Post on 17-Apr-2015
Cálculos de Custos I/O-Arquivos Hash
Introdução aos Métodos de Acesso
RESUMO AULA 7Profa. Sandra de Amo
GBC053 – BCC2012-2
Lembrando: Páginas do arquivo de índice são agrupadas por buckets
Bucket é determinado aplicando-se uma função h ao campo de procura
Exemplo: estamos procurando todos os empregados de salário = 5000Como encontrá-los rapidamente ?
Indice organizado por hash no campo SalárioFunção hash: mod 3Onde estão os rids dos empregados com salário = 5000 ?5000 mod 3 = 2 Resposta: bucket 2
Bucket 1 Bucket 2 Bucket 3
Resumo - Hash
Scan Sel = chave
Sel = Nchave
Sel <>
Insert Delete
sel1.25B (D+RC)
H + D + RC
1.25B(D+RC)
1.25B(D+RC)
H+2D+ C Sel +
D + RC
1.25BD D 1.25BD 1.25BD 2D Sel+D
Escolha de uma Boa Organização
Scan Sel =
chave
Sel = Nchave
Sel <> Insert Delete
Heap BD 0.5BD BD BD 2D 2D+Sel
Ord BD Dlog2B Dlog2B Dlog2B + B/2(D+RC)
Dlog2B+
D
Dlog2B+
D
Hash 1.25BD D 1.25BD 1.25BD 2D Sel+D
ISAM - Motivação Quais os empregados com salário > 2000 ? Busca binária no arquivo de índice até
encontrar o primeiro salário > 2000 Escaneia o arquivo de índice a partir deste
ponto e lê os registros correspondentes. Se o arquivo de índice é muito grande : busca
binária pode ser dispendiosa.
IdéiaCriar um segundo arquivo com um registro para cada página do arquivo de indice original
<primeira chave da página, ponteiro da página>
Ordenado por chave
Como são os nós internos da estrutura ISAM ?
P0 P1 P2 Pi Pi+1 PmK1 ... ...K2 K3 Ki+1 Km
Pi = ponteiros que apontam para um núm. de página no nível imediatamente inferior
Ki = valor do atributo chave do índice. Exemplo: se o atributo chave é idade então Ki é um valor de idade.
K < Ki+1 K ≥ Ki+1
Valores K da chave nesta página são < Ki+1
Valores K da chave nesta página são ≥ Ki+1
Organização do índice em árvore
Páginasauxiliaresque permitemchegar rapidamente a uma folha
Páginas do arquivo de índice
Páginas do Arquivo de Dados
Discussão ISAM é uma estrutura estática
Na criação do arquivo Páginas primárias (folhas) são alocadas 20% de cada página é livre para posteriores inserções,
tentando “adiar” ao máximo a criação de páginas de overflow
Páginas intermediárias são criadas. Manutenção :
Páginas de overflow são alocadas à medida que as páginas primárias do índice ficam cheias em decorrência de inserções.
Esquema Geral do Método ISAM
Páginasdos arquivosde indices(a partir da 2a camada)
Páginas de overflow
Páginas primárias –as entradas do arquivo de índice da primeira camada
Busca na estrutura ISAMExemplo: Busca da chave 27Em cada nível da estrutura: P0,K1,P1,K2,...,Km,Pm m chaves e m+1 ponteiros
Se 27 < K1: transfere a busca para a página apontada por P0 Se 27 ≥ Km: transfere a busca para a página apontada por Pm Caso contrário: varre-se a página para encontrar chaves K1,
K2 tais que Ki ≤ 27 < Ki+1 Transfere a busca para a página apontada por Pi
Exemplo: Busca de um registro de dados
40
Raiz
5120
10* 15* 20* 27* 33* 37* 46*40* 51* 55* 63* 97*
3363
Busca da chave 27
Inserção de um registro
40Raiz
5120
10* 15* 20* 27* 33* 37* 46*40* 51* 55* 63* 97*
3363
Inserção de 23*, 48*, 41*, 42*
23*
Página de Overflow
48* 41*
42*
Deleção de um registro
40Raiz
5120
10* 15* 20* 27* 33* 37* 46*40* 51* 55* 63* 97*
3363
Deleção de 42*, 51*, 97*
23*
Pagina de Overflow
48* 41*
42*
Procura 51*
Nunca sãoalteradas !!
Custo para chegar em uma folha Número de I/O = número de níveis da árvore
Capacidade de cada página = F = número de ponteiros saindo de cada página
Total de páginas primárias = N Número de níveis = logF N
Logo Custo I/O para chegar em uma folha = logF N
Comparação de CustosCusto de uma busca A = a
Arquivo de 1 000 000 registros 10 registros por página de dados : total de páginas = 100 000 100 ponteiros em cada página de índice (99 entradas (chave,pt) +
ponteiro P0) Arquivo não ordenado por A
Scan = 1000 000/10 = 100000 I/0 Arquivo ordenado por A
Busca binária = log2 100000 = 17 I/0 Arquivo estruturado usando método ISAM
Arquivo de indice usa alternativa 1 (registro do indice = registro de dados)
Custo = log100 100000 = entre 2 e 3 I/0, pois 1002 < 100000 < 1003