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Bancos de Dados: Estruturas para Indexação de Arquivos Índices Arquivos adicionais criados em um banco de dados para oferecer caminhos de acesso alternativos aos dados de forma a facilitar a busca de dados baseada em um campo escolhido (campo de indexação) sem afetar seu posicionamento físico no disco. Quando criamos um índice através de um código (como SQL), criase um arquivo separado do banco de dados onde um determinado campo escolhido é estruturado em uma estrutura de dados conveniente (como uma árvore), de modo que quando se efetua uma busca utilizando o índice, a busca é efetuada primeiro no arquivo, e sendo encontrado o valor, direcionado para os dados relacionados no banco de dados. Como a quantidade de dados de um arquivo de índice é muito menor do que um banco de dados normal, a busca se torna mais rápida. A função de um índice ordenado é igual ao índice de um livro, cuja finalidade é facilitar a busca (binária) de uma determinada informação sem a necessidade da busca sequencial (linear). Qualquer campo ou combinação de campos de uma tabela pode ser utilizado para criar um índice. Índices Ordenados de Nível Único Índice Primários Um índice primário é um arquivo ordenado, de tamanho fixo, onde os registros armazenados possuem dois campos: o primeiro campo é do mesmo tipo de dado do campochave do arquivo dos dados (já que será o campo que receberá o mesmo valor do campochave) e o segundo é um ponteiro para o endereço de bloco de disco. Existe uma entrada de índice no arquivo de índice para cada bloco do arquivo de dados. Cada entrada no índice tem o valor da chave primária para o primeiro registro do bloco (registro de âncora ou âncora de bloco). Chamamos de índice denso, o índice que possui uma entrada de índice para cada registro no arquivo de dados. Um índice esparso, no entanto, tem entradas de índice para somente alguns valores de pesquisa. O problema com este tipo de índice é a inclusão e exclusão de múltiplos registros, que podem modificar os registros de âncora. Índices de agrupamento (clustering) Quando os registros são ordenados fisicamente por um campo que não é a chave (isto é, que não tem um valor distinto para cada registro) chamamos este campo pelo nome de campo de agrupamento. Um índice de agrupamento também possui dois campos, sendo o primeiro campo do mesmo tipo do campo de agrupamento e o segundo campo é um ponteiro para um bloco de disco. O primeiro campo possuirá um determinado valor e o segundo campo apontará para todos os dados que possuam o mesmo valor para aquele campo. Este tipo de índice é esparso, pois possui uma entrada para cada valor distinto do campo de indexação e não para cada registro no arquivo. Este tipo de índice possui problemas de inclusão e a exclusão de registros, também causarão problemas neste método, porque os registros de dados estão fisicamente ordenados, repetindose os mesmos problemas observados para a indexação com índices principais. Índices secundários Um índice secundário é outro meio para acessar um arquivo de dados, quando um índice primário já existe. Um índice secundário pode ser criado em um campo que é chave candidata ou em um campo não chave com valores duplicados. Um mesmo arquivo pode ter diversos arquivos secundários. Os registros do arquivo podem ser ordenados, desordenados ou utilizar hashing. Índices Multinível Um Índice Multinível pode ser definido como um índice de índices. No primeiro nível, o arquivo é ordenado, por exemplo, utilizando um índice qualquer conforme já visto anteriormente. Nos demais níveis, é criado um índice primário sobre os níveis anteriores e assim sucessivamente, até que o último índice ocupe apenas um bloco. Introdução à Informática Conteúdos Gerais Bancos de Dados Engenharia de Requisitos Engenharia de Software Introdução à Internet Probabilidade e Estatística UML Programação Lógica de Programação Linguagem C Linguagem Java Linguagem Python Linguagem R Sistemas Operacionais Linux Matemática Álgebra Linear Cálculo Diferencial e Integral Outros Sites Revista Brasileira de Web Tecnologia Escreva Certo Index Cristão REVISTA BRASILEIRA DE WEB TECNOLOGIA

Bancos de Dados_ Estruturas Para Indexação de Arquivos @Revistabw

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  • 07/04/2015 BancosdeDados:EstruturasparaIndexaodeArquivos@revistabw

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    BancosdeDados:EstruturasparaIndexaodeArquivos

    ndicesArquivosadicionaiscriadosemumbancodedadosparaoferecercaminhosdeacessoalternativosaosdadosde

    formaafacilitarabuscadedadosbaseadaemumcampoescolhido(campodeindexao)semafetarseuposicionamentofsiconodisco.

