Hierarchisches Datenbankmodell

2023-11-24T10:58:45Z

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[[Datei:Hierarchisches Datenbankmodell.svg|miniatur|Hierarchisches Datenbankmodell]]
Ein '''Hierarchisches Datenbankmodell''' ist das älteste [[Datenbankmodell]]; es bildet die reale Welt durch eine [[Hierarchie|hierarchische]] [[Baumstruktur]] ab. Jeder [[Datensatz|Satz]] (engl. ''Record'') hat also ''genau'' einen übergeordneten Vorgänger, mit Ausnahme ''genau eines'' Satzes, nämlich der ''[[Wurzel (Graphentheorie)|Wurzel]]'' der so entstehenden Baumstruktur.

== Bedeutung ==
Aufgrund der unten genannten Schwächen ist das hierarchische [[Datenbank]]<nowiki/>modell heute weitgehend von anderen Datenbankmodellen abgelöst worden. Eine Renaissance erlebt die hierarchische Datenspeicherung jedoch mit [[Extensible Markup Language|XML]]. Auch die meisten [[Verzeichnisdienst]]e wie [[LDAP]] basieren nach wie vor auf einer hierarchischen Datenbank.

Außerdem benutzen diverse ältere Anwendungen bei Banken und Versicherungen noch heute hierarchische Datenbanken. Das bekannteste hierarchisch organisierte Datenbanksystem ist [[Information Management System|IMS/DB]] der Firma [[IBM]].

=== Dateisysteme ===
[[Dateisystem]]e vieler [[Betriebssystem]]e sind „näherungsweise“ hierarchische Datenbanken: [[Datei]]en entsprechen Blättern (s. u.), [[Verzeichnisstruktur|Verzeichnisse/Ordner]] entsprechen den [[Knoten (Graphentheorie)|Knoten]] mit Kindern.

Diese Ähnlichkeit ist allerdings unvollständig, weil
# Verzeichnisse ohne Dateien darin trotzdem keine Blätter (einfache Dateien) sind; real enthalten sie z. B. [[Verknüpfung (Computer)|Verweis]]e auf sich selbst („'''.'''“) und den übergeordneten Knoten („'''..'''“)
# die Verwendung von [[Symbolische Verknüpfung|{{Lang|en|Softlinks}}]] oder [[Harter Link|{{Lang|en|Hardlinks}}]] die Baumstruktur nicht erhält.

== Aufbau ==
Die Daten werden in einer Reihe von Datensätzen gespeichert, mit denen verschiedene [[Datenfeld|Feld]]er verknüpft sind. Die Instanzen eines bestimmten Datensatzes werden als Datensatzabbild zusammengefasst. Diese Datensatzabbilder sind vergleichbar mit den [[Datenbanktabelle|Tabellen]] einer [[Relationale Datenbank|relationalen Datenbank]].

[[Relation (Datenbank)|Verknüpfungen]] zwischen den Datensatzabbildern werden in hierarchischen Datenbanken als ''Eltern-Kind-Beziehungen (Parent-Child Relationships, PCR)'' realisiert, die in einer Baumstruktur abgebildet werden.

Ein Nachteil hierarchischer Datenbanken ist, dass sie nur mit ''einem'' solchen Baum umgehen können; Verknüpfungen zwischen verschiedenen Bäumen oder über mehrere Ebenen innerhalb eines Baumes sind nicht möglich.

Mit den beiden Strukturelementen (Record-Typen und PCR-Typen) lassen sich folgende minimale Bedingungen an ein hierarchisches Datenbankmodell stellen:
* Genau ein Record-Typ muss das Wurzelelement darstellen und tritt somit nicht als „Child“ in einer PCR-Beziehung auf.
* Jeder andere Record-Typ tritt genau einmal als „Child“ auf.
* Ein Record-Typ, der nicht als „Parent“ in einem PCR-Typen auftritt, wird „[[Blätter und innere Knoten in der Graphentheorie|Blatt]]“ genannt.

Ein weiterer Nachteil der hierarchischen Datenbanken ist, dass sich aufgrund der beschriebenen Baumstruktur eigentlich nur [[Kardinalität (Datenbankmodellierung)|1:1- und 1:n-]]Beziehungen darstellen lassen (vgl. Grafik). Die vielfach notwendigen n:m-Beziehungen können einerseits über [[Redundanz (Informationstheorie)|Redundanzen]] dargestellt werden, besser aber über virtuelle Parent-Child-Relationships (VPCR).

== Siehe auch ==
{{Hauptartikel|Datenbankmodell}}
* [[Liste der Datenbankmanagementsysteme]]

[[Kategorie:Datenbanken]]

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