В чем основной недостаток плоских файлов
В экономике существуют объекты, предметы, информацию о которых необходимо хранить, и эти объекты связаны между собой самыми разными способами. Чтобы область хранения данных рассматривалась в качестве базы данных, в ней должны содержаться не только данные, но и сведения о взаимоотношениях между этими данными.
Различают логический и физический уровни организации данных. Физический уровень отражает организацию хранения БД на машинных носителях, а логический уровень -внешнее представление данных пользователю.
Логическая организация данных па машинном носителе зависит от используемых программных средств организации и ведения данных. Метод логической организации данных определяется используемыми типом структур данных и видом модели., которая поддерживается программным средством.
Модель данных — это совокупность взаимосвязанных структур данных и операций над этими структурами. Вид модели и используемые в ней типы структур данных отражают концепцию организации и обработки данных, используемую в СУБД, поддерживающей модель, или в языке системы программирования, на котором создается прикладная программа обработки данных.
Важно отметить, что для размещения одной и той же информации во внутримашинной сфере могут быть использованы различные структуры и модели данных. Их вы6op возлагается на пользователя, создающего информационную базу, и зависит от многих факторов, в том числе от имеющегося технического и программного обеспечения, определяется сложностью автоматизируемых задач и объемом информации.
По способу организации БД разделяют на базы с плоскими файлами, иерархические, сетевые, реляционные, объектно-реляционные и объектно-ориентированные базы данных.
Файловая модель. На ранней стадии использования информационных систем в экономике применялась файловая модель данных. В файловых системах реализуется модель типа плоский файл.
Плоский файл - это файл, состоящий из записей одного типа и не содержащий указателей на другие записи, двумерный массив элементов данных. Файлы, которые создаются в прикладных программах пользователя, написанных на алгоритмическом языке, также относятся к этому виду организации данных. Описание логической структуры файлов и параметры размещения на машинных носителях содержатся в каждой прикладной программе обработки файлов. В этих же программах предусмотрено их создание и корректировка. При файловой организации массивов трудно обеспечить актуальное состояние данных, их достоверность и непротиворечивость.
Сетевые и иерархические модели. Более сложными моделями данных по сравнению с файловой являются сетевые и иерархические модели, которые поддерживаются в системе управления базами данных соответствующего типа. Тип модели данных, поддерживаемой СУБД на машинном носителе, является одним из важнейших признаков классификации СУБД.
Сетевая или иерархическая модель данных представляет соответствующий метод логической организации базы данных в СУБД.
Иерархическая модель представляет собой древовидную структуру с корневыми сегментами, имеющими физический указатель на другие сегменты. Одно из неудобств этой модели заключается в том, что реальный мир не может быть представлен в виде древовидной структуры с единственным корневым сегментом. Иерархические БД обеспечивали указатели между различными деревьями баз данных, но обработка данных с использованием таких связей была не всегда удобной.
В иерархических моделях непосредственный доступ, как правило, возможен только к объекту самого высокого уровня, который не подчинен другим объектам. К другим объектам доступ осуществляется по связям от объекта на вершине модели. В сетевых моделях непосредственный доступ может обеспечиваться к любому объекту независимо от уровня, на котором oн находится в модели. Возможен также доступ по связям от любой точки доступа.
В отличие от иерархической БД в сетевой БД нет необходимости в корневой записи. Однако, как и в иерархических БД, связи поддерживаются с помощью физических указателей.
Сетевые модели данных по сравнению с иерархическими являются более универсальным средством отображения структуры информации для разных предметных областей. Взаимосвязи данных большинства предметных областей имеют сетевой характер, что ограничивает использование СУБД с иерархической моделью данных. Сетевые модели позволяют отображать также иерархические взаимосвязи данных. Достоинством сетевых моделей является отсутствие дублирования данных в различных элементах модели. Кроме того, технология работы с сетевыми моделями является удобной для пользователя, так как доступ к данным практически не имеет ограничений и возможен непосредственно к объекту любого уровня. Допустимы всевозможные запросы.
Реляционная модель данных. Концепция реляционной модели баз данных была предложена Э.Ф. Коддом в 1970 г. Как отмечал доктор Кодд, реляционная модель данных обеспечивает ряд возможностей, которые делают управление и использование базы данных относительно легким, предсказуемым и устойчивым по отношению к ошибкам. Наиболее важные характеристики реляционной модели заключены в следующем:
· Модель описывает данные с их естественной структурой, не добавляя каких-либо дополнительных структур, необходимых для машинного представления или для целей реализации.