    Quandocriamosumndiceatravsdeumcdigo(comoSQL),criaseumarquivoseparadodobancodedadosondeumdeterminadocampoescolhidoestruturadoemumaestruturadedadosconveniente(comoumarvore),demodoquequandoseefetuaumabuscautilizandoondice,abuscaefetuadaprimeironoarquivo,esendoencontradoovalor,direcionadoparaosdadosrelacionadosnobancodedados.Comoaquantidadededadosdeumarquivodendicemuitomenordoqueumbancodedadosnormal,abuscasetornamaisrpida.

    A funodeum ndiceordenado igualao ndicedeum livro, cuja finalidade facilitarabusca (binria)deumadeterminadainformaosemanecessidadedabuscasequencial(linear).Qualquercampooucombinaodecamposdeumatabelapodeserutilizadoparacriarumndice.

    ndicesOrdenadosdeNvelnicondicePrimrios

    Umndiceprimrioumarquivoordenado,detamanhofixo,ondeosregistrosarmazenadospossuemdoiscampos:oprimeirocampodomesmotipodedadodocampochavedoarquivodosdados(jqueserocampoquereceberomesmovalordocampochave)eosegundoumponteiroparaoendereodeblocodedisco.Existeumaentradadendice no arquivo de ndice para cada bloco do arquivo de dados. Cada entrada no ndice tem o valor dachaveprimriaparaoprimeiroregistrodobloco(registrodencoraouncoradebloco).

    Chamamosdendicedenso,ondicequepossuiumaentradadendiceparacadaregistronoarquivodedados.Umndiceesparso,noentanto,tementradasdendiceparasomentealgunsvaloresdepesquisa.Oproblemacomestetipodendiceainclusoeexclusodemltiplosregistros,quepodemmodificarosregistrosdencora.

    ndicesdeagrupamento(clustering)

    Quandoosregistrossoordenadosfisicamenteporumcampoquenoachave(isto,quenotemumvalordistintoparacadaregistro)chamamosestecampopelonomedecampodeagrupamento.Umndicedeagrupamentotambmpossuidoiscampos,sendooprimeirocampodomesmotipodocampodeagrupamentoeosegundocampoumponteiroparaumblocodedisco.Oprimeirocampopossuirumdeterminadovaloreosegundocampoapontarparatodos os dados que possuamomesmo valor para aquele campo.Este tipo de ndice esparso, pois possui umaentradaparacadavalordistintodocampodeindexaoenoparacadaregistronoarquivo.

    Estetipodendicepossuiproblemasdeinclusoeaexclusoderegistros,tambmcausaroproblemasnestemtodo,porqueos registrosdedadosesto fisicamenteordenados, repetindoseosmesmosproblemasobservadosparaaindexaocomndicesprincipais.

    ndicessecundrios

    Umndicesecundriooutromeioparaacessarumarquivodedados,quandoumndiceprimriojexiste.Umndicesecundriopodesercriadoemumcampoquechavecandidataouemumcamponochavecomvaloresduplicados.Um mesmo arquivo pode ter diversos arquivos secundrios. Os registros do arquivo podem ser ordenados,desordenadosouutilizarhashing.

    ndicesMultinvelUm ndice Multinvel pode ser definido como um ndice de ndices. No primeiro nvel, o arquivo ordenado, porexemplo,utilizandoumndicequalquerconformejvistoanteriormente.Nosdemaisnveis,criadoumndiceprimriosobreosnveisanterioreseassimsucessivamente,atqueoltimondiceocupeapenasumbloco.

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    ndicesDinmicosMultinvelUmndicemultinvelpermitequeonmerodeblocosacessadosemumapesquisapossaserbemreduzido.Pormestetipodemanipulaopossuiproblemas,poissendoosarquivosordenados,podemhaverproblemasdeinseroeexclusodedados.Umasoluopodeserdeixarespaosemcadablocoparaainserodenovasentradastornandoondicedinmico,utilizandocomoestruturadedadosarvoreBesuasvariaes.ArvoreButilizadapodemanterosnveisbalanceadosparaaquantidadededadosqueestsendo indexadaegerenciaoespaousadoporseusblocosparaqueelesempreestejaocupadocompelomenosametadedesuacapacidade.

    ndicesemmltiplaschavesEm algumas solicitaes de recuperao e atualizao de dados, caso uma certa combinao de atributos sejautilizadadeformamuitofrequente,possvelutilizarumaestruturadeacessoqueutilizeumvalorchavequecombinediversosatributos.

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