层次模型如何支持大规模数据存储系统?

层次模型将数据组织成具有父子关系的树状结构。这种固有的层次结构显著提高了大规模系统中读密集型访问模式的性能,尤其是当访问路径与定义的层次结构一致时。主要应用包括早期数据库系统(如IBM IMS)、文件系统以及具有强层次数据的领域(例如组织结构、物料清单)。它们的效率源于将相关记录物理存储在彼此附近。
核心原则是一对多关系:一个父记录可以有多个子记录,但一个子记录只有一个父记录。通过指针进行导航访问允许极其快速地遍历层次结构。由于存储位置集中,在已知父记录下检索子记录的效率非常高。然而,这种结构本质上难以表示复杂的多对多关系和动态演变的模式,导致数据冗余。其主要影响是基础性的,确立了为性能而结构化数据的重要性,尽管由于其不灵活性,它在很大程度上被关系模型所取代。
实现层次模型需要围绕主要访问路径进行精心设计。定义表示核心实体的根节点。将相关数据作为子段附加在下级层次中。利用指针进行快速的父子导航。遍历特定分支的查询受益匪浅,减少了磁盘寻道。这在可预测的、基于层次的访问占主导地位的场景中带来业务价值,例如制造零件分解或组织结构图检索。虽然通过本地化读取支持大型数据集,但关系更新成本高昂,且冗余是一个持续存在的问题。当访问简单性与稳定的数据层次结构完全一致时,应谨慎使用。
继续阅读
图数据库中索引编制的一些最佳实践是什么?
图数据库索引通过为节点、关系及其属性创建高效的查找结构来优化数据检索。其重要性在于显著加速对遍历复杂关系至关重要的查询,例如朋友的朋友搜索、欺诈检测或实时推荐。在社交网络、知识图谱和网络分析应用中,有效的索引对于大规模管理连接数据至关重要。 核心技术包括标签-属性索引,其针对特定的节点/关系标签与...
Read Now →如何随时间管理数据模型的变更?
随着时间推移管理数据模型变更(通常称为模式演进)对于使数据库适应不断变化的业务需求而不中断操作至关重要。关键概念包括模式迁移(对数据库结构的结构化更改)、用于跟踪变更的版本控制以及确保现有应用程序继续运行的向后兼容性。这在敏捷开发、系统升级以及跨电子商务平台和金融系统等各种应用程序维护长期数据完整性...
Read Now →数据建模和设计中常用的工具是什么?
数据建模工具有助于设计和可视化数据库结构。它们对于定义数据的组织、关联和访问方式至关重要,可确保数据完整性和性能。这些工具用于各行业(如金融、医疗保健和电子商务)的数据库开发项目中,贯穿初始设计和持续维护阶段。 核心工具包括ER/win、IBM InfoSphere Data Architect、...
Read Now →
