Quản lý dữ liệu là chìa khóa và rất cần thiết. Do đó, mô hình dữ liệu ra đời để giải quyết các vấn đề của hệ thống tập tin. Dưới đây là các Mô hình dữ liệu trong DBMS:
Mô hình phân cấp (Hierarchical Model)
Trong Mô hình phân cấp, một quan hệ phân cấp được hình thành bởi tập hợp các quan hệ và tạo thành cấu trúc dạng cây.
Mối quan hệ có thể được định nghĩa dưới dạng cha-con (parent-child).
Một trong những mô hình phân cấp đầu tiên và phổ biến nhất là Hệ thống Quản lý Thông tin (IMS), được phát triển bởi IBM.
Ví dụ
Sơ đồ phân cấp cho thấy Nhân viên có thể là Thực tập sinh, Hợp đồng hoặc Toàn thời gian. Cấp con cho thấy Nhân viên toàn thời gian có thể được tuyển làm Biên tập viên, Biên tập viên cấp cao hoặc Trưởng nhóm:
Ưu điểm
- Thiết kế mô hình phân cấp đơn giản.
- Cung cấp Tính toàn vẹn dữ liệu vì dựa trên quan hệ cha/con.
- Chia sẻ dữ liệu khả thi vì dữ liệu lưu trữ trong một cơ sở dữ liệu đơn lẻ.
- Ngay cả với khối lượng dữ liệu lớn, mô hình này vẫn hoạt động tốt.
Nhược điểm
- Triển khai phức tạp.
- Mô hình này phải đối mặt với các dị thường như Chèn, Cập nhật và Xóa.
- Bảo trì khó khăn vì thay đổi trong cơ sở dữ liệu có thể yêu cầu thay đổi toàn bộ cấu trúc cơ sở dữ liệu.
Mô hình mạng (Network Model)
Mô hình phân cấp tạo cây phân cấp với quan hệ cha/con, trong khi Mô hình mạng có đồ thị và liên kết.
Mối quan hệ có thể được định nghĩa dưới dạng liên kết và nó xử lý quan hệ nhiều-đến-nhiều. Bản thân điều này cho thấy một bản ghi có thể có nhiều hơn một cha.
Ví dụ
Ưu điểm
- Dễ dàng thiết kế Mô hình mạng.
- Mô hình có thể xử lý quan hệ một-một, một-nhiều, nhiều-nhiều.
- Nó tách biệt chương trình khỏi các chi tiết khác.
- Dựa trên tiêu chuẩn và quy ước.
Nhược điểm
- Con trỏ mang lại độ phức tạp vì các bản ghi dựa trên con trỏ và đồ thị.
- Thay đổi trong cơ sở dữ liệu không dễ dàng, làm cho việc đạt được độc lập cấu trúc trở nên khó khăn.
Mô hình quan hệ (Relational Model)
Mô hình quan hệ nhóm dữ liệu thành một hoặc nhiều bảng. Các bảng này liên quan đến nhau bằng các bản ghi chung.
Dữ liệu được biểu diễn dưới dạng hàng và cột tức là các bảng:
Ví dụ
Hãy xem ví dụ của hai quan hệ <Employee> và <Department> liên kết với nhau bằng DepartmentID, là Khóa ngoại của bảng <Employee> và Khóa chính của bảng <Department>.
Ưu điểm
- Mô hình quan hệ không có các vấn đề chúng ta thấy ở hai mô hình trước tức là dị thường cập nhật, chèn, xóa không liên quan đến mô hình này.
- Thay đổi trong cơ sở dữ liệu không yêu cầu bạn ảnh hưởng đến toàn bộ cơ sở dữ liệu.
- Triển khai Mô hình quan hệ dễ dàng.
- Bảo trì Mô hình quan hệ không phải nhiệm vụ mệt mỏi.
Nhược điểm
- Hiệu suất cơ sở dữ liệu kém và phát sinh khi mô hình có khối lượng dữ liệu lớn.
- Chi phí sử dụng mô hình dữ liệu quan hệ đi kèm với chi phí sử dụng phần cứng và thiết bị mạnh.