کتاب ساختار فایل ها | میخائیل ج. فولک

درباره‌ی کتاب ساختار فایل‌ها اثر جی.فولک، زولیک، ریکاردی

کتاب "ساختار فایل‌ها" (ذخیره و بازیابی اطلاعات) نوشته‌ی میخائیل ج. فولک، بیل زولیک و گریگ ریکاردی، ترجمه‌ی مهندس عین الله جعفرنژاد قمی و ابراهیم محرابی توسط انتشارات "دانش نگار" چاپ شده است. یکی از دروس دوره کارشناسی کامپیوتر و رشته های وابسته، ذخیره و بازیابی اطلاعات است. این درس از اهمیت ویژه ای برخوردار است و لازم است دانشجویان از تکنیک های مدرن ذخیره و بازیابی اطلاعات آگاهی داشته باشند. ساختار فایل ترکیبی از نحوه نمایش داده‌ها در فایلها و عملیات لازم برای دستیابی به داده‌ها است.

ساختار فایل، به برنامه کاربردی این امکان را می دهد که داده‌ها را بخواند، بنویسد و اصلاح کند. همچنین ممکن است جستجوی داده‌ها یا خواندن داده‌هایی با ترتیبی خاص را پشتیبانی کند. بهبود بخشیدن به نحوه طراحی ساختار فایل ممکن است باعث شود برنامه کاربردی صدها بار سریعتر عمل کنند. جزئیات نمایش داده‌ها و اجرای عملیات، بازدهی ساختار فایل را برای یک برنامه کاربردی خاصی تعیین می کند.این کتاب بحث مفصلی در زمینه شی گرا برای نمایش اطلاعات و الگوریتم و ویژگی های c++ برای پشتیبانی این روش، ارائه کرده است.

از متن کتاب ساختار فایل ها

دیسکها
در مقایسه با زمان دستیابی به اطلاعات در حافظه، دستیابی به دیسک همواره گران تمام می شود. ولی، همه دستیابی‌ها به دیسک به یک اندازه گران تمام نمی شوند و این به نحوه عملکرد دیسک گردان برمی گردد. دیسک گردانها به دسته ای از دستگاه های موسوم به دستگاه های ذخیره سازی با دستیابی مستقیم (DASD) تعلق دارند، زیرا دستیابی مستقیم به داده‌ها را امکان پذیر می سازند. در مقابل DASD‌ها، دستگاه های سری قرار دارند که دسته دیگری از دستگاه های حافظه ثانویه را تشکیل می دهند.

این دستگاه‌ها از رسانه‌هایی نظیر نوار مغناطیسی استفاده می کنند که فقط دستیابی ترتیبی را امکان پذیر می‌سازند و این بدان معناست که یک قطعه خاص از داده‌ها را نمی توان خواند یا نوشت، مگر آنکه همه‌ی داده های پیش از آن، روی نوار، خوانده یا نوشته شوند. دیسکهای مغناطیسی در اشکال مختلف وجود دارند. دیسکهای سخت ظرفیتی بالا با هزینه ای پایین به ازای هر بیت ارائه می دهند. دیسک های سخت متداول‌ترین نوع دیسک در امر پردازش فایل روزمره هستند. دیسکهای فلاپی ارزان هستند ولی سرعت آنها کم است و داده های نسبتا کمی نگهداری می کنند.

دیسکهای فلاپی برای تهیه پشتیبان یا نقل و انتقال مقادیر کم داده‌ها مناسبند. در دیسک های قابل حمل، از کارتریج دیسک استفاده می شود که در زمان های مختلف روی یک دیسک گردان قابل نصب هستند و شکل آسانی از تهیه پشتیبان را ارائه می کنند که به داده‌ها دستیابی مستقیم دارد.

کتاب "ساختار فایل‌ها" (ذخیره و بازیابی اطلاعات) نوشته‌ی میخائیل ج.فولک، بیل زولیک و گریگ ریکاردی، ترجمه‌ی مهندس عین الله جعفرنژاد قمی و ابراهیم محرابی توسط انتشارات دانش نگار منتشر گردیده است.

