Archivo Secuencial Indexado

Definición

Se utiliza este tipo de organización de archivo cuando existe la necesidad tanto de accesar los registros secuencialmente, por algún valor de llave, como de accesarlos individualmente. Un archivo secuencial indexado proporciona la combinación de tipos de acceso que manejan un archivo secuencial y un archivo relativo o de acceso directo.

En este tipo de organización de archivos se dispone de una tabla en que aparecen ordenados secuencialmente los números de la clave del archivo y asociados a cada uno de ellos de da la dirección del registro correspondiente.

Consiste en que los archivos están organizados secuencialmente; sin embargo, es posible acceder directamente a los registros. La organización secuencial-indexada de un archivo brinda facilidades para acceder a los registros de ambas formas, secuencial y directamente. Los registros se almacenan en la secuencia física usual por la clave primaria. Además, se almacena en el disco el índice de la localización del registro. Esto permite el acceso secuencial a los registros para aquellas aplicaciones que realicen una gran cantidad de actualizaciones y, por otra parte, el acceso directo de acuerdo con las solicitudes de los usuarios.

VENTAJAS

Permite el acceso secuencial.

Permite el acceso directo a los registros.

Se pueden actualizar los registros en el mismo fichero, sin necesidad de crear un fichero nuevo de copia en el proceso de actualización. 

DEVENTAJAS

Ocupa más espacio en el disco que los ficheros secuénciales, debido al uso del área de índices.

Tiene tendencia a que aumente el tiempo medio de acceso a los registros, cuando se producen muchas altas nuevas con claves que hay que intercalar entre las existentes, ya que aumenta el área de overflow.

Solo se puede utilizar soportes direccionales.

Obliga a una inversión económica mayor, por la necesidad de programas y, a veces, hardware más sofisticado.

 

 

 

OPERACIONES SOBRE ARCHIVOS SECUENCIALES INDEXADOS


Creación:

Es la primera operación que sufrirá el archivo de datos. Para utilizar un archivo, éste tiene que existir, es decir, las informaciones de este archivo tienen que haber sido almacenadas sobre un soporte y ser utilizables. La creación exige organización, estructura, localización o reserva de espacio en el soporte de almacenamiento, transferencia del archivo del soporte antiguo al nuevo.

Un archivo puede ser creado por primera vez en un soporte, proceder de otro previamente existente en el mismo o diferente soporte, ser el resultado de un cálculo o ambas cosas a la vez. Consulta: Lectura de todos sus registros. Es la operación que permite al usuario acceder al archivo de datos para conocer el contenido de uno, varios o todos los registros.

Actualización:

Inserción supresión o modificación de algunos de sus registros.

Es la operación que permite tener actualizado (puesto al día) el archivo, de tal modo que sea posible realizar las siguientes operaciones con sus registros: Consulta del contenido de un registro. Inserción de un registro nuevo en el archivo. Supresión de un registro existente. Modificación de un registro.

Clasificación:

Reubicación de los registros de tal forma que queden ordenados según determinados criterios. Una operación muy importante en un archivo es la clasificación u ordenación. Esta clasificación se realizará de acuerdo con el valor de un campo específico, pudiendo ser ascendente (creciente) o descendente (decreciente): alfabética o numérica.

Borrado:

liminando total del archivo, dejando libre el espacio del soporte que ocupaba.

Es la operación inversa a la creación de un archivo (kill, en inglés). Cuando se destruye (anula o borra) un archivo, éste ya no se puede utilizar y, por consiguiente, no se podrá acceder a ninguno de sus registros.

Reorganización de un archivo:

Las operaciones sobre archivos modifican la estructura inicial o la óptima de un archivo.

Los índices, enlaces (punteros), zonas de sinónimos, zonas de desbordamiento, etc., se modifican con el paso del tiempo, lo que hace a la operación de acceso al registro cada vez más lenta. La reorganización suele consistir en la copia de un nuevo archivo a partir del archivo modificado, a fin de obtener una nueva estructura lo más óptima posible.

