Müasir dövrdə məlumatların toplanması, saxlanması və idarə olunması istənilən sistemin əsas funksiyalarından biridir. Bu sahədə verilənlər bazası sistemləri (VBS) mühüm rol oynayır. Verilənlər bazası, məlumatların sistemli şəkildə toplanaraq saxlandığı və lazım olduqda asanlıqla əldə edildiyi bir struktur və texnologiyadır. Müxtəlif verilənlər bazası modelləri arasında iyerarxik verilənlər bazası özünəməxsus strukturu ilə seçilir və klassik modellərdən biri hesab olunur. İyerarxik verilənlər bazası (İVB) adından da göründüyü kimi, məlumatları iyerarxik, yəni pilləli və valideyn-övlad (parent-child) prinsipi ilə təşkil edir. Bu tip bazalar əsasən əvvəlki dövrlərdə çox istifadə olunsa da, bəzi sahələrdə bu gün də tətbiq olunur və öz səmərəliliyini qoruyub saxlayır. İVB-nin əsas məqsədi məlumatlar arasındakı münasibətləri daha aydın və sadə şəkildə modelləşdirməkdir.
İyerarxik verilənlər bazası nədir?
İyerarxik verilənlər bazası, verilənlərin valideyn-övlad əlaqəsi əsasında təşkil edildiyi, ağac (tree) strukturu ilə qurulan bazadır. Burada hər bir məlumat elementi yalnız bir valideynə bağlı olur və bir neçə övladı ola bilər. Bu əlaqə “birə-çox” (one-to-many) münasibətinə əsaslanır.
Bu modelin əsas ideyası insan beynindəki məlumat təsnifatına uyğun bir struktur yaratmaqdır. Məsələn, “Təşkilat” adlı bir ana qeydin (valideyn) altında “Şöbələr”, onların altında “İşçilər”, daha aşağıda isə “Vəzifələr” yerləşə bilər. Bu struktur həm sadə, həm də intuitiv olaraq başa düşüləndir.
Ən məşhur iyerarxik verilənlər bazası sistemi IBM tərəfindən yaradılmış IMS (Information Management System)olmuşdur. Bu sistem böyük həcmli əməliyyatlar və sənaye müəssisələri üçün illərlə effektiv şəkildə istifadə olunmuşdur.
İyerarxik strukturun əsas komponentləri
İyerarxik verilənlər bazası aşağıdakı əsas komponentlərə əsaslanır:
- Qovşaq (node): Verilənlər bazasında saxlanılan hər bir məlumat vahidinə qovşaq deyilir.
- Kök (root): İyerarxik strukturdakı ən yuxarı səviyyəli və tabeçiliyi olmayan qovşaq.
- Valideyn (parent): Aşağı səviyyədə bir və ya bir neçə övladı olan qovşaq.
- Övlad (child): Valideynə bağlı olan və özündən aşağı səviyyədə yerləşən qovşaq.
- Ağac (tree): Bütün strukturun iyerarxik cəmi, yəni məlumatların ağac şəklində təqdimatı.
Bu komponentlərin münasibətləri verilənlər arasında nizamlı əlaqə yaradır və məlumatların sadə şəkildə əldə olunmasına şərait yaradır.
İş prinsipi və məlumatların əldə olunması
İyerarxik verilənlər bazasında məlumatlar adətən yuxarıdan aşağıya doğru, yəni kökdən övladlara doğru oxunur. Sorğular verilərkən müəyyən yol (path) boyunca hərəkət edilir və nəticə əldə olunur.
Məsələn, əgər “Auditor” haqqında məlumat lazımdırsa, sorğu aşağıdakı kimi hərəkət edir:
Şirkət → Maliyyə şöbəsi → Auditor
Bu cür oxuma modeli sistemə sürət və struktur aydınlığı qazandırır. Ancaq bəzi hallarda sorğuların kompleksləşməsi və lazımi məlumatın bir neçə səviyyədən keçərək tapılması zaman itkisinə səbəb ola bilər.
İyerarxik verilənlər bazasının üstünlükləri
- Yüksək performans: Valideyn-övlad əlaqələri öncədən müəyyən olunduğundan sorğuların cavab müddəti qısa olur.
- Məlumatın strukturlaşdırılmış şəkildə saxlanması: Ağac strukturu məlumatların təbii ardıcıllıqla təşkil olunmasına imkan verir.
- Verilənlərə tez çıxış: Sorğu yolu dəqiq olduğu üçün mürəkkəb hesablama aparılmadan nəticəyə çatmaq mümkündür.
- Sənaye və maliyyə sistemlərinə uyğundur: Çoxlu əməliyyatların idarə olunduğu sistemlərdə sadə və səmərəli məlumat axını yaradır.
İyerarxik verilənlər bazasının zəif cəhətləri
- Əlavə və dəyişiklik çətinliyi: Yeni məlumat əlavə edərkən bütün strukturu dəyişmək lazım ola bilər.
