0.2 Lưu trữ và cấu trúc tập tin  (Page 16/26)

• Xen. Trước tiên, tìm kiếm dựa trên khoá tìm kiếm của mẩu tin được xen. Nếu là chỉ mục đặc và giá trị khoá tìm kiếm không xuất hiện trong chỉ mục, xen giá trị khoá này và con trỏ tới mẩu tin vào chỉ mục. Nếu là chỉ mục thưa và lưu đầu vào cho mỗi khối, không cần thiết phải thay đổi trừ phi khối mới được tạo ra. Trong trường hợp đó, giá trị khoá tìm kiếm đầu tiên trong khối mới được xen vào chỉ mục.

Giả thuật xen và xoá đối với chỉ mục nhiều mức là một mở rộng đơn giản của các giả thuật vừa được mô tả.

Chỉ mục thứ cấp.

Chỉ mục thứ cấp trên một khoá dự tuyển giống như chỉ mục sơ cấp đặc ngoại trừ các mẩu tin được trỏ đến bởi các giá trị liên tiếp trong chỉ mục không được lưu trữ tuần tự. Nói chung, chỉ mục thứ cấp có thể được cấu trúc khác với chỉ mục sơ cấp. Nếu khoá tìm kiếm của chỉ mục sơ cấp không là khoá dự tuyển, chỉ mục chỉ cần trỏ đến mẩu tin đầu tiên với một giá trị khoá tìm kiếm riêng là đủ (các mẩu tin khác cùng giá trị khoá này có thể tìm lại được nhờ quét tuần tự file).

Nếu khoá tìm kiếm của một chỉ mục thứ cấp không là khoá dự tuyển, việc trỏ tới mẩu tin đầu tiên với giá trị khoá tìm kiếm riêng không đủ, do các mẩu tin trong file không còn được sắp tuần tự theo khoá tìm kiếm của chỉ mục thứ cấp, chúng có thể nằm ở bất kỳ vị trí nào trong file. Bởi vậy, chỉ mục thứ cấp phải chứa tất cả các co trỏ tới mỗi mẩu tin. Ta có thể sử dụng mức phụ gián tiếp để thực hiện chỉ mục thứ cấp trên các khoá tìm kiếm không là khoá dự tuyển. Các con trỏ trong chỉ mục thứ cấp như vậy không trực tiếp trỏ tới mẩu tin mà trỏ tới một bucket chứa các con trỏ tới file.

Chỉ mục thứ cấp phải là đặc, với một đầu vào chỉ mục cho mỗi mẩu tin. Chỉ mục thứ cấp cải thiện hiệu năng các vấn tin sử dụng khoá tìm kiếm không là khóa của chỉ mục sơ cấp, tuy nhiên nó lại đem lại một tổn phí sửa đổi CSDL đáng kể.Việc quyết định các chỉ mục thứ cấp nào là cần thiết dựa trên đánh giá của nhà thiết kế CSDL về tần xuất vấn tin và sửa đổi.

File chỉ mục b+-cây (b+-tree index file)

Tổ chức file chỉ mục tuần tự có một nhược điếm chính là làm giảm hiệu năng khi file lớn lên. Để khắc phục nhược điểm đó đòi hỏi phải tổ chức lại file. Cấu trúc chỉ mục B+-cây là cấu trúc được sử dụng rộng rãi nhất trong các cấu trúc đảm bảo được tính hiệu quả của chúng bất chấp các hoạt động xen, xoá. Chỉ mục B+-cây là một dạng cây cân bằng (mọi đường dẫn từ gốc đến lá có cùng độ dài). Mỗi nút không là lá có số con nằm trong khoảng giữa m/2 và m, trong đó m là một số cố định được gọi là bậc của B+-cây. Ta thấy rằng cấu trúc B+-cây cũng đòi hỏi một tổn phí hiệu năng trên xen và xoá cũng như trên không gian. Tuy nhiên, tổn phí này là chấp nhận được ngay cả đối với các file có tần suất sửa đổi cao.

Cấu trúc của b+-cây

Một chỉ mục B+-cây là một chỉ mục nhiều mức, nhưng có cấu trúc khác với file tuần tự chỉ mục nhiều mức (multilevel index-sequential). Một nút tiêu biểu của B+-cây chứa đến n-1 giá trị khoá tìm kiếm. K1, K2, ..., Kn-1, và n con trỏ P1, P2, ..., Pn, các giá trị khoá trong nút được sắp thứ tự: i<j  Ki<Kj.