 

Estallido de un archivo:

Es la operación de obtener varios archivos a partir de un mismo archivo inicial.

ESTRUCTURA DE LA ORGANIZACION SECUENCIAL INDEXADO

Un archivo secuencial indexado contiene un archivo índice y un archivo de datos. Es necesario que los registros contengan un campo clave para identificarlos y que estén almacenados en un soporte direccionable según el orden que indique dicha clave. El archivo índice agilizar la búsqueda dentro del fichero. El fichero de datos se organiza, lógicamente, en bloques o páginas de varios registros.

Cada registro del fichero índice almacena:

• El valor del campo clave del último registro de un bloque. Los bloques están constituidos por un número fijo de registros consecutivos.

• La dirección del primer registro de dicho bloque. Puede haber un área de desbordamiento. Ocupa más espacio en disco pero es más rápido. Puede almacenarse el fichero índice en memoria. Habría que calcularlo al iniciar una sesión de trabajo.

En este tipo de organización de archivos se dispone de una tabla en que aparecen ordenados secuencialmente los números de la clave del archivo y asociados a cada uno de ellos de da la dirección del registro correspondiente.

 

AREAS DEL ARCHIVO SECUENCIAL INDEXADO

Área de Datos: Contiene los registros secuencial, este ordenado alfabéticamente o alfanuméricamente y no deja espacios.

Área de índice: Los niveles de índice están contenidos en una tabla, si existieran varios índices enlazados se denomina nivel de indexación.

Área de Desbordamiento o Excedentes: Esta área es utilizada para realizar actualizaciones si ello es necesario

FICHEROS CON ORGANIZACIÓN SECUENCIAL INDEXADA.

Un archivo con organización secuencial indexada está formado por:

AREA DE DATOS: Es el área en la que se escriben los registros cuando el archivo es creado el en directorio del fichero.

Los ficheros con organización secuencial indexada se graban en un soporte de almacenamiento directo, en secuencia ascendente, de acuerdo con los valores de la clave y en páginas o bloques de longitud fija.

El AREA DE INDICES: es creada por el sistema al mismo tiempo que se van almacenando los datos. Contiene una tabla que asocia las claves con las direcciones de los registros en el área de datos. Cada entrada del área de índices está formada por el valor más alto de la clave de cada grupo de registros y un puntero con la dirección del primer registro del grupo.

AREA DE EXCEDENTES: donde se graban los registros que no tienen sitio en el área de datos. Los nuevos registros se insertan y quedan enlazados entre sí mediante punteros conservando el orden lógico que marca la clave o índice principal.
Del tratamiento de los índices y punteros se encarga el sistema operativo por lo que no va a crear problemas al usuario cuando maneja este tipo de ficheros. El usuario sabe lo que sucede cuando solicita una consulta de un registro.

Se suelen utilizar dos tipos de índices, uno exhaustivo que contiene una entrada para cada registro del archivo principal y se organiza como un archivo secuencial para facilitar la búsqueda, el otro índice es parcial que contiene entrada a los registros donde esté el campo de interés.

AREA PRIMARIA:

Es la parte del fichero donde se guardan los registros ordenados por el valor del campo “clave”. Los registros se organizan por bloques.

AREA DE INDICES:

Los registros de esta área están formados por dos campos

1-contiene la clave del último registro de cada bloque

2. contiene la dirección de memoria (puntero) del inicio de cada bloque del área primaria.

AREA DE OVERFLOW:

Tras completar el área primaria, los registros añadidos posteriormente serán enviados al área de overflow, estos registros podrán tener claves intermedias a los registros añadidos en el área primaria.

 

 

ARQUITECTURA DE LOS SISTEMAS DE ARCHIVOS

El próximo nivel está referido con el nombre de sistema de archivos básicos (Basic file System), o nivel de E/S física (physical I/O).