· Модель обеспечивает математическую основу для интерпретации выводимости, избыточности и непротиворечивости отношений.
· Модель обеспечивает независимость данных от их физического представления, от связей между данными и от соображений реализации, связанных с эффективностью и подобными проблемами.
Реляционные модели данных отличаются от рассмотренных выше сетевых и иерархических простотой структур данных, удобным для пользователя табличным представлением и доступом к данным. Реляционная модель данных является совокупностью простейших двумерных таблиц - отношений (объектов модели). Связи между двумя логически связанными таблицами в реляционной модели устанавливаются по равенству значений одинаковых атрибутов таблиц-отношений.
Таблица-отношение является универсальным объектом реляционных моделей. Это обеспечивает возможность унификации обработки данных в различных СУБД, поддерживающих реляционную модель. Операции обработки реляционных моделей основаны на использовании универсального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления.
Структуры данных реляционной модели.Таблица является основным типом структуры данных (объектом) реляционной модели. Структура таблицы определяется совокупностью столбцов. Данные в пределах одного столбца однородны. В таблице не может быть двух одинаковых строк. Общее число строк не ограничено.
Столбец соответствует некоторому элементу данных — атрибуту, который является простейшей структурой данных. В таблице не могут быть определены множественные элементы, группа или повторяющаяся группа, как в рассмотренных выше сетевых и иерархических моделях. Каждый столбец таблицы должен иметь имя соответствующего элемента данных (атрибута). Один или несколько атрибутов, значения которых однозначно идентифицируют строку таблицы, являются ключом таблицы.
В реляционном подходе к построению баз данных используется терминология теории отношений. Простейшая двумерная таблица определяется как отношение. Столбец таблицы со значениями соответствующего атрибута называется доменом, а строки со значениями разных атрибутов — кортежем.
Совокупность нормализованных отношений (реляционных таблиц), логически взаимосвязанных и отражающих некоторую предметную область, образует реляционною базу данных (РБД). В ходе разработки БД должен быть определен состав логически взаимосвязанных реляционных таблиц и определен состав aтрибутов каждого отношения. Состав атрибутов должен отвечать требованиям нормализации.
Реляционная модель данных зарекомендовала себя как модель, на основе которой могут разрабатываться реальные жизнеспособные приложения. В настоящее время эта модель данных является наиболее популярной.
Объектно-ориентированная модель данных. Реляционная модель данных оказалась эффективной не для всех приложений. Главными среди типов приложений, для которых трудно использовать реляционные базы данных, являются автоматизированное проектирование (Computer Aided design, CAD) и автоматизированная разработка программного обеспечения (Computer Aided Software Engineering, CASE). Разработчики коммерческих продуктов в таких областях, в которых для управления хранением данных используется реляционная СУБД, должны пойти на некоторые изменения данных для того, чтобы подогнать их к структуре строк и столбцов. Как показывает практика, в таких областях, как CAD и CASE более подходит объектно-ориентированная модель данных. В объектно-ориентированных базах данных (ООБД) важнейшее место отводится объектам, на основе которых могут определяться другие объекты благодаря использованию концепции, называемой наследованием. При этом некоторые или все атрибуты (либо свойства) определяющего объекта наследуются каким-то другим объектом, одни атрибуты и свойства добавляются, а другие могут удаляться.
Создайте базу данных плоских файлов для хранения простой информации на компьютере. Операционная система UNIX или Linux работает на ряде баз данных с плоскими файлами. Компьютер Windows также использует базы данных плоских файлов для хранения информации, которая используется каждый день. Компьютер Macintosh также делает это. Но база данных плоских файлов не является реляционной и не может удовлетворить тринадцать правил Эдгара Ф. Кодда, которые определяют реляционную природу баз данных. Существуют явные преимущества, а также недостатки в базе данных плоских файлов.
Преимущества объектной реляционной базы данных
Объектные реляционные базы данных сочетают в себе возможности как реляционных баз данных, так и объектно-ориентированного программирования. Это означает, что при разработке этих баз данных вы можете включить .
