2.4.3. Постоянная и переменная длина записи

Записи в файлах могут иметь постоянную и переменную длины.

Для файлов с постоянной длиной записи адрес размещения записи с некоторым номером K может быть вычислен по формуле:

ВА + (К- 1) * LZ + 1

где ВА – базовый адрес, LZ – длина записи.

Вопрос: что в таком случае сильнее всего влияет на скорость доступа к записи?

Ответ: особенности устройства. Так, например, у винчестеров время позиционирования и скорость линейного чтения могут зависеть от номера цилиндра.

Файлы прямого доступа обеспечивают наиболее быстрый доступ к произвольным записям, и их использование считается наиболее перспективным в системах баз данных.

Вопрос: чем плохи такие файлы?

Ответ: в реальных БД очень часто приходится хранить поля с переменной длиной («ФИО», «улица», «биография» и т.д.) Для хранения таких полей (пусть даже каждое поле таблицы хранится в своём отдельном файле, что часто – очень неэффективно) придётся отводить под каждую запись «максимально возможное количество байт», что приводит к потере памяти.

Файлы с переменной длиной записи почти всегда являются файлами последовательного доступа, либо требуют достаточно сложного механизма индексирования (об этом – чуть позже).

Такие файлы могут быть организованы двумя способами:

• конец записи помечается специальным маркером;

• в начале каждой записи записывается её длина.

В силу того, что каждая запись такого файла занимает произвольный объём памяти, простым вычислением получить адрес записи сразу и гарантированно – НЕВОЗМОЖНО.

2.4.4. Способы представления данных

Мы будем рассматривать способы представления данных на основе следующего примера. Допустим, нам нужно каким-то образом сохранить данные такой таблицы:

Рисунок 2.4.4.1 – Пример сохраняемой таблицы

В последующем предполагается (если только явно не указано обратное), что каждый хранимый файл упорядочен методом доступа по значению первичного ключа этого файла.

2.4.5. Простейший вариант – плоский файл

Простейший вариант представления предполагает использование единственного хранимого файла, содержащего по одному экземпляру записи для каждого поставщика.

Только что рассмотренный рисунок может служить иллюстрацией этого варианта представления.

Преимуществом данного варианта является его простота.

Недостатком является его неадекватность различным реальным ситуациям.

Предположим, например, что у нас есть 10000 поставщиков, и все они размещены только в 10 различных городах. В итоге мы «впустую» потратим большой объём памяти.

2.4.6. Факторизация по значениям поля

Если указатель занимает меньше памяти, чем название города, то вариант представления, изображённый на рисунке, позволит сэкономить некоторый объём памяти.

Рисунок 2.4.6.1 – Факторизация по значению поля

В данном случае у нас есть два хранимых файла: файл поставщиков и файл городов с указателями из первого во второй.

Эти указатели представляют собой адреса хранимых записей.

Единственным преимуществом этого варианта представления в сравнении с предыдущим является экономия памяти.

Но, например, запрос на поиск всех характеристик некоторого поставщика потребует по крайней мере одного дополнительного обращения к базе данных в сравнении о предыдущим случаем.

Также, запрос на поиск всех поставщиков, расположенных в некотором городе, будет включать несколько большее число операций доступа.

Следует отметить, что заботится об указателях СУБД, а не метод доступа; методу доступа связь между двумя файлами неизвестна.