7.3.5. Плотный индекс

Пусть по каким-либо причинам невозможно упорядочить основной файл F по ключу К. Построим дополнительный файл FD по правилу [17]:

1) записи файла FD имеют формат FD(K, Р), где К – поле, принимающее значение ключа записи основного файла F; Р – указатель на эту запись;

2) записи файла FD упорядочены по полю К.

Полученный файл называется плотным индексом. Он строится почти так же, как и неплотный индекс. Различие заключается в том, что для каждого значения ключа К в файле FD имеется отдельная запись, а в неполном индексе - только для значения ключа первой записи блока.

Пример плотного индекса представлен на рис. 3.11. Над плотным индексом можно также построить В-дерево.

Рис. 3.11. Пример плотного индекса

3.3.6. Инвертированный файл

В рассмотренных выше способах индексирования данных расчет делался на поиск по значению ключевого поля. Но часто требуется осуществить выборку данных по значениям неключевых полей. В этом случае неключевые поля также должны быть проиндексированы (т.е. для каждого из них строится особый индекс). Индексы, построенные для неключевых полей используются при организации многоаспектного поиска. Широко распространены на практике методы многоаспектного поиска по инвертированным файлам. Пусть имеется основной файл F, упорядоченный либо неупорядоченный по значениям вторичного ключа К_i. Строится дополнительный файл FD_i по правилу [17]:

1) записи файла FD_i имеют формат FD_i(K_i, P) где K_i – поле, принимающее значение вторичного ключа К_i записи основного файла; Р – указатели на записи основного файла F, имеющие данное значение вторичного ключа К_i;

2) записи файла FD_i упорядочены по полю K_i.

Построенный дополнительный файл FD. Называется инвертированным. В этом случае об основном файле F говорят, что он инвертирован по полю К_i. Количество записей в инвертированном файле FD_i определяется количеством значений вторичного ключа К_i в записях основного файла F. Пример инвертированного файла по полю К₂ для основного файла F приведен на рис. 3.12. Рассмотренный способ организации инвертированного файла предполагает использование записей переменной длины. Инвертированный файл можно организовать и с помощью записей фиксированной длины, если в каждой записи инвертированного файла выделять фиксированное число полей для указателей Р. Если фиксированного числа поле для некоторых записей окажется недостаточно, то организуется еще дополнительный служебный файл для хранения неуместившихся цепочек указателей.

Рис. 3.12. Пример инвертированного файла

Поскольку записи инвертированного файла упорядочены по значению ключа K_i, то для поиска записей можно использовать любой из рассмотренных выше методов поиска в упорядоченном файле (например, бинарный поиск или В-дерево). Чтобы выполнить многоаспектный поиск по n ключам, необходимо построить п инвертированных файлов [17].

8. Внутренний язык субд (лекции 12-13)

Для работы с данными в СУБД предусмотрен внутренний язык, состоящий из двух частей: языка определения данных (Data Definition Language – DDL) и языка манипулирования данными (Data Manipulation Language – DML).

Эти языки еще называются подъязыками данных, т.к. в них отсутствуют конструкции для выполнения всех вычислительных операций, обычно используемых в языках программирования высокого уровня. Во многих СУБД предусмотрена возможность внедрения операторов подъязыка данных в программы на языках высокого уровня. В этом случае язык высокого уровня принято называть базовым или включающим языком.

Язык определения данных (ЯОД, DDL) - формальный закон, используемый в некоторой модели данных для определения структуры, баз данных [12].

Результат компиляции операторов ЯОД – набор таблиц» хранимых в особых файлах, называемых словарями данных или системными каталогами.

Посредством ЯОД обычно определяются подразделения данных, типовые структуры и правила их композиции, присваиваются имена данным, определяются типы элементов данных посредством задания присущих им свойств, учреждаются ключи базы данных, а также определяются отношения между данными, упорядоченность данных внутри их совокупностей, правила проверки достоверности данных и замки защиты от неправомочного использования их.

Обычно в ЯОД не определяются техника запоминания или поиска данных на физических носителях и другие особенности их физической организации, что обусловлено одной из основных концепций базы данных – независимостью логической структуры данных от физических особенностей их хранения.

ЯОД обычно полностью независим от языка манипулирования данными. Следовательно, определение данных в базах данных независимо от программ обработки, что является второй важной концепцией использования баз данных.

Язык манипулирования данными (ЯМД, DML) – совокупность языковых средств для организации доступа к данным в некоторой модели данных и в соответствующих ей СУБД [12].

Может выступать в роли языка запросов, прямо обеспечивающего информационное обслуживание пользователей баз данных, или быть расширением некоторого языка программирования, называемого базовым (включающим) языком, с конструкциями и понятиями которого ЯМД должен быть согласован. Операторы ЯМД позволяют извлекать данные из баз данных, создавать или модифицировать последние.

К основным операциям манипулирования данными относятся:

• вставка в БД новых сведений;

• модификация сведений, хранимых в БД;

• извлечение сведений, содержащихся в БД;

• удаление сведений на БД.

ЯМД отличаются базовыми конструкциями манипулирования данными. Отличают два их типа:

а) процедурные ЯМД;

б) непроцедурные (декларативные) ЯМД.

С помощью, процедурного языка пользователь (программист) указывает на то, кол; можно получить необходимые данные из определенного набора данных. Т.е. пользователь должен определить все операции доступа К данным, чтобы получить результат. При этом предполагается знание пользователем деталей внутренней , организации структур данных в БД.

С помощью непроцедурных языков пользователь указывает какие данные ему нужны, без определения способа их получения. Данный подход освобождает пользователя от необходимости знать подробности внутренней организации БД. Работа пользователя обретает некоторую независимость от данных.

В общем случае язык запросов – часть ЯМД, высокоуровневый узкоспециализированный язык, предназначенный для удовлетворения различных требований по выборке данных из БД.