Реляционная база данных
В дополнение к таблицам данных, реляционные базы данных используют «индексы» для быстрого поиска записей на основе критериев поиска. Реляционные базы данных обычно требуют систему управления реляционными базами данных (RDBMS) для управления данными и доступа к ним.
Значимость
Многие программные приложения создаются с базами данных плоских файлов. Новая операционная система может быть разработана с использованием набора баз данных с плоскими файлами. Они появляются во всех областях информационных технологий. Их значение, вероятно, останется высоким в обозримом будущем.
Нет нужной работы в каталоге?
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»
Преимущества параллельных баз данных
Организации любого размера получают выгоду от баз данных, потому что они улучшают управление информацией. В базе данных есть сервер, специализированная программа, которая контролирует всех пользователей .
Каковы преимущества модели реляционной базы данных?
Преимущества и недостатки сетевых баз данных
Базы данных имеют широкий спектр применения в бизнес-системах. Они помогают автоматизировать повторяющиеся задачи по настройке документов, они позволяют телефонным операторам получить быстрый доступ .
Видео: Технологии работы с дисковыми хранилищами и файловыми системами Windows Server 2016 (Часть 1) (Май 2022).
Плоская файловая база данных хранит данные в единой структуре таблицы. Реляционная база данных использует несколько структур таблиц, ссылаясь на записи между таблицами. Таблицы в обеих организовывают записи в строках, каждый столбец содержит один фрагмент данных в записи.
Структуры таблиц в базах данных организуют данные в строки и столбцы.
Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
Плоские файлы могут быть очень полезны во многих видах приложений. До тех пор пока файл не настолько велик, чтобы его обработка стала слишком сложной, вполне можно использовать плоские файлы. Многие системы и приложения, в том числе написанные для UNIX, используют такие файлы для хранения данных или обмена информацией. В качестве примера можно привести файл паролей UNIX.
Плоский файл, рассмотренный выше, состоит из некоторого количества информационных элементов или атрибутов, вместе они составляют то, что можно назвать «записью». Записи устроены так, что каждая строка файла является отдельной записью, а файл собирает связанные записи вместе. Бывают случаи, когда такая конструкция не совсем подходит для поддержания работы приложения, тогда приходится вводить дополнительные возможности.
Предположим, что в приложение из предыдущего раздела нужно для каждой страны внести язык, на котором в ней говорят, а также площадь и численность населения. В плоском файле одна строка соответствует одной записи, при этом каждая запись состоит из нескольких атрибутов. Каждый отдельный атрибут всегда находится внутри записи на одном и том же месте, например обозначение валюты всегда является вторым атрибутом, поэтому можно просматривать данные по столбцам, в столбце всегда представлена информация одного вида. Таким образом, добавление языка, на котором говорят в какой-то стране, можно понимать как добавление еще одного столбца во все имеющиеся строки.
Но при введении этого столбца возникает затруднение - оказалось, что в некоторых странах существует несколько официальных языков. Поэтому в записи для Бельгии должен присутствовать как французский, так и фламандский язык. А в запись о Швейцарии нужно внести четыре языка.
Такая проблема носит название повторяющихся групп. Ситуация выглядит следующим образом: абсолютно законный элемент (язык) может повторяться в записи несколько раз, поэтому повторяется не только запись (строка), но и данные в ней. Плоские файлы не справляются с задачей, ведь невозможно определить, где заканчивается перечисление языков и начинается следующая часть записи. Единственным способом выхода из положения является введение в файл некоторой структуры, но тогда он перестает быть плоским.
Проблема повторяющихся групп возникает очень часто, и именно она стимулировала разработку более сложных систем управления базами данных. Можно попытаться решить задачу, используя обычные текстовые файлы, в которые введена некоторая структура. Такие файлы часто тоже называют плоскими, но название «структурированный плоский файл» точнее. Рассмотрим новый пример.
Приложение, которое хранит информацию о DVD-дисках, должно помнить год выпуска, режиссера, жанр фильма и состав исполнителей. Можно создать для этих данных файл, немного напоминающий файл .ini в Windows:
Проблема повторяющихся групп решена введением тегов, указывающих тип каждого элемента записи. Теперь приложение должно прочитать и интерпретировать более сложный файл только для того, чтобы добраться до содержащихся в нем данных. Выполнять в такой структуре обновление записи и поиск не очень удобно. Как можно быть уверенным в том, что описание жанра или классификация выбраны из определенного подмножества? Как, не прилагая особых усилий, вывести упорядоченный список фильмов Кубрика?
По мере того как требования к данным становятся все более и более сложными, приходится писать все больше и больше кода для чтения и хранения этих данных. Если же расширить наше DVD-приложение, включив в него информацию, которая может быть полезна владельцу магазина, занимающегося выдачей фильмов напрокат, например данные о берущих диски и взимаемой плате, о возвратах и бронировании фильмов, то перспектива использовать плоский файл для хранения всей этой информации представляется не очень-то заманчивой.
Третья, также очень распространенная проблема - это размер. Хотя, применив грубую силу, можно организовать в описанной выше структуре сложный поиск по запросам типа «найти адреса всех клиентов, которые брали на прокат одну и более комедий за последние три месяца», но запрограммировать это нелегко, не говоря уже о том, что производительность будет крайне низкой. Дело в том, что для поиска любых данных приложение всегда просматривает весь файл целиком, даже если запрашивается только одно значение, например «Сколько фильмов было выпущено в 1968 году?».
Нужен некий универсальный способ хранения и извлечения данных, а не решение, придумываемое каждый раз для того, чтобы обойти не-сколько отличающиеся друг от друга, но весьма схожие проблемы, возникающие в большинстве систем обработки данных. Нужна база данных.
Выгоды
Базы данных плоских файлов просты и переносимы, и, как правило, могут использоваться без специального программного обеспечения. Реляционные базы данных быстрее, эффективнее и мощнее, чем простые файлы. Большинство РСУБД предоставляют доступ к базам данных по сетям.
Простые файлы для простого хранения конфигурации
Реестр Windows, хотя и сложный, не является реляционным. Это плоский файл, который расширяется и сжимается по мере добавления и удаления программного и аппаратного обеспечения. Он отслеживает пользовательские данные, хранит журналы и помогает очень быстро находить информацию. UNIX и Linux хранят пароли в базе данных плоских файлов вместе с информацией о конфигурации, которая легко редактируется и которая обеспечивает функционирование системы. Любые изменения в этих файлах конфигурации UNIX вызывают мгновенные эффекты, которые могут быть драматичными. Многое из этого делает UNIX столь популярным из-за простоты настройки.
Базы данных плоских файлов
Базы данных плоских файлов, как правило, представляют собой обычные текстовые файлы, которые хранят одну запись на строку с полями записей, разделенными пробелами или символом-разделителем. Базы плоских файлов могут быть прочитаны непосредственно различными программными приложениями.
Как создать и настроить соединение с базой данных ODBC
В этой простой статье с инструкциями объясняется, как настроить соединение ODBC (Open Database Connectivity) с базой данных SQL Server. Это соединение чаще всего используется для .
1. Недостатки плоских файлов и пути их преодоления. Достоинства и
недостатки интеграции данных.
Простейшим способом хранения информации, пожалуй, являются плоские файлы.
Практически любая из ныне используемых операционных систем поддерживает
плоские файлы, за исключением, возможно, некоторых специализированных ОС
для встраиваемых контроллеров.
Плоский файл это именованный набор данных на внешнем носителе. Сама ОС
никакой структурой плоский файл не наделяет и трактует его просто как набор
байт. Задача разделения последовательности байт на записи и выделения полей в
них ложится целиком на прикладную программу.
Основные операции доступа к плоским файлам открытие на чтение/запись,
закрытие, позиционирование на начало файла/конец файла/заданный байт,
чтение/запись заданного количества байт с текущей позиции.
Пожалуй, самая примитивная файловая система, с которой доводилось иметь
дело автору, была в ОС RT-11 для миникомпьютеров семейства PDP-11. Носитель
в ней имеет одноуровневую структуру, без столь привычных ныне подкаталогов.
Файлы представляют собой последовательность секторов, фрагментирование не
поддерживается. Это делает необходимым периодическую сборку мусора, т.е.
дефрагментацию свободного пространства.
Другие ОС, например, семейства UNIX или MS Windows NT, предоставляют
намного более развитые средства для доступа к файлам. Тем не менее, все они
имеют общие недостатки:
Для ОС плоский файл всего лишь последовательность байт. Поэтому все
предположения о структуре записей файла делает прикладная программа. Ошибка
в коде или ошибочное обращение не к тому файлу приведет к непредсказуемым
последствиям.
