2 Operaciones sobre ficheros¶

Introducción¶

Las operaciones básicas que se realizan sobre cualquier fichero independientemente de la forma de acceso al mismo son las siguientes:

Creación del fichero. El fichero se crea en el disco con un nombre que después se debe utilizar para acceder a él. La creación es un proceso que se realiza una vez.
Apertura del fichero. Para que un programa pueda operar con un fichero, la primera operación que tiene que realizar es la apertura del mismo. El programa utilizará algún método para identificar el fichero con el que quiere trabajar, por ejemplo, asignar a una variable el descriptor del fichero.
Cierre del fichero. El fichero se debe cerrar cuando el programa no lo vaya a utilizar. Normalmente suele ser la última instrucción del programa.
Lectura de los datos del fichero. Este proceso consiste en transferir información del fichero a la memoria principal, normalmente a través de alguna variable o variables de nuestro programa en las que se depositarán los datos extraídos del fichero.
Escritura de datos en el fichero. En este caso el proceso consiste en transferir información de la memoria (por medio de las variables del programa) al fichero.

Normalmente las operaciones típicas que se realizan sobre un fichero una vez abierto son las siguientes:

Altas: Consiste en añadir un nuevo registro al fichero.
Bajas: Consiste en eliminar del fichero un registro ya existente. La eliminación puede ser lógica, cambiando el valor de algún campo del registro que usemos para controlar dicha situación; o física, eliminando físicamente el registro del fichero. El borrado físico consiste muchas veces en reescribir de nuevo el fichero en otro fichero sin los datos que se desean eliminar y luego renombrarlo al fichero original.
Modificaciones: Consiste en cambiar parte del contenido de un registro. Antes de realizar la modificación será necesario localizar el registro a modificar dentro del fichero; y una vez localizarlo se realizan los cambios y se reescribe el registro.
Consultas: Consiste en buscar en el fichero un registro determinado.

Operaciones sobre ficheros secuenciales¶

En los ficheros secuenciales los registros se insertan en orden cronológico, es decir, un registro se inserta a continuación del último insertado. Si hay que añadir nuevos registros estos se añaden a partir del final del fichero.

Veamos cómo se realizan las operaciones típicas:

Consultas: Para consultar un determinado registro es necesario empezar la lectura desde el primer registro, y continuar leyendo secuencialmente hasta localizar el registro buscado. Por ejemplo, si el registro a buscar es el 90 dentro del fichero, será necesario leer secuencialmente los 89 que le preceden.
Altas: En un fichero secuencial las altas se realizan al final del último registro insertado, es decir, solo se permite añadir datos al final del fichero.
Bajas: Para dar de baja un registro de un fichero es necesario leer todos los registros uno a uno y escribirlos en un fichero auxiliar, salvo el que deseamos dar de baja. Una vez reescritos hemos de borrar el fichero inicial y renombrar el fichero auxiliar dándole el nombre del fichero original.
Modificaciones: Consiste en localizar el registro a modificar, efectuar la modificación y reescribir el fichero inicial en otro fichero auxiliar que incluya el registro modificado. El proceso es similar a las bajas.

Los ficheros secuenciales se usan típicamente en aplicaciones de proceso por lotes como, por ejemplo, en el respaldo de los datos o back-up, y son óptimos en dichas aplicaciones si se procesan todos los registros. La ventaja de estos ficheros es la rápida capacidad de acceso al siguiente registro (son rápidos cuando se accede a los registros de forma secuencial) y que aprovechan mejor la utilización del espacio. También son sencillos de usar y aplicar.

La desventaja es que no se puede acceder directamente a un registro determinado, hay que leer antes todos los anteriores; es decir, no soporta acceso aleatorio. Otra desventaja es el proceso de actualización, la mayoría de los ficheros secuenciales no pueden ser actualizados, habrá que reescribirlos totalmente. Para las aplicaciones interactivas que incluyen peticiones o actualizaciones de registros individuales, los ficheros secuenciales ofrecen un rendimiento pobre.

Operaciones sobre los ficheros aleatorios¶

Las operaciones en ficheros aleatorios son las vistas anteriormente, pero teniendo en cuenta que para acceder a un registro hay que localizar la posición o dirección donde se encuentra. Los ficheros de acceso aleatorio en disco manipulan direcciones relativas en lugar de direcciones absolutas (número de pista y número de sector en el disco), lo que hace al programa independiente de la dirección absoluta del fichero en el disco.

Normalmente para posicionamos en un registro es necesario aplicar una función de conversión, que usualmente tiene que ver con el tamaño del registro y con la clave del mismo (la clave es el campo o campos que identifica de forma unívoca a un registro). Por ejemplo, disponemos de un fichero de empleados con tres campos: identificador, apellido y salario. Usamos el identificador como campo clave del mismo, y le damos el valor 1 para el primer empleado, 2 para el segundo empleado y así sucesivamente; entonces, para localizar al empleado con identificador X necesitamos acceder a la posición tamaño*(X-1) para acceder a los datos de dicho empleado.

Puede ocurrir que al aplicar la función al campo clave nos devuelva una posición ocupada por otro registro, en ese caso, habría que buscar una nueva posición libre en el fichero para ubicar dicho registro o utilizar una zona de excedentes dentro del mismo para ir ubicando estos registros.

Veamos cómo se realizan las operaciones típicas:

Consultas: para consultar un determinado registro necesitamos saber su clave, aplicar la función de conversión a la clave para obtener la dirección y leer el registro ubicado en esa posición. Habría que comprobar si el registro buscado está en esta posición si no está, se buscaría en la zona de excedentes.
Altas: para insertar un registro necesitamos saber su clave, aplicar la función de conversión a la clave para obtener la dirección y escribir el registro en la posición devuelta. Si la posición está ocupada por otro registro, en ese caso el registro se insertaría en la zona de excedentes.
Bajas: !as bajas suelen realizarse de forma lógica, es decir, se suele utilizar un campo del registro a modo de switch que tenga el valor 1 cuando el registro exista y le damos el valor O para darle de baja, físicamente el registro no desaparece del disco. Habría que localizar el registro a dar de baja a partir de su campo clave y reescribir en este campo el valor O.
Modificaciones: para modificar un registro hay que localizarlo, necesitamos saber su clave para aplicar la función de conversión y así obtener la dirección, modificar los datos que nos interesen y reescribir el registro en esa posición.

Una de las principales ventajas de los ficheros aleatorios es el rápido acceso a una posición determinada para leer o escribir un registro. El gran inconveniente es establecer la relación entre la posición que ocupa el registro y su contenido; ya que a veces al aplicar la función de conversión para obtener la posición se obtienen posiciones ocupadas y hay que recurrir a la zona de excedentes. Otro inconveniente es que se puede desaprovechar parte del espacio destinado al fichero, ya que se pueden producir huecos (posiciones no ocupadas) entre un registro y otro.