В чем основной недостаток плоских файлов

Обновлено: 02.07.2024

База плоско-файл представляет собой базу данных хранятся в файле называется плоский файл . Записи следуют единому формату, и нет структур для индексации или распознавания отношений между записями. Файл простой. Плоский файл может быть простым текстовым файлом или двоичным файлом . Отношения могут быть выведены из данных в базе данных, но сам формат базы данных не делает эти отношения явными.

Этот термин обычно подразумевает небольшую базу данных, но очень большие базы данных также могут быть плоскими.

СОДЕРЖАНИЕ

Обзор

Обычные текстовые файлы обычно содержат по одной записи в строке. Существуют разные условные обозначения для изображения данных. В разделенных запятыми и разделителями значения , разделенные файлы, поля могут быть разделены разделителей , такие как запятая или вкладку символов. В других случаях каждое поле может иметь фиксированную длину; короткие значения могут быть дополнены пробелами . Во избежание коллизии разделителей может потребоваться дополнительное форматирование .

Использование разделителей влечет за собой некоторые накладные расходы на их поиск при каждой обработке (в отличие от форматирования с фиксированной шириной), что может сказаться на производительности . Однако использование разделителей символов (особенно запятых) также является грубой формой сжатия данных, которая может повысить общую производительность за счет уменьшения объемов данных - особенно для целей передачи данных . Использование разделителей символов, которые включают компонент длины ( декларативная нотация ), сравнительно редко, но значительно сокращает накладные расходы, связанные с определением размера каждого поля.

Примеры плоских файлов включают /etc/passwd и /etc/group в Unix-подобных операционных системах. Другой пример плоского файла - это список имен и адресов с полями Имя , Адрес и Номер телефона .

Список имен, адресов и номеров телефонов, написанный от руки на листе бумаги, представляет собой базу данных в виде плоского файла. Это также можно сделать на любой пишущей машинке или текстовом редакторе . Для реализации базы данных в виде плоских файлов можно использовать программу редактора электронных таблиц или текстов , которую затем можно распечатать или использовать в интерактивном режиме для улучшения возможностей поиска.

История

Работа Германа Холлерита для Бюро переписи населения США, впервые осуществленная во время переписи населения США 1890 года , включающая данные, табулированные с помощью дыроколов в бумажных карточках, может считаться первой компьютеризированной базой данных в виде плоских файлов, поскольку она (предположительно) не включала никаких карточек, индексирующих другие карты или иным образом связывающие отдельные записи (т. е. отдельные карты) друг с другом, за исключением их группового членства.

В 1980-х годах настраиваемые компьютерные приложения баз данных с плоскими файлами были популярны на IBM PC и Macintosh . Эти программы были разработаны, чтобы облегчить людям создание и использование собственных баз данных, и по популярности почти не уступали текстовым редакторам и электронным таблицам . Примеры программного обеспечения баз данных плоских файлов включают в себя ранние версии FileMaker и условно - бесплатные программы PC-File и популярный Dbase .

Базы данных в виде плоских файлов являются обычными и повсеместными, потому что их легко писать и редактировать, и они подходят для множества целей несложным образом.

Современные реализации

Линейные хранилища данных NoSQL, данные в формате JSON , примитивные электронные таблицы (возможно, разделенные запятыми или разделенные табуляцией) и текстовые файлы могут рассматриваться как базы данных с плоскими файлами, поскольку в них отсутствуют интегрированные индексы, встроенные ссылки между элементами данных, или сложные типы данных. Программы для управления коллекциями книг или встреч и адресной книгой могут использовать по существу одноцелевые базы данных плоских файлов, хранящие и извлекающие информацию из плоских файлов, не украшенных индексами или системами указания.

