أعلى 6 نماذج من تنظيم الملفات (مع رسم بياني)
تلقي هذه المقالة الضوء على النماذج الستة العليا لتنظيم الملفات. والنماذج هي: 1. منظمة ملف الوصول بايل 2. منظمة ملف الوصول التسلسلي 3. منظمة ملف الوصول المفهرسة (مقوّمة) 4. منظمة ملف الوصول التتابعي المفهرسة 5. منظمة الوصول المباشر للملف 6. منظمة الوصول إلى الملفات متعددة الحلقات.
ملف منظمة نموذج # 1. منظمة ملف الوصول بايل:
يحتوي ملف الوبر على مجموعة من السجلات دون ترتيب معين.
يتم تخزين السجلات عند وصولها.
وهي لا تتبع أي تسلسل محدد لقيم السمات.
يتم اعتماد هذه الطريقة في تخزين السجلات عندما يتعذر ترتيب السجلات في أي ترتيب منطقي ، عندما لا تكون حقول السجل محددة بشكل جيد ولا يمكن توقع الاستخدام الدقيق للملف.
يتم إنشاء الملفات عمومًا في هذا الوضع من خلال تثقب المستندات بالترتيب الذي تصل إليه. قد يتم بعد ذلك تنظيم الكومة المخلوقة بحيث تكون أخرى.
يمكن إجراء موقع سجل في ملف كومة عن طريق البحث في السجلات بالتسلسل حتى الوصول إلى القيمة المطلوبة للسمة الرئيسية. إضافة سجلات جديدة في ملف كومة بسيط جدا. يتم إضافة سجلات جديدة في نهاية الملف.
يمكن إجراء تغييرات وحذف السجلات في ملف الوبر المخزن على وسائط الوصول العشوائي عن طريق تحديد السجل وتغيير محتوياته أو وضع علامة على السجل للإشارة إلى أنه تم إبطال السجل. قد يتم إعادة تنظيم الملف بشكل دوري لإزالة الثقوب التي تم إنشاؤها بواسطة حذف السجلات. ومع ذلك ، يمكن تحديث ملف الوبر على وسائط الوصول التسلسلي فقط عن طريق إنشاء ملف جديد.
ملف منظمة النموذجي # 2. منظمة ملف الوصول التسلسلي:
في المؤسسة المتسلسلة ، تتم الإشارة إلى حالات التسجيل بالترتيب الذي يتم تخزينها به فعليًا. يتم تخزين البيانات المخزنة على البطاقات والأشرطة بالضرورة بالتتابع. قد تكون أجهزة الوصول المباشر مثل الأقراص ، ولكن لا يتم الرجوع إليها بشكل تسلسلي بالضرورة.
في بعض الأحيان يتم إجراء المعالجة بشكل أفضل من خلال الوصول التسلسلي ، حتى عند استخدام أجهزة الوصول المباشر. هذه هي الحالة التي يجب فيها الوصول إلى العديد من سجلات الملف لتلبية طلب الحصول على البيانات.
في ملف تسلسلي ، يتم الاحتفاظ بالسجلات في التسلسل المنطقي لقيم المفاتيح الأساسية الخاصة بهم. معالجة ملف متسلسل بسيطة من الناحية المفاهيمية ولكنها غير فعالة للوصول العشوائي. ومع ذلك ، إذا كان الوصول إلى الملف متسلسلًا بشكل صارم ، فيكون الملف المتسلسل مناسبًا. يمكن تخزين ملف متسلسل على جهاز تخزين متسلسل مثل شريط مغناطيسي.
في تحديث ملف تسلسلي ، تكون سجلات المعاملة في نفس التسلسل كما في الملف الرئيسي. تتم مطابقة السجلات من كلا الملفين على أساس سجل واحد في كل مرة ، مما يؤدي إلى تحديث الملف الرئيسي كما هو موضح في الشكل. 16.1.
مزايا / مزايا:
1. تبقى الأخطاء في الملفات مترجمة.
2. تحميل سجل يتطلب فقط مفتاح التسجيل.
3. بسيطة لفهم النهج.
4. سهلة لتنظيم وصيانة وفهم.
5. يمكن استخدام الوسائط / الأجهزة (I / O) منخفضة التكلفة نسبياً / المدخلات والمخرجات.