Esta es la interface primaria con el ambiente fuera del sistema de la computadora.

Este nivel trata con bloques de datos que son intercambiados con sistemas de disco o cinta. De este modo. Se preocupa de ubicar dichos bloques en el dispositivo de almacenamiento secundario y del almacenamiento intermedio de los mismos en memoria principal.

Este nivel no comprenderá el contenido de los datos o la estructura de los archivos implicados.

El supervisor básico de E/S es parte del sistema operativo.

La E/S lógica habilita a los usuarios y aplicaciones de acceder a registros. Así mientras el sistema de archivos básico trabaja con bloques de datos.

El modulo lógico de E/S trabaja con el archivo de registros. La E/S lógica provee una capacidad de E/S de registro de propósito general y mantiene los datos básicos acerca de los archivos.

El nivel del sistema de archivo más cercano de usuario es usualmente el método de acceso (Access método). Provee una interface estándar entre aplicaciones y los archivos del sistema a dispositivos que guarden datos.

Los diferentes métodos de acceso reflejan las diferentes estructuras de datos y diferentes maneras de acceder y procesar el dato.

 

Aplicaciones:

1.- En base al algoritmo se puede crear un sistema para un archivo secuencial de transacciones

2.- Realizar un algoritmo que contenga la lógica para actualizar archivos maestros secuenciales.

3.- Especificación formal de problemas mediante precondición y pos condición, utilizando el cálculo de predicados de primer orden.

4.- Control de la Complejidad en la resolución algorítmica de problemas.

5.- Utilización del Diseño Descendente y Técnicas básicas de Diseño de Algoritmos.

6.- Refinamiento de Datos y de Programas.

Metodología para la derivación y prueba de la Corrección de programas.

7.- Esquemas de Algoritmos Iterativos.

8.- Diseño y construcción de Programas Iterativos

Ejemplo:

Métodos de acceso y sistemas de almacenamiento por Sistema Operativo

Windows

Los sistemas de organización de archivos que utiliza Windows utilizan el acceso secuencial indexado (acceso secuencial y acceso indexado adjuntos en un mismo método), el acceso directo en algunos casos en la utilización de los sistemas de organización por tablas.

 

pequeño codigo de una creacion de un archivo secuencial inexado

package creacion_archivo;

import java.io.*;

/**

 *

 * @author pc-18

 */

public class buscar {

   

     public static void main(String[] args) throws IOException {

        

        DataInputStream archivo = null;

        int clave =0;

        String nombre = new String("");

        int edad = 0;

        BufferedReader teclado = new BufferedReader (new InputStreamReader (System.in));

  

         System.out.println("Dame la clave del registro que buscas:");

           int a=Integer.parseInt(teclado.readLine());    

         

                archivo = new DataInputStream(new FileInputStream("archivo.dat"));

                clave = archivo.readInt();

                nombre = archivo.readUTF();

                edad = archivo.readInt();

                

                if(a==clave){

             try {

            archivo = new DataInputStream(new FileInputStream("archivo.dat"));

            while (true) {

        //   String line =( "archivo.equals(a)");

         

          

                System.out.println("tu clave es:"+clave+"");   

               

                System.out.println("tu nombre:"+nombre+"");

               

                System.out.println("tu edad:"+edad+"");

                                  break;

            }

           

        } catch (FileNotFoundException fnfe) {

        } catch (IOException ioe) {

        }

    }

}

}

 conclusión
 

Este tipo de organización de archivo se utiliza cuando existe la necesidad tanto de accesar los registros secuencialmente, ya sea por algún valor de llave a como accesarlos individualmente. Un archivo secuencial indexado proporciona la combinación de tipos de acceso que manejan un archivo secuencial y un archivo relativo o de acceso directo.
En cuanto a la clasificación se realizará de acuerdo con el valor de un campo específico, pudiendo ser ascendente o descendente.
Las operaciones sobre archivos modifican la estructura inicial o la óptima de un archivo.