1.基本概念

逻辑结构:指一个文件在用户面前所呈现的形式。又称文件组织。

物理结构:指文件在外存上的存储组织形式。这不仅和存储介质的存储性能有关,还与所采用的外存分配方式有关。

这里首先关注逻辑结构:实际上讲的就是在文件的内部,逻辑上数据是如何被组织起来的。 

2.逻辑结构

逻辑结构有两种形式:①记录式文件(有结构式文件).②字符流式文件(无结构式文件),也称流式文件。

其中,有结构文件即记录式文件是由一条条的记录构成的。根据用户和系统管理的需要,有多种方式组织这些记录。

1) 顺序文件,一系列记录按某种顺序排列所形成的文件。下面分别是对于定长和变长的顺序文件的模型

2) 索引文件,建立一张索引表,每个记录在表中对应一个索引项,索引项按照记录中的某个关键字域排序

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3) 索引顺序文件,是顺序文件和索引文件结合的产物。 将顺序文件中的所有记录分为若干组;为顺序文件建立一张索引表,每组的第一个记录在索引表中有对应表项。 查找任意记录时,先据关键字查索引表(此时可采用各种查找算法),找到所在组的第一个记录,之后顺序查找该组。索引文件中,可将关键字域中的取值划分若干个区间,每个区间对应一个索引项,后者指向该区间的开头记录。 新纪录暂时保存在溢出文件中,定期归并入主文件。

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不管文件内部的记录是怎样被组织的,每一个记录被安排的位置反映的都是每一个记录对于整个文件的相对的位置。当整个文件按照某一种组织方式组织起来的时候,我们把它视为一个大的整体,不再考虑文件内部逻辑的组织,现在要考虑的是如何把这一个文件存入外存。

3.物理结构(不仅和存储介质的存储性能有关,还与所采用的外存分配方式有关)

磁带是一种顺序存取设备,对磁带上的用户文件信息只能顺序访问。故磁带文件的物理结构也只能是将文件连续地存放在磁带上(分配方式),也即,磁带文件的物理结构只有一种----顺序结构(物理结构)。

根据磁盘设备的物理特性,对磁盘上的文件,既可以顺序存取,也可以随机(直接)存取。

因为磁盘比较强,所以,我们主要研究它,磁盘常用的外存分配方法有连续分配、链接分配索引分配三种。采用不同的分配方式时,将形成不同的文件物理结构。

连续分配方式对应顺序式文件结构(连续式文件结构),链接分配方式形成链接式文件结构,索引分配方式将形成索引式文件结构。有的系统(如DOS操作系统)对三种方法都支持,但是更普遍的是一个系统只提供一种方法的支持

注意:
连续文件可采用顺序存取,也可以随机存取,物理结构为顺序结构的文件,若存放在顺序存储介质(如磁带),则只能顺序存取;若存放于随机存储介质(如磁盘、磁鼓)上,则文件可顺序存取,也可以随机存取。

存放于随机存储介质(如磁盘、磁鼓)上时,
隐式链接文件结构只能按队列中的链接指针顺序搜索,因此搜索效率低,链接结构的存取的方法只能顺序存取,不能随机存取。
显式链接文件结构存取的方法能顺序存取,能随机存取。
索引文件结构,可顺序存取,也可随机存取。