فهرست

فصل اول: آشنایی با طراحی و مشخصات ساختار فایل‌ها (قلب طراحی ساختار فایل، تاریخچه مختصری درباره طراحی ساختار فایل، کیت ابزار مفهومی، استفاده از اشیا در c++)

فصل دوم: عملیات مهم پردازش فایل (فایلهای فیزیکی و منطقی، باز کردن فایل‌ها، بستن فایلها، خواندن و نوشتن، پیگرد، کاراکترهای خاص در فایل‌ها، ساختار فهرستها در یونیکس، دستگاه های فیزیکی و فایلهای منطقی، فایلهای سرآیند مرتبط با فایل)

فصل سوم: حافظه جانبی و نرم افزار سیستم (دیسکها، سازماندهی شیارها به کمک بلوک، سربار غیر داده ای، زمان دستیابی به دیسک، تنگنای دیسک، نوار مغناطیسی، مقایسه دیسک و نوار، سلسله مراتب حافظه، مسیر حرکت یک بایت، مدیریت بافر)

فصل چهارم: مفاهیم اساسی ساختار فایل (سازمان دهی فیلدها و رکوردها، فایل جریان، ساختارهای فیلد، خواندن جریانی از فیلدها، ساختارهای رکورد، ساختار رکوردی که از نشانگر طول استفاده می کند، ترکیبی از اعداد و کاراکترها، دستکاری بافرها با استفاده از کلاسها، استفاده از وراثت برای کلاسهای بافر رکورد، مدیریت بافرهایی با طول ثابت و فیلد ثابت، یک کلاس شی گرا برای فایلهای رکورد)

فصل پنجم: مدیریت فایل‌هایی از رکوردها (دستیابی به رکوردها، کلیدهای رکورد، جستجوی ترتیبی، ابزارهای یونیکس برای پردازش ترتیبی، مطالب بیشتری درباره ساختار رکورد، دستیابی به فایل و سازماندهی فایل، فراسوی ساختار رکوردها، قابلیت حمل و استانداردسازی، دستیابی به قابلیت حمل)

فصل ششم: سازمان دهی فایل‌ها برای کارایی (فشرده سازی داده، بازیابی فضای داخل فایلها، حذف رکوردهای طول متغیر، جستجوی سریع، مرتب سازی فایل در حافظه، مرتب سازی کلیدی، رکوردهای متصل شده)

فصل هفتم: شاخص گذاری (شاخص چیست، شاخص ساده ای برای فایل های مرتب، پشتیبانی شی گرا برای فایل های اشیای داده ای که بر حسب ورودی مرتب و شاخص بندی شده‌اند، شاخص های بزرگی که در حافظه جا نمی شوند، شاخص بندی برای دستیابی توسط کلیدهای چندگانه، بازیابی با استفاده از ترکیبی از کلیدهای ثانویه، نخستین کوشش برای حل مشکل، شاخصهای انتخابی)

فصل هشتم: پردازش کمک ترتیبی و مرتب سازی فایلهای بزرگ (مدلی شی گرا برای پیاده سازی فرایندهای کمک ترتیبی، کاربرد مدل در برنامه صورت حساب کلی، بسط مدل برای ادغام چندگانه، نگاهی دوباره به مرتب سازی در حافظه، ادغام به عنوان راهی برای مرتب سازی فایل های بزرگ روی دیسک)

فصل نهم: شاخص بندی چند سطحی و درختهای B (بیان مشکل، شاخص بندی با استفاده از درختهای جستجوی دودویی، شاخص بندی چند سطحی، نمایشی شی گرا از درختهای B، اصطلاحات مربوط به درخت B، رکوردها و کلیدهای با طول متغیر) فصل دهم: دستیابی به فایل های ترتیبی شاخص دار و درختهای B (دستیابی ترتیبی شاخص دار، نگهداری یک مجموعه ترتیبی، افزودن یک شاخص ساده به مجموعه ترتیبی، اندازه بلوکها در مجموعه شاخص، ساختار درونی بلوکهای مجموعه ترتیبی یک درخت)

فصل یازدهم: درهم سازی (مقدمه، یک الگوریتم درهم سازی ساده، توابع درهم سازی و توزیع رکوردها، چه مقدار حافظه اضافی باید استفاده شود، برطرف کردن برخوردها با روش سرریز فزاینده، حذف کردن رکورد، روشهای دیگری برای جلوگیری از برخوردها، الگوهای دستیابی به رکورد)

فصل دوازدهم: درهم سازی قابل توسعه (مقدمه، درهم سازی قابل توسعه چگونه عمل می کند، پیاده سازی، حذف، کارایی درهم سازی قابل توسعه، روشهای دیگر، درهم سازی پویا، درهم سازی خطی، روشهای کنترل شکافتگی)

• نویسندگان: میخائیل جی. فولک، بیل زولیک و گریگ ریکاردی 
• مترجمین: مهندس عین ا...جعفرنژاد قمی و ابراهیم محرابی 
• انتشارات: دانش نگار