Ієрархічна, мережна і реляційна моделі даних

Ієрархічна структура (модель) будується у вигляді ієрархічної деревоподібної структури, у якій для кожного головного об’єкта існує кілька підлеглих, а для кожного підлеглого об’єкта може бути тільки один головний. На найвищому рівні ієрархії перебуває кореневий об’єкт. Прикладом ієрархічної структури даних може бути організація каталогів на диску, різного роду класифікації, структура державної влади тощо.

У мережній моделі один і той же об’єкт може одночасно виступати як у ролі головного, так і підлеглого елемента. Це означає, що кожний об’єкт може брати участь у довільній кількості зв’язків. Зв’язок у цьому випадку може встановлюватися явно, коли значення деяких полів є посилання на дані, що містяться в іншому файлі. Прикладом мережної структури БД може бути структура автобусних маршрутів (із будь-якого населеного пункту існують маршрути в інші).

Подібно до ієрархічної, мережну модель також можна подати у вигляді орієнтованого графа. Але в цьому випадку граф може містити цикли, тобто вершина може мати кілька батьківських вершин. Така структура набагато гнучкіша і виразніша від попередньої і придатна для моделювання більш ширшого класу завдань.

У реляційній моделі дані й взаємозв’язки між ними подаються за допомогою прямокутних таблиць. Рядки в реляційній базі даних називають записами, а стовпці — полями. Модель реляційної бази даних була вперше розроблена доктором Е.Ф. Коддом на початку 70-х років XX ст. як більш зручний засіб збереження, вибірки й маніпулювання даними, ніж ієрархічні й мережні бази даних. Модель двовимірної таблиці дозволяє звертатися до даних як по рядках, так і по стовпцях, що є значною перевагою.

Основною відмінністю пошуку даних в ієрархічних, мережних і реляційних базах даних є те, що ієрархічні і мережні моделі даних здійснюють зв'язок і пошук між різними об'єктами за структурою, а реляційні — за значенням ключових атрибутів (наприклад, можна знайти всі записи, значення яких у полі «номер будинку» дорівнює 3, але не можна знайти 3-й рядок).

Оскільки реляційна структура концептуально проста, вона дозволяє реалізовувати невеликі і прості (і тому легкі для створення) бази даних, навіть персональні, сама можливість реалізації яких ніколи навіть і не розглядалася в системах з ієрархічною чи мережною моделлю.