DBMS - 檔案結構

相關資料和資訊以檔案格式集體儲存。檔案是以二進位制格式儲存的一系列記錄。磁碟驅動器被格式化為幾個可以儲存記錄的塊。檔案記錄被對映到這些磁碟塊上。

檔案組織

檔案組織定義了檔案記錄如何對映到磁碟塊。我們有四種檔案組織來組織檔案記錄：

堆檔案組織

當使用堆檔案組織建立檔案時，作業系統會為該檔案分配記憶體區域，而無需任何進一步的記賬細節。檔案記錄可以放置在該記憶體區域的任何位置。軟體負責管理記錄。堆檔案本身不支援任何排序、排序或索引。

順序檔案組織

每個檔案記錄包含一個數據欄位（屬性）來唯一標識該記錄。在順序檔案組織中，記錄根據唯一的鍵欄位或搜尋鍵按某種順序放置在檔案中。實際上，不可能以物理形式順序儲存所有記錄。

雜湊檔案組織

雜湊檔案組織對記錄的某些欄位使用雜湊函式計算。雜湊函式的輸出決定了記錄要放置到的磁碟塊的位置。

聚集檔案組織

聚集檔案組織不適用於大型資料庫。在這種機制中，來自一個或多個關係的相關記錄儲存在同一個磁碟塊中，即記錄的排序不是基於主鍵或搜尋鍵。

檔案操作

資料庫檔案上的操作可以大致分為兩類：

• 更新操作

• 檢索操作

更新操作透過插入、刪除或更新來更改資料值。另一方面，檢索操作不更改資料，而是在可選的條件過濾後檢索它們。在這兩種型別的操作中，選擇都起著重要作用。除了建立和刪除檔案之外，還可以在檔案上執行多種操作。

• 開啟 - 檔案可以以兩種模式之一開啟，讀取模式或寫入模式。在讀取模式下，作業系統不允許任何人更改資料。換句話說，資料是隻讀的。以讀取模式開啟的檔案可以在多個實體之間共享。寫入模式允許資料修改。以寫入模式開啟的檔案可以讀取，但不能共享。

• 定位 - 每個檔案都有一個檔案指標，它指示要讀取或寫入資料的當前位置。可以相應地調整此指標。使用查詢（查詢）操作，可以將其向前或向後移動。

• 讀取 - 預設情況下，當檔案以讀取模式開啟時，檔案指標指向檔案開頭。使用者可以選擇在開啟檔案時告訴作業系統在何處定位檔案指標。讀取檔案指標後面的下一個資料。

• 寫入 - 使用者可以選擇以寫入模式開啟檔案，這使他們能夠編輯其內容。它可以是刪除、插入或修改。可以在開啟時定位檔案指標，如果作業系統允許這樣做，也可以動態更改。

• 關閉 - 從作業系統的角度來看，這是最重要的操作。當生成關閉檔案的請求時，作業系統

  • 刪除所有鎖（如果處於共享模式），
  • 將資料（如果已更改）儲存到輔助儲存介質，以及
  • 釋放與檔案關聯的所有緩衝區和檔案控制代碼。

檔案內部資料的組織在這裡起著主要作用。根據記錄是順序排列還是聚集排列，定位檔案指標到檔案內所需記錄的過程會有所不同。