網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫

網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫是指采用網(wǎng)絡原理和方法建立在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)模型基礎上的數(shù)據(jù)庫，描述多對多關(guān)系。mesh數(shù)據(jù)模型以記錄作為數(shù)據(jù)的存儲單位，一條記錄包含多個數(shù)據(jù)項。Mesh數(shù)據(jù)庫是一個導航數(shù)據(jù)庫，用戶在操作數(shù)據(jù)庫時不僅要說明要做什么，還要說明如何做。例如，在搜索語句中，不僅要解釋要搜索的對象，還應指定訪問路徑。世界上第一個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是1964年由美國通用電氣公司Bachman等人開發(fā)成功的IDS（Integrated Data Store）。IDS奠定了mesh數(shù)據(jù)庫的基礎，在當時得到了廣泛的分布和應用。1971年，美國Coda Syl（數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言會議）的DBTG（數(shù)據(jù)庫任務組）提出了著名的DBTG報告，定義了網(wǎng)格數(shù)據(jù)模型和語言，并在1978年和1981年進行了修改和補充。因此，網(wǎng)格數(shù)據(jù)模型也稱為CODASYL模型或DBTG模型。

Mesh數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)響應速度快，訪問效率高，可以輕松實現(xiàn)多對多訪問，因此在通用小型計算機中應用廣泛。然而，它的缺點是過于復雜和數(shù)據(jù)獨立性差，并且難以重組數(shù)據(jù)庫。

自20世紀60年代以來，數(shù)據(jù)庫和信息技術(shù)已經(jīng)從最初的文件處理系統(tǒng)發(fā)展到復雜而強大的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。最早的網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是1961年由美國通用電氣公司的Bachman等人開發(fā)的Intcgratcd Data Storc（IDS）。1964年，美國通用電氣公司的查爾斯·巴克曼成功開發(fā)了世界上第一個mesh數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，即第一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)——Intcgratcd Data Storc（IDS），奠定了mesh數(shù)據(jù)庫的基礎，并在當時得到了廣泛的分發(fā)和應用。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模型可以自然地模擬層次數(shù)據(jù)庫和非層次數(shù)據(jù)庫，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)之前，網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)比層次數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應用更廣泛。

1969年，美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言委員會下屬的數(shù)據(jù)庫任務組（DBTG）提出了網(wǎng)格模型、數(shù)據(jù)定義語言DDL和操作語言DML的規(guī)范。

1971年，美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言委員會發(fā)布了第一份官方報告，即《DBTG報告》。本報告中描述的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)稱為CODASYL或DBTG系統(tǒng)。在1971年的報告之后，出現(xiàn)了一些新的版本，包括1973年、1978年、1981年和1984年的修訂版本，這些版本后來被重新命名為DBL數(shù)據(jù)庫語言任務組系統(tǒng)。DBTG首次確定了數(shù)據(jù)庫的三層架構(gòu)，包括子模式、模式和存儲模式。相應的數(shù)據(jù)定義語言稱為子模式定義語言SSDDL、模式定義語言SDDL、設備媒體控制語言DMCL和數(shù)據(jù)操作語言DML。定義了數(shù)據(jù)庫管理員的概念，明確了數(shù)據(jù)庫管理員的角色和地位。此外，由于巴赫曼主持了IDS系統(tǒng)的設計和開發(fā)，并積極推動和促進了mesh數(shù)據(jù)庫標準的制定，他被公認為“mesh數(shù)據(jù)庫之父”。

20世紀70年代，出現(xiàn)了大量采用mesh數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)產(chǎn)品，包括Cullinet軟件公司的IDMS、Honeywell公司的IDSII、Univac公司的DMS1100（后并入Unisys公司）、HP公司的IMAGE等。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模型可以自然地模擬分層和非分層事物。在數(shù)據(jù)庫發(fā)展史上，mesh數(shù)據(jù)庫曾經(jīng)占據(jù)重要地位。然而，盡管網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫可以很好地解決數(shù)據(jù)集中和共享的問題，但仍然非常缺乏數(shù)據(jù)獨立性和抽象性。當用戶訪問數(shù)據(jù)庫時，他們?nèi)匀恍枰鞔_數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)并指出訪問路徑。后來出現(xiàn)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫很好地解決了這些問題。

1977年，CODASYL的DBTG報告制定了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的術(shù)語、概念和接口標準。根據(jù)CODASYL標準，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)模型的最基本組件是數(shù)據(jù)項、記錄和系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)項是計算機數(shù)據(jù)存儲中最小的命名單元，它對應于一個實體的屬性。數(shù)據(jù)項值對應于屬性值，它可以與變量（實數(shù)類型、整數(shù)類型或字符類型等）一起存儲。).網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)項可以是多值數(shù)據(jù)和復合數(shù)據(jù)。每條記錄都有一個唯一的內(nèi)部標識符，稱為數(shù)據(jù)庫鍵（DBK），當記錄存儲在數(shù)據(jù)庫中時，DBMS會自動給出該標識符。DBK可以被看作是記錄的邏輯地址、記錄的體替身或用于查找記錄。

網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫

記錄：記錄對應于一個實體，是對應于實體所有屬性的數(shù)據(jù)項的集合。記錄中所有數(shù)據(jù)項的名稱和類型的集合稱為記錄類型。對于某個記錄，只有一種記錄類型，并且可以有任意數(shù)量的記錄值。此外，實體之間存在各種關(guān)系，也就是說不同記錄的記錄值之間存在各種關(guān)系，屬于不同記錄類型的這些記錄值之間存在以下三種關(guān)系:一對一關(guān)系（1: 1）:一個記錄（或?qū)嶓w）中的一個記錄值只能與另一個記錄（或?qū)嶓w）中的一個記錄值相關(guān)；一對多關(guān)系（1: m）:一個記錄（或?qū)嶓w）中的一個記錄值與另一個記錄（或?qū)嶓w）中的多個記錄值相關(guān)；多對多關(guān)系（m: n）一個記錄（或?qū)嶓w）中的一個記錄值與另一個記錄（或?qū)嶓w）中的多個記錄值相關(guān)，另一個記錄（或?qū)嶓w）中的一個記錄值與該記錄（或?qū)嶓w）中的多個記錄值相關(guān)。一個實體不僅可以與另一個實體建立關(guān)系，還可以與多個實體建立關(guān)系；兩個實體之間不僅可以建立一種關(guān)系，還可以建立多種關(guān)系，從而在多個實體之間形成復雜的網(wǎng)絡關(guān)系。

系：系統(tǒng)是網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫中最重要的概念。兩種記錄類型之間的相關(guān)記錄值通過指針連接在一起形成SETOCCURRENCE，兩種記錄類型之間的關(guān)系、其名稱和相關(guān)特征構(gòu)成SETTYPE，統(tǒng)稱為集合。與記錄類型和記錄值一樣，兩個記錄之間的某種關(guān)系只有一種系數(shù)類型和任意數(shù)量的系數(shù)值。一個部門必須遵循以下規(guī)則:無論是主記錄還是成員記錄，一個部門類型中只能有一個部門值；每個系數(shù)值必須有一個系統(tǒng)所有者，成員記錄的數(shù)量可以是任意的或空的；一個記錄類型可以參與多個部門，可以是多個部門的所有者，也可以是多個部門的成員，可以同時是某些部門的所有者和某些部門的成員，但不能同時是某個部門的所有者和該部門的成員記錄；一個系統(tǒng)類型必須有且只有一個系統(tǒng)所有者，至少有一個成員或多個成員。