- Bir valideynə tabe olma məcburiyyəti: Bir qovşaq yalnız bir valideynə aid ola bilər. Bu da “çoxdan-çoxa” əlaqələrin təsvirini çətinləşdirir.
- Çeviklik azlığı: Mürəkkəb əlaqələri təsvir etməkdə zəifdir.
- Yenilənmə və texniki baxımdan sərtlik: Struktura müdaxilə etmək çox vaxt daha çox kod və texniki resurs tələb edir.
İyerarxik modellə digər modellərin müqayisəsi
| Xüsusiyyətlər | İyerarxik Model | Əlaqəli Model | Şəbəkə Modeli |
|---|---|---|---|
| Strukturu | Ağac şəklində | Cədvəl əsaslı | Qraf şəklində |
| Əlaqə tipi | Valideyn–övlad | İstənilən əlaqə | Çoxdan-çoxa |
| Axtarış üsulu | Yol üzrə | Sorğu dili (SQL) | Navigasiya əsasında |
| Səmərəlilik | Yüksək (struktur sabitdirsə) | Orta | Orta |
| Çeviklik | Aşağı | Yüksək | Orta |
Bu cədvəldən də göründüyü kimi, iyerarxik model daha çox sabit və dəyişməyən strukturlar üçün uyğundur. Dinamik və dəyişkən məlumat bazaları üçün isə əlaqəli model daha əlverişlidir.
Tətbiq sahələri
İyerarxik verilənlər bazası bu gün də bəzi spesifik sahələrdə istifadə olunur:
- Sənaye müəssisələri: Proseslərin və qurğuların məlumatlarını idarə etmək üçün.
- Bank sistemləri: Müştəri strukturu, filial, hesab əlaqələri.
- Dövlət idarəetməsi: Şöbə, idarə, sektor vəzifə bölgülərinin qeydiyyatı.
- Korporativ məlumat sistemləri: Daxili strukturların və əlaqələrin idarə olunması.
- Əmlak idarəetməsi: Torpaq–bina–otaq əlaqələrinin təsviri.
Müasir texnologiyada iyerarxiyanın qalıqları
İyerarxik model bu günün əlaqəli bazalarına birbaşa rəqib olmasa da, onun prinsip və strukturları hələ də bəzi sistemlərdə mövcuddur. Məsələn:
- XML və JSON məlumat strukturları iyerarxik quruluş əsasında işləyir.
- Fayl sistemləri (NTFS, FAT32) iyerarxik struktura malikdir.
- Active Directory və LDAP kimi sistemlər iyerarxik əlaqələrdən istifadə edir.
Texnologiyanın sürətli inkişafı ilə bir çox müasir sistemlər daha çevik verilənlər bazalarına üstünlük versə də, iyerarxik modellərin bəzi sahələrdə hələ də yerini qoruduğunu görmək mümkündür. Xüsusilə məlumatların strukturunun dəyişmədiyi, əməliyyat axınının sabit olduğu sahələrdə iyerarxik verilənlər bazası etibarlı və məhsuldar model olaraq qalmaqdadır.
Ən Çox Verilən Suallar
İyerarxik verilənlər bazası, məlumatların parent-child (valideyn-övlad) prinsipi ilə ağac strukturu formasında təşkil olunduğu verilənlər bazası modelidir.
Məlumatlar kökdən (root) başlayaraq pilləli şəkildə aşağı doğru valideyn və övlad əlaqəsi ilə qurulur. Hər övlad yalnız bir valideynə bağlı ola bilər.
Əməliyyatların stabil olduğu, əlaqələrin dəyişmədiyi sistemlərdə, məsələn sənaye, dövlət və bank məlumat strukturlarında geniş istifadə olunur.
Bu model yüksək performans, struktur aydınlığı və məlumatlara sürətli çıxış imkanı verir.
Çevik deyil, çoxdan-çoxa əlaqə yaratmaq çətindir və struktur dəyişiklikləri zamanı çətinliklər yarana bilər.
Əsas anlayışlara kök (root), qovşaq (node), valideyn (parent), övlad (child) və əlaqə yolları daxildir.
XML, JSON, fayl sistemləri, Active Directory və bəzi konfiqurasiya bazalarında iyerarxik strukturlar tətbiq olunur.
Əlaqəli modeldə məlumatlar cədvəllər arasında çevik şəkildə əlaqələndirilir, iyerarxik model isə sərt ağac strukturu üzərində qurulur.
IBM tərəfindən yaradılan IMS (Information Management System) iyerarxik modelə əsaslanan ilk kommersiya verilənlər bazası olub.
Məsələn, bir şirkətin əsas qovluğu, şöbələri, şöbələrin əməkdaşları və onların vəzifələri arasında qurulan əlaqə iyerarxik quruluşa nümunədir.