Хотя пользователь может записать оглавление в текстовый файл, сам формат текстового файла не включает понятие оглавления. Хотя пользователь может написать «друзья с Кэти» в разделе «Примечания» для контактной информации Джона, это интерпретируется пользователем, а не встроенной функцией базы данных. Когда система баз данных начинает распознавать и кодифицировать отношения между записями, она начинает отходить от «плоской», а когда у нее есть подробная система для описания типов и иерархических отношений, она теперь слишком структурирована, чтобы считаться «плоской».

Пример базы данных

В следующем примере показаны типичные элементы базы данных с плоскими файлами. Структура данных состоит из ряда столбцов и строк, организованных в табличный формат . В этом конкретном примере используется только одна таблица.

Столбцы включают: имя ( имя человека, второй столбец); команда (название спортивной команды, которую поддерживает человек, третий столбец); и числовой уникальный идентификатор (используется для однозначной идентификации записей, первый столбец).

Вот пример текстового представления описанных данных:

Этот тип представления данных является вполне стандартным для базы данных с плоскими файлами, хотя есть некоторые дополнительные соображения, которые не сразу очевидны из текста:

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.

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.

Преимущества базы данных плоских файлов

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.

Эксперт Инсайт

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.

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 .

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 .

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 .

Плоские файлы – самая простая разновидность структурированных данных. Нет, плоский файл – это не папка, придавленная стопкой книг. Плоские файлы называются так потому, что имеют минимальную структуру. Если бы они были зданиями, то их стены поднимались бы не от фундамента, а прямо от земли. Плоский файл – это собрание записей данных, записываемых в определенном формате одна за другой, – данные, одни только данные и ничего, кроме данных, т.е. список. На компьютерном языке плоский файл называется простым. В таком файле нет метаданных со структурной информацией, а есть лишь одни данные.

Скажем, вам нужно сохранить в системе плоских файлов имена и адреса клиентов вашей компании. У этой системы может быть примерно такая структура.

Harold Percival	26262	S. Howards Mill Rd	Westminster	CA92683
Jerry Appel	32323	S. River Lane Rd	Santa Ana	CA92705
Adrian Hansen	232	Glenwood Court	Anaheim	CA92640
John Baker	2222	Lafayette St	Garden Grove	CA92643
Michael Pens	77730	S. New Era Rd	Irvine	CA92715
Bob Michimoto	25252	S. Kelmstey Dr	Stanton	CA92610
Linda Smith	444	S.E. Seventh St	Costa Mesa	CA92635
Robert Funnell	2424	Shen Court	Anaheim	CA92640
Bill Checkal	9595	Curry Dr	Stanton	CA92610
Jed Style	3535	Randall St	Santa Ana	CA92705

Как видите, в файле нет ничего, кроме данных. Каждое поле имеет фиксированную длину (например, длина поля имени всегда равна 15 символам), и в этой структуре поля не отделены друг от друга. Тот, кто создал базу данных, для каждого из полей назначил позицию и длину. Любая программа, которая использует этот файл, должна "знать", какие характеристики назначены каждому полю, потому что этой информации в самой базе данных нет.

Такая структура плоских файлов позволяет работать с ними очень быстро. Однако недостатком является то, что программная логика, которая предназначена для манипуляции данными из файлов, должна быть очень подробной. Приложение должно точно "знать", где и как в файле хранятся данные. Итак, что касается малых систем, то в них плоские файлы работают прекрасно. Но чем больше система плоских файлов, тем труднее с ней работать. Использование базы данных вместо системы плоских файлов позволяет этого избежать. Хотя файлы базы данных имеют больший "фундамент", приложения могут работать на большем количестве аппаратных платформ и операционных систем. Кроме того, базы данных позволяют легче писать прикладные программы, потому что программисту не нужно вникать в детали того, как в файлах физически расположены данные.

Базы данных облегчают работу программистов, потому что при работе с данными в детали "вникает" СУБД. А приложениям, написанным для работы с плоскими файлами, необходимо держать эти детали при себе, т.е. в собственном коде. Если нескольким приложениям приходится одновременно получать доступ к одним и тем же данным из плоских файлов, то в каждом из приложений обязательно должен быть код, предназначенный для работы с этими данными. Но когда используется СУБД, то такой код в приложениях вообще не нужен.

