى سبيل المثال قد لا يكون لدى المدرب اجزاء عمل تطبيقية تكون خبرته أو يكون لديه جزء واحد أو أكثر من جزء واحد).
والنموذج الهرمى (Hierarchical DBMS) هو أول نموذج لقواعد البيانات ويسمى أيضا بالنموذج الشجرى حيث يعتبر اول منهج ننظر إليه لنظم إداره قواعد البياناتDBMS حيث أن أحد أقدم واكثر نظم اداره قواعد البيانات DBMSالمستخدمه مبنى على هذا المنهج فسوف يبحث هذا الفصل نظام اداره المعلومات Information Man-agement System(IMS) لشركه IBM وهو المقصود بأقدم وأكثر هذه النظم استخداما.
التكوين الطبيعى لنظام IMS:
والان بعد أن عرفت معنى الهرميه فلنبدأ مناقشه نظام IMS بوصف كيفيه إمكانيه تخزين البيانات فى هذه الصوره وما هى مميزات عمل ذلك سوف نستخدم مثالا يشمل فريقا للبيسبول، وعلينا ان نحفظ معلومات عن كل فريق من الفرق بما فى ذلك معلومات عن كل الاعبين الموجودين فى الفريق وكل مدربى الفريق وكل اجزاء العمل السابق الذى يكسب كل مدرب خبرته وكل المضارب (كل مضرب له رقم مسلسل فريد خاص به) لكل فريق.
قواعد البيانات ذات الشكل الهرمي:Hierarchy Data bases
وهي أكثر استخداما مع الحاسبات الكبيرة (Main Frame) لأنها تتطلب حجم كبير من الذاكرة ووسائط التخزين وعادة تتطلب احدى اللغات الراقية لبرمجتها وهى صعبة في تعلمهاوبرمجتها ورغم ذلك فلها مزايا عديدة فهى أكثر كفاءة وتتعامل مع كم كبير جدا من المعلومات فاذا كنت تريد معرفة هذا النوع من قواعد البيانات استمر في قراءة البندين التاليين وإلا فانتقل إلى الفقرة التي تبدأ بعنوان النوع الثالث قواعد البيانات ذات علاقة مشتركة.
يوجد ثلاث أنواع من تمثيل العلاقات في هذا النوع
1-واحد مقابل واحد.
2-واحد مقابل مجموعة.
3- مجموعة مقابل مجموعة.