6. قد يكون من السهل نسبيًا إعادة إنشاء الملفات نظرًا لأن المقاييس الجيدة للاحتفاظ بنسخة احتياطية متوفرة عادةً.
7. كفاءة واقتصادية إذا كان معدل النشاط ، أي نسبة سجلات الملفات المراد معالجتها عالية.
عيوب / العيوب:
1. يجب فرز المعاملات ووضعها في التسلسل قبل المعالجة.
2. عادةً ما يكون التكرار "بيانات" مرتفعًا نظرًا لأنه قد يتم تخزين البيانات نفسها في عدة ملفات متسلسلة بمفاتيح مختلفة.
3. استفسارات عشوائية يكاد يكون من المستحيل التعامل معها.
4. يتدهور توقيت البيانات في الملف بينما يتم تجميع الدُفعات.
5. يجب معالجة الملف بأكمله حتى عندما يكون معدل النشاط منخفضًا جدًا.
6. هذه الطريقة مناسبة للسجلات الصغيرة. إذا كان السجل كبيرًا جدًا ، فسيتم استهلاك الكثير من الوقت في ترتيب الملف.
ملف منظمة نموذج # 3. مفهرسة (معكوس) الوصول إلى ملف منظمة:
في مؤسسة الملف المقلوب ، يتم الاحتفاظ بفهرس واحد لكل سمة رئيسية للسجل. يحتوي ملف الفهرس على قيمة السمة الرئيسية متبوعة بعناوين كل السجلات في الملف الرئيسي بنفس قيمة السمة الرئيسية.
في مثال معلومات الموظفين للعديد من المعلمين ، قل الملف الرئيسي يحتوي على سجلات ستة مدرسين ، على النحو التالي:
يحتوي ملف الفهرس الخاص بالسمة الرئيسية ، المؤهل العلمي على:
خريج 1 و 4 و 6
بعد التخرج 2 ، 3 دكتوراه. 5
وذلك بالنسبة إلى موضوع السمة الرئيسي الذي سوف يدرس:
الاقتصاد 6
الهندية 1
التاريخ 2 ، 5
الفيزياء 2 و 4
لا يجب أن يحتوي الملف الرئيسي على قيم تلك السمات التي تم الحفاظ على مؤشراتها نظرًا لوجودها بالفعل في ملف الفهرس. قد لا يكون الملف الرئيسي في أي تسلسل معين. يمكن أن يكون مجرد ملف كومة.
تتطلب مؤسسة الملف المقلوب الاحتفاظ بثلاثة أنواع من الملفات ، والملف الرئيسي ، وملفات الدليل وملفات الفهرس. يحتوي ملف الدليل على قيمة سمات المفتاح ومؤشر السجل الأول في ملف الفهرس حيث يتم تضمين عناوين كافة السجلات الموجودة في الملف الرئيسي بتلك القيمة للسمة الرئيسية. يوجد ملف دليل لكل سمة رئيسية.
يعتبر الملف المقلوب مفيدًا جدًا حيث تكون قائمة السجلات ذات القيم المحددة للسمة الرئيسية مطلوبة. على سبيل المثال ، نريد أن نحصل على قائمة بجميع المدرسين الذين تم نشرهم في مقاطعة لكناو أو جميع هؤلاء الذين يدرسون الفيزياء. يمكن إضافة السجلات في الملف الرئيسي في نهاية الملف لأنه لا يتم الاحتفاظ بها في أي تسلسل.
ومع ذلك ، يجب إجراء الإدخالات المطابقة في كافة ملفات الفهرس لسمات المفتاح للسجل. كما يجب أن تكون التغييرات في السمات الرئيسية للسجل والحذف مصحوبة بتغييرات مقابلة في ملفات الفهرس. وبالتالي فإن صيانة ملفات الفهرس يمكن أن تستغرق وقتًا طويلاً جدًا.
ملف منظمة النموذجي # 4. ملف الوصول التسلسلي المفهرس
يتطلب استرداد سجل من ملف متسلسل ، في المتوسط ، الوصول إلى نصف السجلات في الملف ، مما يجعل مثل هذه الاستفسارات ليس فقط أنا غير فعالة ولكنها تستغرق وقتا طويلا جدا للملفات الكبيرة. لتحسين وقت استجابة الاستعلام لملف تسلسلي ، يمكن إضافة نوع من تقنية الفهرسة.
الفهرس عبارة عن مجموعة من الأزواج. تقوم الفهرسة بربط مجموعة من الكميات القابلة للتصدير ، والتي عادة ما تكون أصغر في العدد أو خصائصها ، وتوفر آلية للبحث بشكل أسرع. الغرض من الفهرسة هو تعجيل عملية البحث. تتم الإشارة إلى الفهارس التي تم إنشاؤها من مجموعة (أو فرزها) من المفاتيح الأساسية المتتالية كمؤشر متسلسل.
على الرغم من أن المؤشرات وكتل البيانات يتم حفظها معًا بشكل مادي ، إلا أننا نميزها منطقيًا. سنستخدم مصطلح "ملف فهرس" لوصف الفهارس وملف البيانات للإشارة إلى سجلات البيانات. عادة ما يكون المؤشر صغيرًا بما يكفي ليتم قراءته في ذاكرة المعالج.
يسمى الملف المتسلسل (للفرز على المفاتيح الأساسية) المفهرسة حجم متسلسل للمؤشر. يوفر الفهرس الوصول العشوائي إلى السجلات ، بينما توفر الطبيعة التسلسلية للملف سهولة الوصول إلى السجلات اللاحقة بالإضافة إلى المعالجة المتسلسلة. ميزة إضافية لنظام الملفات هذا هي منطقة الفائض. توفر هذه الميزة مساحة إضافية لإضافة السجل دون الحاجة إلى إنشاء ملف جديد.
مزايا / المزايا:
1. التصاريح الوصول السريع إلى السجلات بطريقة فعالة نسبيًا عندما يكون هذا النشاط جزءًا صغيرًا من حمل العمل.
2. يسمح بالاستخدام الفعال والاقتصادي لتقنيات المعالجة المتسلسلة عندما يكون معدل النشاط مرتفعًا.
عيوب / العيوب:
1. أقل كفاءة في استخدام مساحة التخزين من بعض البدائل الأخرى.
2. مطلوبة موارد الأجهزة والبرمجيات غالية نسبيا.
3. الاسترجاع البطيء مقارنة بالنفاذ العشوائي حيث يتطلب البحث عن الفهرس الوقت.
ملف منظمة نموذج # 5. منظمة الوصول المباشر الملف:
يعد الوصول المتسلسل إلى الفهرس مناسبًا لبيانات المخزون الخاصة بالمشتري نظرًا لأنه يجب الوصول إلى ملفه على نحو متسلسل ومباشر ، ويتم التحديث دوريًا إلى أن المعلومات الدقيقة غير مطلوبة. العديد من التطبيقات من ناحية أخرى ، تتطلب كلا من استرجاع الوقت وعلى كل من تحديث الخط للحفاظ على أحدث المعلومات الممكنة.
على سبيل المثال ، يحتاج سماسرة البورصة إلى تحديث سريع واسترجاع لبيانات أسعار الأسهم. تتطلب الخطوط الجوية تحديثًا سريعًا واسترجاع بيانات الركاب ، وتتطلب أجهزة الصرف الآلي الوصول السريع إلى السجلات المصرفية.
يتم إبطاء الوصول المباشر إلى ملفات أسلوب الوصول التسلسلي المفهرس (ISAM) بواسطة حقيقة أنه يجب البحث في الفهارس والمناطق ربما تجاوز السعة قبل يمكن نقل السجل المطلوب إلى الذاكرة الرئيسية. حتى أسوأ تحديث (ISAM) ، يتم إبطاء الملفات بسبب الحاجة إلى تحديث الفهارس والمؤشرات ونقل السجلات من المناطق الأساسية إلى مناطق الفائض.
تم تصميم طريقة الوصول المباشر لتلبية الحاجة إلى تحديث البيانات واستردادها بسرعة. في هذا الأسلوب ، يتم استخدام خوارزمية لحساب عنوان سجل. قيمة المفتاح الأساسي هي الإدخال إلى الخوارزمية وعنوان عنوان السجل هو الإخراج.
لتنفيذ هذا النهج ، يتم حجز جزء من مساحة التخزين للملف. يجب أن تكون هذه المساحة كبيرة بما يكفي لاحتواء الملف بالإضافة إلى بعض المخصصات للنمو. ثم يتم إنشاء خوارزمية تقوم بإنشاء عنوان مناسب لمفتاح أساسي محدد.
تسمى الخوارزمية عادةً خوارزمية التجزئة ويشار إلى طريقة الوصول المباشر باسم الوصول المجزئ. يسمى عملية تحويل قيم المفتاح الأساسي إلى عناوين تحويل المفتاح إلى عنوان.
أكثر من سجل منطقي عادة ما يتناسب مع كتلة ، لذلك قد نفكر في منطقة التخزين المحجوزة بأنها مقسمة إلى فتحات قياسية مرقمة بالتسلسل من 1 إلى n. تُسمى هذه الأرقام المتسلسلة أرقام السجلات النسبية أو المؤشرات النسبية أو العناوين النسبية ، لأنها تشير إلى موضع السجل المتعلق ببداية الملف.
مزايا / المزايا:
1. لا بد من فرز المعاملات.
2. لا يلزم وجود أقراص أو وحدات قرصية مختلفة لتحديث السجلات حيث يمكن تعديل السجلات الحالية عن طريق الكتابة فوقها.
3. من الممكن أيضًا معالجة سجلات الملفات المباشرة بشكل تسلسلي في تسلسل مفتاح التسجيل.
4. منظمة الملفات المباشرة هي الأكثر ملاءمة للتطبيقات التفاعلية على الخط مثل أنظمة حجز الخطوط الجوية أو السكك الحديدية ، ومنشآت الصراف في التطبيق المصرفي ، إلخ.
5. من الممكن الوصول الفوري إلى السجلات لتحديث الأغراض.
6. يمكن التعامل مع الاستفسارات العشوائية التي تكون متكررة في مواقف الأعمال بسهولة.
عيوب / العيوب:
1. قد يكون أقل كفاءة في استخدام مساحة التخزين من الملف المنظم بشكل تسلسلي.
2. موارد الأجهزة والبرمجيات غالية الثمن مطلوبة.
3. التعقيد النسبي للبرمجة.
4. تصميم النظام حوله معقد ومكلف.
5. قد يتم مسح البيانات بطريق الخطأ أو حتى كتابة ما لم يتم اتخاذ احتياطات خاصة.
6. تعتبر الإجراءات الأمنية الخاصة ضرورية للملفات المباشرة على الإنترنت والتي يمكن الوصول إليها من عدة محطات.
7. يعد تحديث الملف (إضافة وحذف السجلات) أكثر صعوبة مقارنة بالملفات المتسلسلة.
8 - يمكن التعبير عن السجلات الواردة على الإنترنت بمخاطر فقدان الدقة وانتهاك للأمان يجب وضع إجراءات احتياطية خاصة وإعادة البناء.
ملف تنظيم نموذج # 6. Multi-Ring Access File Organization:
عندما تكون قائمة السجلات ذات قيم السمات الرئيسية مطلوبة بشكل متكرر ، تكون الملفات متعددة الحلقات مفيدة للغاية. على سبيل المثال ، قد نرغب في الحصول على قائمة المعلمين الذين يدرسون الفيزياء أو قائمة المعلمين التي يتم نشرها في منطقة لكناو أو قائمة المعلمين الذين يتقاعدون في سنة معينة. في مؤسسة الملف هذه ، يتم تغيير كل السجلات ذات قيمة السمة الرئيسية المحددة معًا.
يحتوي ملف الدليل ، مثل الملف الموجود في مؤسسة الملف المقلوب ، على المؤشر بالسجل الأول ذي قيمة السمة الرئيسية المحددة - يحتوي السجل الأول على عنوان السجل الثاني في السلسلة ويحتوي الثاني على عنوان السجل الثالث عندما يكون يحتوي السجل الأخير في السلسلة على مؤشر إلى السجل الأول ، يقال أن السجلات تشكل حلقة.
يمكن تشكيل عدد من هذه الحلقات لقيم السمة الرئيسية المختلفة ولسمات مختلفة. يوفر الدليل نقطة دخول إلى الحلقات.