Кроме того, если в приложении имеется код для работы с данными из плоских файлов, причем работает он только на определенной аппаратной платформе, то перенос приложения на новую платформу – это довольно сложное дело. Ведь придется изменить весь код, связанный с аппаратным обеспечением. А вот перенос на другую платформу аналогичного СУБД-приложения проходит намного проще – с меньшим количеством проблем и выпитого аспирина.

Плоский файл представляет собой набор информации, хранимой и доступной последовательно в базе данных, часто создаваемой для хранения информации неструктурированным способом. Например, в таблицах значений, разделенных запятыми (CSV), представлена информация, в которой каждое поле отделено от следующего запятой. Хотя плоская файловая система предлагает некоторые преимущества, она часто делает большие объемы данных довольно громоздкими для хранения и доступа. Большинство используемых сегодня баз данных - это реляционные системы, которые используют структурированные запросы для извлечения информации и представления ее пользователю.

Как это работает

Чтобы сделать модель данных плоского файла функциональной, вся соответствующая информация о записи должна храниться в одном файле. Например, в листе CSV никакие специфичные для приложения форматы не применяются к данным, содержащимся в файле; только запятая обозначает конец одного поля в записи. Каждая запись записывается в строку в файле, что позволяет хранить все данные для одной записи отдельно от других записей.

Такие базы данных могут быстро стать очень большими и трудными для управления из-за простого способа их организации. Многие современные модели данных используют связанные таблицы для организации групп связанных данных. Это упрощает поиск и гибкость такой информации.

Использование плоской системы

Если клиент звонит компании, чтобы разместить заказ, то кто-то вводит его или ее информацию в таблицу или базу данных. Тот же самый человек или кто-то еще вводит информацию для этого конкретного заказа. Плоская файловая система может хранить всю эту информацию для клиента в одном файле.

Однако в этом нет необходимости, поэтому можно поддерживать несколько файлов: один для клиента и один для каждого отдельного заказа. Информация о заказе, хранящаяся в одном плоском файле, не связана с информацией о клиенте, хранящейся в другом. Эти файлы не имеют никакого отношения, поэтому кто-то, использующий базу данных плоских файлов для поиска информации о клиентах, может легко пропустить дополнительные файлы о заказах.

Слабые стороны этой системы

Поскольку каждая запись должна быть завершена сама по себе, плоская файловая система обычно приводит к очень большим файлам или отсутствию связи между информацией внутри нее. Общая база данных, используемая сегодня, является реляционной базой данных. Эта модель позволяет связать информацию в одной таблице с другими таблицами, используя ключевые поля, которые существуют в каждой из них. Несколько таблиц соединяются через эти поля, что позволяет каждой из них иметь только часть всей необходимой информации.

Реляционные базы данных

Тот же пример клиента, приведенный выше, может выглядеть совсем иначе в реляционной модели. Когда клиент звонит, чтобы разместить заказ, кто-то вводит его или ее информацию в таблицу «клиент» в базе данных. Затем другой человек может ввести информацию для своего заказа в отдельной таблице. Каждая из этих таблиц содержит поля, которые связывают их друг с другом. Это означает, что кто-то может использовать систему для более удобного поиска всей информации для клиента, включая общую историю заказов.

Продолжение использования

Базы данных с плоскими файлами действительно используются, хотя функциональность этой модели данных не так эффективна, как более быстрый реляционный подход. Простые системы могут легко содержать основную информацию для быстрой базы данных. Отсутствие связанных полей также устраняет ошибки, которые могут возникнуть из-за отсутствующих таблиц, поэтому многие загружаемые базы данных используют этот формат, чтобы избежать таких проблем.

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.

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»

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

Читайте также: