文件的逻辑结构与存取方式
文件的逻辑结构是用户可见结构。逻辑文件从结构上分成二种形式：
² 一种是无结构的流式文件，是指对文件内信息不再划分单位，它是依次的一串字符流构成的文件。
² 一种是有结构的记录式文件, 是用户把文件内的信息按逻辑上独立的含义划分信息单位，每个单位称为一个逻辑记录（简称记录）。所有记录通常都是描述一个实体集的，有着相同或不同数目的数据项，记录的长度可分为定长和不定长记录两类 。
在文件系统设计时，选择何种逻辑结构才能更有利于用户对文件信息的操作呢?一般情况下，选取文件的逻辑结构应遵循下述原则：
(1)当用户对文件信息进行修改操作时，给定的逻辑结构应能尽量减少对已存储好的文件信息的变动。
(2)当用户需要对文件信息进行操作时，给定的逻辑结构应使文件系统在尽可能短的时间内查找到需要查找的记录或基本信息单位。
(3)应使文件信息占据最小的存储空间。
(4)应是便于用户进行操作的。
显然，对于字符流的无结构文件来说，查找文件中的基本信息单位，例如某个单词，是比较困难的。但反过来，字符流的无结构文件管理简单，用户可以方便地对其 进行操作。所以，那些对基本信息单位操作不多的文件较适于采用字符流的无结构方式，例如，源程序文件、目标代码文件等。除了字符流的无结构方式外，记录式 的有结构文件可把文件中的记录按各种不同的方式排列，构成不同的逻辑结构，以便用户对文件中的记录进行修改、追加、查找和管理等操作 。
记录是一个具有特定意义的信息单位，它由该记录在文件中的逻辑地址(相对位置)与记录名所对应的一组键、属性及其属性值所组成。图7．2是一个记录的组成例。
图中，1296是名为R的记录在文件中的逻辑地址，‘姓名：A’是该记录的键，而‘性别’，‘出生年月’，‘工资’等是该记录的属性，紧跟在这些后面的是 属性值。一个记录可以有多个键名，每个键名可对应于多项属性。再者，根据各系统设计的要求不一样，记录既可以是定长的，也可以是变长的。记录的长度可以短 到一个字符，也可以长到一个文件，这要由系统设计人员确定。
常用的记录式结构文件有以下几种：
(1)连续结构 (2)多重结构 (3)转置结构 (4)顺序结构
7.2.2 文件的存取方式
1. 顺序存取
顺序存取是按照文件的逻辑地址顺序存取。
Ø 固定长记录的顺序存取是十分简单的。读操作总是读出上一次读出的文件的下一个记录，同时，自动让文件记录读指针推进，以指向下一次要读出的记录位置。如果文件是可读可写的。再设置一个文件记录指针，它总指向下一次要写入记录的存放位置，执行写操作时，将一个记录写到文件 末端。允许对这种文件进行前跳或后退Ｎ（整数）个记录的操作。顺序存取主要用于磁带文件，但也适用于磁盘上的顺序文件。
Ø 可变长记录的顺序文件，每个记录的长度信息存放于记录前面一个单元中，它的存取操作分两步进行。读出时，根据读指针值先读出存放记录长度的单元 。然后，得到当前记录长后再把当前记录一起写到指针指向的记录位置，同时，调整写指针值 。
由于顺序文件是顺序存取的，可采用成组和分解操作来加速文件的输入输出。
2. 直接存取（随机存取法）
很多应用场合要求以任意次序直接读写某个记录。例如，航空订票系统，把特定航班的所有信息用航班号作标识，存放在某物理块中，用户预订某航班时，需要直接将该航班的信息取出。直接存取方法便适合于这类应用，它通常用于磁盘文件。
为了实现直接存取，一个文件可以看作由顺序编号的物理块组成的，这些块常常划成等长，作为定位和存取的一个最小单位，如一块为1024字节、4096字节，视系统和应用而定。于是用户可以请求读块22、然后，写块48，再读块9等等。直接存取文件对读或写块的次序没有限制。用户提供给操作系统的是相对块号，它是相对于文件开始位置的一个位移量，而绝对块号则由系统换算得到。
3. 索引存取
第三种类型的存取是基于索引文件的索引存取方法。由于文件中的记录不按它在文件中的位置，而按它的记录键来编址，所以，用户提供给操作系统记录键后就可查找到所需记录。
通常记录按记录键的某种顺序存放，例如，按代表健的字母先后次序来排序。对于这种文件，除可采用按键存取外，也可以采用顺序存取或直接存取的方法。信息块的地址都可以通过查找记录键而换算出。实际的系统中，大都采用多级索引，以加速记录查找过程。
