Последовательный файл

Наиболее распространенным видом файловой структуры является последовательный файл. В нем для записей используется фиксированный формат. Все записи имеет одинаковую длину и состоят из одинакового количества полей фиксированной длины, организованных в определенном порядке. Поскольку длина и позиция каждого поля известны, то сохранению подлежат только значения полей; атрибутами файловой структуры являются имя и длина каждого поля.

Одно определенное поле, обычно – первое поле в каждой записи, называется ключевым полем, которое идентифицирует запись уникальным образом, так что ключевые значения различных записей всегда различны. Более того, записи сохраняются в «ключевой» последовательности: в алфавитном порядке для текстового ключа и в числовом порядке для числового ключа.

Последовательные файлы часто используются пакетными приложениями и обычно являются оптимальным вариантом, если эти приложения выполняют обработку всех записей (например, программы составления счетов или расчета платежных ведомостей).

Для диалоговых приложений, которые работают с запросами и/или выполняют обновление индивидуальных записей, последовательный файл является малоэффективным. Для нахождения необходимой записи нужно произвести последовательный перебор записей файла. Обращение к записи в последовательном файле как правило занимает достаточно много времени.

Индексно-последовательный файл

Популярным методом преодоления недостатков последовательного файла является индексно-последовательная организация файла. Индексно-последовательный файл сохраняет главную особенность последовательного файла: записи организованны последовательно на основании значений ключевого поля. Но при описываемой организации добавлены две особенности: индекс файла для поддержки произвольного доступа и файл (или область) переполнения. Индекс обеспечивает возможность быстрого поиска требуемой записи. Файл переполнения подобен журнальному файлу, используемому файлом последовательного доступа, однако организован таким образом, что записи в нем размещаются, следуя предшествующей записи.

Индексно-последовательная организация намного сокращает время, необходимое для доступа к записи, не изменяя при этом последовательную природу файла. Для обеспечения большей производительности при обращениях может использоваться многоуровневая индексация.

Индексированный файл

Индексно-последовательный файл сохраняет одно ограничение последовательного файла: эффективная работа с файлом ограничена работой с ключевым полем. Если необходимо производить поиск записи по какой-либо иной характеристике, отличной от ключевого поля, то оказываются непригодными обе организации последовательного файла, в то время как в некоторых приложениях эта гибкость крайне желательна.

В индексированном файле доступ к записям осуществляется только до тех пор, пока указатель по крайней мере в одном индексе ссылается на эту запись. Кроме того, в таком файле легко реализуются записи переменной длины.

Используется два типа индексов. Полный индекс содержит по одному элементу для каждой записи главного файла. Сам по себе индекс организовывается в виде последовательного файла для облегчения поиска. Частный индекс содержит элементы для записей, в которых имеется интересующее нас поле.

Индексированные файлы используются прежде всего теми приложениями, в которых время доступа к информации является критической характеристикой и редко требуется обработка всех записей в файле. Примерами могут служить системы заказа авиабилетов или системы инвентаризации.