Как следствие невозможность заблокировать на чтение/модификацию отдельную
запись файла средствами ОС, т.к. само понятие записи отсутствует как таковое.
Для поиска нужной записи по условию на значение полей придется считывать все
записи последовательно с начала файла до тех пор, пока либо поиск увенчается
успехом, либо будет достигнут конец файла. Поэтому о произвольной выборке
данных в этом случае можно говорить с большой натяжкой.
Эти недостатки попытались преодолеть поддержкой индексно-последовательных
файлов.
Достоинства интеграции данных
Интеграция обеспечивает синхронное обновление данных для всех приложений.
Устраняется избыточность данных, что приводит к уменьшению требований к
внешней памяти.
Сокращение дублирования данных приводит к повышению достоверности данных
и сокращается время на процедуру их обновления.
Хранение данные в БД в унифицированном виде, благодаря этому разработчикам
приложений не нужно задумываться над вопросами физического доступа к
данным. Эти физические механизмы автоматически поддерживаются СУБД.
Прикладной программист лишь подбирает подходящие типы данных и сообщает
программе, в каком виде хочет их получить.
Недостатки онлайн-баз данных
Онлайн-базы данных стали преобладать с изменениями в Интернете, включая облачные вычисления и Web 2.0. Эти базы данных хранят всю свою информацию в Интернете, где каждый может .
Недостатки базы данных плоских файлов
Базы данных, к которым осуществляется доступ к общему сетевому ресурсу, полезны для доступа многих людей, которые ищут информацию. Доступ к базам данных с плоскими файлами обычно не осуществляется таким образом, поскольку они принадлежат автономным объектам и образуют механизм операционных систем и локальных устройств. Кроме того, в базе данных простых файлов нет транзакций, поэтому она ограничена в том, что она может делать в качестве сущности базы данных. Таким образом, база данных с плоскими файлами невыгодна для пользователя сети, который имеет доступ к многозадачной, многозадачной реляционной онлайн-базе данных, которую можно рассматривать с разных сторон.
Программного обеспечения
Программное обеспечение, изначально основанное на простой структуре файловых файлов, включало в себя FileMaker, Berkeley DB и Borland Reflex. Популярные современные системы реляционных баз данных включают Oracle, MySQL и PostgreSQL.
Преимущества базы данных плоских файлов
Простая файловая база данных представляет собой текстовый файл с одной записью на строку, двоичный файл (или комбинацию как текстового, так и двоичного), который разделяет столбцы с помощью «разделителей», которые разделяют поля стандартным распознаваемым способом. Это помогает в поиске информации в записях. Записи также могут быть разделены фиксированной длиной. Если запись слишком короткая, можно использовать некоторую форму заполнения полей, чтобы длина записи была такой же, как следующая. Это учитывает одинаковую длину байта от одного поля до следующего.
Файлы конфигурации часто хранятся в XML (Extended Markup Language), который представляет собой базу данных плоских файлов с некоторыми довольно определенными разделителями, такими как символы «больше чем» и «меньше чем» (<>). Эти XML-файлы часто используются для создания определенных модулей на веб-сайте, когда стандартная сборка следует очень специфическому шаблону, который конфигурируется одним значением, хранящимся в файле XML, или рядом связанных значений.
Эксперт Инсайт
Файлы баз данных с плоскими файлами встречаются не как «базы данных», а скорее как файлы конфигурации и механизмы, управляющие UNIX и Linux. Кроме того, эти файлы являются частью файловой конструкции более чем одного типа мобильного приложения. Эти файлы невероятно полезны, и концепция может использоваться во всех областях программных приложений и при обслуживании сложных небольших устройств, таких как мобильные компьютеры. Даже веб-сайты создаются с этими файлами. Это не области недостатка. Однако есть приложения, которые полагаются на разные конструкции и требуют разного взаимодействия. Эти виды приложений лучше обслуживать с помощью реляционного подхода к хранению файлов. Целые приложения могут быть построены с использованием баз данных Access и баз данных SQL Server. В базе данных плоских файлов здесь нет места.
история
Базы плоских файлов были естественным развитием на ранних этапах истории компьютеров. Модель реляционной базы данных была разработана и внедрена в начале 1970-х годов, главным образом, IBM.
Читайте также: