1 дать понятие файл: 1. Дайте определение понятию «файл». a) Файл b) Файл — это значок — ПКРЕГИОН компьютерный магазин в Екатеринбурге недорогой техники каталог и цены с доставкой

Содержание

Урок информатики по теме «Файл и файловая система». 8-й класс

Цель урока: Познакомить учащихся с понятиями “файл” и “файловая система”.

Задачи урока:

Образовательные:
- повторение в ходе урока основных терминов и понятий темы “Файлы и файловая система”;
- сформировать знания о файлах и файловых системах, именах файлов, пути к файлам, дать основные понятия, необходимые для работы на компьютере с файлами.
Развивающие:
- формирование умения составлять дерево файловой системы;
- формирование умения отслеживать путь по файловой системе;
- развитие навыков индивидуальной практической работы;
- развитие способности логически рассуждать, делать выводы.
Воспитательные: развитие познавательного интереса, воспитание информационной культуры.

Оборудование и наглядность:

компьютер
интерактивная доска SmartBoard
презентация урока в MS PowerPoint

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

приветствие учащихся;
отметить отсутствующих;
постановка целей и задач урока (актуализация и мотивация).

II. Теоретическая часть

(В ходе изложения нового материала, учитель использует презентацию, учащиеся делают конспект).
Слайд 2. Файл
Файл – это программа или данные, имеющие имя и хранящиеся в долговременной памяти.
Слайд 3. Тип файла
Рассматриваются типы файлов, в табличном виде.
Слайд 4. Имя файла
– состоит из двух частей, разделенных точкой:

имени файлаи расширения.
Слайд 5. Форматирование дисков
Дается определение и способы форматирования.
Слайд 6. Файловая система
Дается определение, и рассматриваются одноуровневая и многоуровневая (иерархическая) файловые системы.
Слайд 7. Диск или логический раздел
Дается определение, приведены примеры дисков.
Слайд 8. Путь к файлу
Дается определение и рассматривается примеры.

III. Закрепление

Слайд 9. Задание 1

Какое расширение имеет текстовые файлы?

exe, bat, com
ppt, pps
rtf, doc, docx, txt
avi, wmv, mpeg

Определите тип файла рисунок.jpg

демонстрация
графический
звуковой
презентация

Слайд 10. Задание 2

Установите соответствие.

Слайд 11. Задание 3

В каталоге хранился файл Письмо.doc. После создания в этом каталоге подкаталога и перемещения в созданный подкаталог файла Письмо.doc полное имя файла стало А:\SCHOOL\ADMIN\DOC\YEAR\Письмо.doc. Полное имя каталога, в котором хранился файл до перемещения:

YEAR
А:\SCHOOL\ADMIN\DOC
DOC
А:\SCHOOL\ADMIN\DOC\YEAR

Слайд 12. Задание 4

Записать полное имя файлов ABC.odt и BUS.png (включая путь к файлу) в иерархической файловой системе, изображенной на рисунке.

А:\Doc\Form\ABC.odt
А:\Risunki\BUS.png

Слайд 13. Практическая работа «Форматирование, проверка, дефрагментация носителей информации»

Учащиеся выполняют практическую работу.

IV. Домашнее задание

Слайд 14. Домашнее задание

п. 2.3.1, 2.3.2 стр. 50-57
Задание 2.3, 2.4, 2.5 стр.53
Задание 2.6 стр.57

V. Подведение итогов урока

Слайд 15. Рефлексия

Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана:

я узнал…
было интересно…
было трудно…
я выполнял задания…
я понял, что…
теперь я могу…
я почувствовал, что…
я приобрел…
я научился…
у меня получилось …
я смог…
я попробую…
меня удивило…
занятия дали мне для жизни…

мне захотелось…

Источники информации:

1. Информатика и ИКТ, Н.Д. Угринович, БИНОМ, Лаборатория Знаний, 2008
2. http://ru.wikipedia.org

КАК СОХРАНИТЬ ФАЙЛ (школа начинающего пользователя)

Один из первых навыков, необходимых при освоении компьютера, — это умение сохранить, а затем вызвать информацию в своем ПК. О том, как это сделать, рассказывает преподаватель информатики, программист Елена Сутоцкая.

Рис. 1. Так выглядит главное меню редактора Word. Если вы один раз щелкнете левой кнопкой мыши по пункту «Файл» на экране появятся команды ввода-вывода информации (рис. 2).

Рис. 2. Главные из команд при сохранении документа -«Сохранить»(«Save») и «Сохранить как…» («Save as…». Когда сохранение документа происходит первый раз, между ними нет никакой разницы. Подведя курсор к той или другой команде и щелкнув один раз левой

Рис. 3. Здесь редактор Word предлагает вам сохранить документ в папке в «Мои документы» под именем Doc1 (или 2, 3…) с расширением doc. Одноременно вы можете увидеть, какие документы с тем же расширением уже есть в данной папке. Щелкнув левой кнопкой мыш

Наука и жизнь // Иллюстрации

Рис. 5. После сохранения файла в самой верхней строке главного меню редактора Word появляется имя файла.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Рис. 7. Любое из расширений можно выбрать, один раз щелкнув мышью по нужной строке. Применительно к текстовому редактору наряду с расширением doc часто используется расширение rtf. Это позволяет использовать документ в других приложениях Windows, не наруш

Рис. 8. Так выглядит вкладка для настройки параметров процесса автосохранения.

Рис. 9. Чтобы документ сохранился со всеми изменениями и дополнениями, внесенными с момента его открытия, нужно щелкнуть мышкой на слове «Да». Щелчок по клавише «Нет»вернет документ к первозданному виду. А клавишей «Отмена»следует воспользоваться, если вы

‹

›

Основные правила сохранения документа удобно рассмотреть на примере текстового редактора Word в среде Windows (рис. 1). Для этой среды их можно считать универсальными, поскольку пункт главного меню «Файл» («File») присутствует в любом другом приложении Windows практически в том же виде. Так что, освоив сохранение документа в Word`е, можно без труда проделать то же самое в любом другом текстовом или графическом редакторе и при работе с электронными таблицами.

Предварительная информация

Прежде чем перейти непосредственно к порядку сохранения документа, необходимо усвоить некоторые основные понятия.

Все, «собранное» в компьютере, хранится в виде файлов. Файл — это поименованная область диска, в которой хранится информация.

Имя файла состоит из двух частей — собственно имени и расширения, разделенных точкой. Иногда расширение отсутствует, но обычно именно по нему можно узнать, какого типа информация содержится в файле, так как каждая прикладная программа по умолчанию присваивает файлу определенное расширение. Так, «DOC» указывает, что документ создан в текстовом редакторе Word, «BMP» — в графическом редакторе, например Paint, «PPT» говорит, что вы имеете дело с презентацией, созданной в PowerPoint, «XLS» — признак электронной таблицы, «jpg» — графического документа, с которым работали, например в Photoshop’е.

Примечание . Присваивая файлу имя собственное, старайтесь, чтобы оно соответствовало информации, которая в нем хранится, — так гораздо проще его потом найти. Например, «Adressbook» или «Контакты».

Имя может быть набрано по-русски или на любом другом языке, установленном на данном компьютере, содержать цифры, знаки препинания, исключая кавычки и специальные символы.

Помимо файлов существуют так называемые папки — в них хранится информация, по которой компьютер находит нужный файл.

Папка «Мои документы»

Она появляется в компьютере при установке программного обеспечения. Как правило, многие начинающие пользователи, и не только они, предпочитают хранить свои файлы именно в ней. Это удобно, поскольку происходит по умолчанию. Но при работе с большим количеством разнообразной информации удобнее создавать «тематические» папки и складывать файлы в них. Это существенно облегчает поиск информации.

Примечания. 1.Один и тот же документ может быть сохранен под разными именами в одной и той же папке, под одним и тем же именем в разных папках и под разными именами в разных папках (кому как удобно).

2. Если в процессе присвоения имени вы случайно стерли расширение, не расстраивайтесь, компьютер сам присвоит вашему файлу нужное расширение.

Примечание. Все то же можно выполнить, выбрав на панели инструментов пиктограмму с изображением дискеты и однократно щелкнув по ней левой кнопкой мыши.

Если же вы работаете с уже сохраненным документом, то команды «Сохранить» и «Сохранить как…» срабатывают по-разному. В первом варианте («Сохранить») документ сохраняется под тем же именем со всеми внесенными в него исправлениями и дополнениями. При этом диалоговое окно на экране не появляется. (К тому же результату приведет щелчок мышкой по пиктограмме с изображением дискеты). Во втором варианте («Сохранить как…») на экране откроется уже знакомое нам диалоговое окно (см. рис. 3), где в поле «Имя файла» будет написано имя, под которым вы сохраняли данный документ. Введя туда новое имя, вы сохраните свой документ со всеми внесенными исправлениями и дополнениями под другим именем.

Другие папки

Если вы хотите сохранить документ в другой папке, следует ее выбрать (а предварительно, естественно, создать). Для выбора другой папки на любом из дисков надо один раз щелкнуть левой кнопкой мыши по черной стрелочке справа от поля «Папка». После этого появится окошко, где вы увидите пиктограммы и наименования дисков, доступных на вашем компьютере: например, пиктограмму «Рабочий стол», папку «Мои документы» и т. д. (рис. 6).

Примечание.

Действовать можно и в обратном порядке: сначала изменить имя, а потом выбрать папку для сохранения.

Изменяем расширение

Чтобы изменить расширение файла, нужно щелкнуть мышкой по черной стрелочке справа от поля «Тип файла». После этого на экране появится перечень всех допустимых для данного файла расширений (рис. 7).

Примечание. Для использования документа в среде DOS нужно выбрать из перечня строки «Текст DOS с разбиением на строки» либо «Текст DOS». Но при этом практически все форматирование текста будет утрачено.

Автоматическое сохранение информации

Для удобства сохранения документа в процессе работы компьютеру можно задать режим так называемого автосохранения. Особенно важно, чтобы информация сохранялась автоматически в том случае, если питающая ваш компьютер электрическая сеть не очень надежна.

Для активации функции автоматического сохранения информации следует выбрать в главном меню пункт «Сервис» («Tools»), а в нем подпункт «Параметры» («Options») (рис. 8). На вкладке «Сохранение» («Save») надо выбрать «Автосохранение» («Automatic Save Every:»)и в поле справа от него установить временной интервал между автоматически повторяющейся записью в память компьютера документа, над которым вы работаете. Тогда, если имя документу уже присвоено, отпадает необходимость периодически напоминать компьютеру о том, что нужно сохранять информацию. Он будет делать это самостоятельно.

Примечание. Если вы забудете сохранить свой документ перед выходом из редактора, компьютер напомнит вам сделать это, чтобы не пропали все внесенные в документ изменения: на экране появится специальное окошко с предупреждением (рис. 9).

Последнее примечание. Все, о чем рассказано выше, справедливо для любого приложения Windows, различия будут лишь в предлагаемом автоматически имени и расширении файла или в том, какая папка предлагается по умолчанию.

Что такое файл, что такое папка

28.08.2009 г.

Пользователь компьютера постоянно имеет дело с файлами и папками. Из изложенной ниже статьи начинающие читатели узнают о том, что такое файл, что такое папка, в чем между ними состоит разница и как их на практике различать.

Что такое файл, папка и чем они отличаются

Любая информация (текст, фотографии, видео и др.), которая находится на внутреннем запоминающем устройстве компьютера или же на флешках, оптических дисках, картах памяти и любых других съемных носителях, хранится в виде файлов. │ Файл – это обособленная частичка информации, которая является относительно независимой от информации, хранящейся в других файлах. В виде отдельных файлов могут храниться разнообразные текстовые документы, фотографии, видеозаписи, звуковые файлы и т.д. Изменение или удаление одних файлов не влечет за собой изменения остальных файлов. Пользователь может создавать файлы самостоятельно, или же использовать файлы, созданные кем-то другим. Уже существующие файлы можно корректировать, менять их названия, удалять, копировать и перемещать на другие запоминающие устройства или же в другие папки на том же устройстве. │ Папка – это своеобразный контейнер, в котором хранятся файлы. Сама по себе папка не содержит никакой информации. Основное ее предназначение – систематизация файлов. Всем офисным работникам известно, что при работе с большим количеством бумажных документов очень удобно раскладывать их по отдельным папкам. Ситуация с компьютерными папками аналогична. Только вместо бумажек в них можно раскладывать разнообразные файлы. На любом запоминающем устройстве пользователь может создавать сколько угодно компьютерных папок, называть их разными именами (на свое усмотрение). Количество файлов, хранящихся в одной папке, практически не ограничено. Кроме файлов, в каждой папке можно создавать другие папки, которые в свою очередь тоже могут содержать как файлы, так и папки. Благодаря этим особенностям папок, каждый пользователь может организовать на своем компьютере такую систему хранения файлов, которая будет удобной именно ему. Подробнее о системе хранения файлов и папок, а также о порядке навигации в этой структуре, читайте здесь. Краткий итог изложенного выше можно сформулировать так: файлы – это частички информации, хранящейся на компьютере; папки – это ячейки, в которые можно раскладывать файлы для систематизации и удобства их хранения.

Как отличить папку от файла

На мониторе компьютера все папки и файлы отображаются похожим образом — они имеют вид небольших графических значков, рядом с которыми находятся их названия. Как же отличить папку от файла?

Папка всегда имеет прямоугольный значок, напоминающий обычную офисную папку для документов. Как правило, значок этот желтого цвета. В редких случаях папки могут иметь и другой цвет, но, не смотря на это, пользователь всегда визуально может определить, что это именно папка. Папки могут выглядеть так:

Значки же файлов могут выглядеть как угодно. Они могут быть как круглыми, так и прямоугольными, и иметь любой цвет. Примеры см. на изображении ниже.

<center></center>При просмотре содержимого определенного диска, флешки или раздела самый надежный способ быстро отличить папки от файлов – активировать табличную форму их представления.

Как это сделать:

• навести указатель мышки на пустое место (а не на файл или папку!!!) в окне просматриваемого диска, флешки или раздела; • один раз нажать правую кнопку мышки; • откроется список возможных действий (контекстное меню). В нем необходимо навести указатель мышки на пункт «Вид». Рядом появится дополнительное подменю (см. на изображении справа), в котором необходимо навести указатель мышки на пункт «Таблица» и один раз нажать левую кнопку мышки. Подробнее о том, как пользоваться компьютерной мышкой, а также о порядке осуществления с ее помощью основных операций, читайте в статье «Как научиться пользоваться мышкой».После активации табличной формы окно, в котором отображаются файлы и папки, будет выглядеть примерно так: <center></center>Как видите, в этом режиме рядом с каждым элементом отображается тип, к которому он принадлежит (см. столбец «Тип»). Подробнее о том, какие существуют типы файлов, а также о механизме, благодаря которому компьютер автоматически определяет тип каждого файла, читайте здесь.

Давайте подумаем, а зачем вообще нужен компьютер? Для работы или для развлечений – это первое, что приходит в голову, тем более, что так оно и есть. Но стоит взглянуть несколько глубже. Документы или игры — все это информация. Другими словами, компьютер нужен для хранения, обработки и использования всех видов информации.

Чтобы упростить все эти процессы, данные сохраняются определенным образом, группируясь в файлах.

СОДЕРЖАНИЕ [скрыть]

Что такое файл
Имя файла
Что такое папка

Что такое файл

Представьте себе обычный лист бумаги. Если на нем написать что-либо, он станет документом, хранящим какую-то информацию. Этот лист можно подшить к другим таким же и сложить их в папку. Папку можно сложить в ящик, где лежат такие же папки. Ящик является одним из многих в шкафу. Шкаф является частью длинного стеллажа. «Сундук на дереве, в сундуке утка, в утке курица, в курице яйцо, в яйце иголка», помните эту сказку? Это должно помочь вам разобраться в том, что такое файл. Такой же «кощеевский» принцип реализуется и в системе хранения информации компьютера. Файлом же будет считаться самый первый объект в этой цепочке, то есть лист бумаги. Об остальных звеньях цепи я Вам расскажу немного позже. Скажу лишь, что вся цепочка называется файловой системой.

Попробуйте понять следующее определение понятия «Файл», которое можно найти в учебниках:

Файл – это хранилище информации определённого типа.

Используем аналогию с листом бумаги. Если мы просто напишем на нем текст, то файл будет текстовым и будет содержать лишь этот вид информации. Если же мы сделаем рисунок, то файл станет графическим. Файл может быть и звуковым, например Ваша любимая звуковая дорожка также является файлом.

Имя файла

Огромное значение имеет и название файла.

Оно состоит из двух частей, разделенных точкой. Давайте поговорим о том, что такое имя файла и что такое расширение файла. Имя файла – первая часть названия, которая может меняться по вашему желанию. Для этого достаточно кликнуть по файлу правой кнопкой мыши и выбрать строку «переименовать». Вторая же часть называется расширением и служит для определения типа информации. Ее менять не нужно, так как операционная система не сможет правильно распознать тип файла, а значит, воспользуется неверной программой для его открытия.

Например «file.doc» — это файл с именем «file», а «.doc» – расширение, указывающее, что файл может быть открыт в текстовом редакторе “Word”. К примеру, «.exe» — это расширение файла, являющего какой-то программой – для его открытия не требуется никаких дополнительных приложений, т.к. он работает самостоятельно. Вариантов расширений много, учить их наизусть не нужно. Тем более что операционная система сама подберет нужную программу для того, чтобы открыть файл, или сообщит о том, что такой программы на компьютере нет, предложив несколько вариантов решения проблемы.

Каждый файл несет в себе информацию, следовательно занимает некоторый объем на жестком диске. Зависимость проста: чем больше объем содержащейся информации, тем больше места занимает файл.

Теперь вы знаете, что такое файл, для чего он используется и из каких частей состоит его название.

Что такое папка

Ну, а теперь давайте разберемся, что такое папка. Вспомните, куда мы складывали листы бумаги с информацией? Правильно – в папки. Сами по себе они не содержат ничего. Просто красивая обложка. Точно такая же ситуация и в файловой системе.

Папка не занимает места, если она пуста (точнее – занимает, но лишь совсем чуть-чуть, пренебрежимо мало).

Ее главная функция заключается в облегчении пользования файлами, содержащимися на компьютере. А именно – в создании удобной навигации, а также сортировке файлов. Вы можете создать уйму различных документов, скажем, сотню. И двадцать пять из них будут текстовыми документами, еще 25 — фотографиями с Вашего дня рождения, а остальные — музыкальными дорожками (фалами).

Согласитесь, не очень-то удобно искать нужную Вам информацию в таком бедламе. Гораздо проще, если все схожие файлы распределить по разным папкам: текстовые – в одну, фотографии – в другую, музыку – в третью. Теперь вы поняли, что такое папка? Папка – это способ упорядочивания информации.

Вы легко можете создать папку. Для этого достаточно кликнуть правой кнопкой мыши в любом месте рабочего стола и выбрать строку «создать папку». Система предложит дать название новому объекту. Пусть это будет папка «музыка».

Создаем, называем. Далее необходимо переместить в эту папку все музыкальные дорожки. Выделите их мышью и перетащите на значок папки. Файлы переместятся в нее. Важно помнить, что файлы именно переместятся, а не скопируются, если все манипуляции происходят в пределах одного локального диска, о которых мы поговорим позже.

Теперь вся Ваша музыка находится в одной папке. Точно также можно поступить и с другими файлами. Теперь информация упорядочена и легкодоступна. Хочу дать Вам один полезный совет. Называйте папки правильно и четко. Сокращения и прочие непонятные символы могут запутать вас, Вы со временем забудете, что это за папка, и какая информация в ней хранится. Вы любите порядок? Ваш компьютер тоже.

По умолчанию значки всех папок выглядят одинаково (желтые папки со страничками внутри). Для удобства пользования значок можно изменить, сделать его уникальным и заметным. Вот как это делается.

1. Выбираем нужную папку и щелкаем по ней правой кнопкой мыши.

2. В появившемся меню ищем строку «свойства» (как правило, она находится в самом низу, как показано на скрине ниже).

3. В открывшемся меню ищем вкладку «настройка».

4. Находим кнопку «сменить значок» и выбираем любой понравившийся.

Теперь папка выделяется, и Вы легко распознаете ее, даже не читая имя. Также возможен вариант использования своего рисунка, но это не так уж просто и требует отдельно рассмотрения. Уверен, Ваша операционная система выдаст Вам достаточное количество стандартных вариантов.

Последнее, о чем хотелось бы сказать, это о сложной структуре хранения данных. Я хочу сказать, что папка может содержать другие папки, в свою очередь содержащие еще какие-то папки и так далее. Создавайте порядок на компьютере сами, максимально подстраивая рабочую среду под свои запросы. Так Вы облегчите себе работу во много раз.

Вся информация, в виде файлов, записанная на жесткий диск или любой другой носитель для ее хранения, считывания и обработки располагается в папках. Папки также называют директориями. Что такое папка? Образно говоря, папка – это такой своеобразный контейнер для хранения других контейнеров с информацией – файлов. Упрощенно можно привести аналогию с картотекой, где в карточках хранится информация. Представьте, что карточки – это файлы, а папки – это ящики с ними, в свою очередь ящики хранятся в шкафах.

Папка (директория или каталог) – это место на носителе, где хранятся файлы или другие папки с файлами. Т.е. такая система хранения может быть довольно разветвленной. В основной папке храниться еще одна папка или папки, в которой может располагаться другая папка и т.д. Вложенные папки принято называть подпапками или субдиректориями.Такая система была придумана для упорядочения хранимой информации на жестком диске компьютера. Все папки имеют имена, названия которым дают сама операционная система, программа или вы сами, в случае если директория создана вами самими. Создать папку в сиcтеме Windows можно с помощью щелчка правой кнопки мышки в окне программы проводника или на рабочем столе. Щелчок кнопкой вызывает меню с предполагаемыми действиями пользователя, где нужно выбрать пункт меню «создать» с выпадающим подменю «папку».

Основой или корнем всей этой системы является корневая папка.

Что такое корневая папка?

Это первая и основная папка (корень) в которой располагаются все остальные. Она не имеет имени и обозначается спецсимволом «». Например, обозначение C: говорит нам, что это корневая папка диска С. Если вы создали директорию «Моя музыка» в корневой папке, то ее путь будет выглядеть так — C:Моя музыка. Предположим, что в папке «Моя музыка» вы создали еще одну с названием «Рок», где будете хранить аудиофайлы с роковыми группами, то в этом случае ее путь будет – «С:Моя музыкаРок. В свою очередь, допустим, что вы захотели рассортировать рок музыку по группам. В этом случае логичным будет создать в подпапке «Рок» папки с названиями групп. Таким образом, у нас получается цепочка вложенных папок.

Как выглядит папка?

В операционной системе Windows папка обозначается графическим элементом желтого цвета в виде канцелярской папки. Значок может незначительно отличаться в зависимости от настроек внешнего вида элементов.

Папка имеет свойства, которые можно посмотреть, щелкнув правой кнопкой мыши на ее изображении и выбрав пункт «свойства». Здесь вы сможете увидеть путь, где располагается директория, ее размер, дата и время создания, сколько содержит вложенных папок и файлов.

Обобщая вышеизложенное, можно сказать, что система папок – это очень удобный инструмент для поддержания порядка в компьютере.

Поделиться.

Архивация файлов

· Что такое архивация, в каких целях она применяется.

· На чем основано сжатие информации при архивации файлов.

· Возможности архиваторов ARJ, RAR, WinRAR, WinZIP и порядок выполнения операций с файлами и архивами.

Архивация файла — это процесс преобразования информации, хранящейся в файле, к виду, при котором уменьшается избыточность в ее представлении и соответственно требуется меньший объем памяти для хранения. При этом имеется возможность закрыть доступ к упакованной в архив информации паролем.

Сжатие информации в файлах производится за счет устранения избыточности различными способами, например за счет упрощения кодов, исключения из них постоянных битов или представления повторяющихся символов или повторяющейся последовательности символов в виде коэффициента повторения и соответствующих символов. Применяются различные алгоритмы подобного сжатия информации.

Сжиматься могут как один, так и несколько файлов, которые в сжатом виде помещаются в так называемый архивный файл или архив. Архивный файл — это специальным образом организованный файл, содержащий в себе один или несколько файлов в сжатом или несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и времени их создания или модификации, размерах и т.п.

Целью упаковки файлов обычно являются обеспечение более компактного размещения информации на диске, сокращение времени и соответственно стоимости передачи информации по каналам связи в компьютерных сетях. Кроме того, упаковка в один архивный файл группы файлов существенно упрощает их перенос с одного компьютера на другой, сокращает время копирования файлов на диски, позволяет защитить информацию от несанкционированного доступа, способствует защите от заражения компьютерными вирусами.

Степень сжатия файлов характеризуется коэффициентом К_с, определяемым как отношение объема сжатого файла V_c к объему исходного файла v_q, выраженное в процентах: К_с=V_c I V_Q*100. Степень сжатия зависит от используемой программы, метода сжатия и типа исходного файла. Наиболее хорошо сжимаются файлы графических образов, текстовые файлы и файлы данных, для которых степень сжатия может достигать 5-40%, меньше сжимаются файлы исполняемых программ и загрузочных модулей -60-90%. Почти не сжимаются архивные файлы.

Программы, осуществляющие упаковку и распаковку файлов, называются программами-архиваторами. Программы для архивации отличаются используемыми методами сжатия, что соответственно влияет на степень сжатия. В работе с архивами основными операциями являются:

· архивация (упаковка) — помещение (загрузка) исходных файлов в архивный файл в сжатом или несжатом виде;

· разархивация (распаковка) — процесс восстановления файлов из архива точно в таком виде, какой они имели до загрузки в архив. При распаковке файлы извлекаются из архива и помещаются на диск.

Большие по объему архивные файлы могут быть размещены на нескольких дисках (томах). Такие архивы называются многотомными. Том — это составная часть многотомного архива. Создавая архив из нескольких частей, можно записать его части на несколько дискет.

Основные виды программ-архиваторов

В настоящее время применяется несколько десятков программ-архиваторов, которые отличаются перечнем функций и параметрами работы, однако, лучшие из них имеют примерно одинаковые характеристики. Из числа наиболее популярных программ можно выделить: ARJ, PKPAK, LHA, ICE, HYPER, ZIP, РАК, ZOO, EXPAND, разработанные за рубежом, а также AIN и RAR, разработанные в России. Большое количество информации, передаваемой в глобальной сети Интернет, бывает упаковано архиватором WinZip. Обычно упаковка и распаковка файлов выполняются одной и той же программой, но в некоторых случаях это осуществляется разными программами, например, программа PKZIP производит упаковку файлов, a PKUNZIP — распаковку файлов. Программы-архиваторы позволяют создавать и такие архивы, для извлечения из которых содержащихся в них файлов не требуются какие-либо программы, так как сами архивные файлы могут содержать программу распаковки. Такие архивные файлы называются самораспаковывающимися.

Самораспаковывающийся архивный файл — это загрузочный, исполняемый модуль, который способен к самостоятельной разархивации находящихся в нем файлов без использования программы-архиватора. Самораспаковывающийся архив получил название SFX-архив (SelF-eXtracting). Архивы такого типа в MS-DOS обычно создаются в форме .ЕХЕ-файла.

Многие программы-архиваторы производят распаковку файлов, выгружая их на диск, но имеются и такие, которые предназначены для создания упакованного исполняемого модуля (программы). В результате такой упаковки создается программный файл с теми же именем и расширением, который при загрузке в оперативную память самораспаковывается и сразу запускается. Вместе с тем возможно и обратное преобразование программного файла в распакованный формат. К числу таких архиваторов относятся программы PKLITE, LZEXE, UNP.

Программа EXPAND, входящая в состав утилит операционной системы MS-DOS и оболочки Windows, применяется для распаковки файлов программных продуктов, поставляемых фирмой Microsoft.

Программы-архиваторы RAR и AIN, кроме обычного режима сжатия, имеют режим solid, в котором создаются архивы с повышенной степенью сжатия и особой структурой организации. В таких архивах все файлы сжимаются как один поток данных, т.е. областью поиска повторяющихся последовательностей символов является вся совокупность файлов, загруженных в архив, и поэтому распаковка каждого файла, если он не первый, связана с обработкой других. Архивы такого типа предпочтительнее использовать для архивирования большого числа однотипных файлов.

Способы управления программой-архиватором

Управление программой-архиватором осуществляется одним из двух способов:

1. с помощью командной строки, в которой формируется команда запуска, содержащая имя программы-архиватора, команду управления и ключи ее настройки, а также имена архивного и исходного файлов; подобное управление характерно для архиваторов ARJ, AIN, ZIP, РАК, LHA и др.;

2. с помощью встроенной оболочки и диалоговых панелей, появляющихся после запуска программы и позволяющих вести управление с использованием меню и функциональных клавиш, что создает для пользователя более комфортные условия работы. Такое управление имеют программы-архиваторы типа RAR,WinRAR, WinZip.

Выполняя предписанные ей действия, программа-архиватор, как правило, выводит на экран протокол своей работы. Все современные программы-архиваторы оснащены экранами помощи, которые вызываются при вводе в командной строке только одного имени программы или имени с ключом /?. Помощь может быть краткой — на одном экране или развернутой — на нескольких. Многие архиваторы имеют экраны помощи с примерами составления команд для выполнения различных операций. Справочная информация обычно выводится на английском или другом международном языке.

Для выполнения операций с архивами в среде Windows широко используются программы-архиваторы, интерфейс которых выполнен в стандарте Windows: WinRAR, WinZip, WINARJ98. Большинство файлов, «скачиваемых» из Интернета, упаковано архиватором WinZip.

В МЕНЮ

Используются технологии uCoz

Что такое файл, папка и ярлык

Для того чтобы начать пользоваться компьютером пользователю нужно хотя бы немного представлять с чем он работает. Поэтому сначала нужно разобраться в стандартных понятиях.

Что такое файл – это все значки, которые вы видите на мониторе, любую информацию на компьютере принято считать файлами.

Фотография – это файл, песня – это файл, фильм – это тоже файл и все остальное тоже файлы.

Но среди файлов могут быть и папки, и их нужно уметь отличать. Что такое папка?

Папка – это склад для ваших файлов. Изначально папка это пустое хранилище, в которое вы можете складывать свои файлы. Это поможет вам навести порядок в компьютере, ведь используя папки можно разложить музыку к музыке, фотографии к фотографиям. Таким образом можно создать хоть целую медиатеку со своими файлами и удобной навигацией. Давайте посмотрим на это наглядно.

Смотрим, как можно сделать удобную навигацию, допустим, мы назвали главную папку мой компьютер, чтобы не бросать в нее все подряд в ней мы создаем еще несколько нужных папок, документы и галерея.

В папке галерея мы создаем еще несколько папок, фото и музыка, чтобы разложить отдельно фотографии (рисунок — 3,4)и музыку (рисунок — 5).

В папке документы у нас пока одно направление рефераты в который мы складываем текстовые файлы (рисунок – 1,2).

Таким образом, можно создать целую библиотеку у себя на компьютере с помощью сортировки файлов по папкам. На разных компьютерах папки могут выглядеть по-разному, но стандартные как на моих картинках.

Итак, папка – это хранилище, в которое мы складываем свои файлы, чтобы они не лежали в одной куче. Но иногда, нужная нам папка очень далеко в нашей галерее и приходиться долго щелкать по другим папкам, чтобы до нее добраться, что делает работу немного неудобной и долгой. Однако это не обязательно, для быстрого доступа к любой папке можно создать отдельный ярлык и тогда можно будет попасть в нужную нам папку всего за один клик. ( Клик — одно нажатие мышкой)

Что такое ярлык – это быстрый путь к вашему файлу или папке. Ярлык – это как бы зеркальное отражение вашего файла или папки, который можно вынести в любую удобную область компьютера, обычно ярлыки выносят на рабочий стол, чтобы получить моментальный доступ к нужной информации.

К примеру у меня весь компьютер разделен на 6 частей (основных папок):

Эти папки расположены на жестком диске, то есть нужно делать немало кликов, чтобы до них добраться. Но я часто пользуюсь папкой картинки, потому что в ней у меня галерея фотографий и хочу иметь к ней моментальный доступ. Что для этого нужно сделать?

Нажимаем правой кнопкой мыши на нужную нам папку, в всплывающем меню ищем пункт отправить, дальше переходим на вкладку «Рабочий стол (создать ярлык)», нажимаем выбрать с помощью левой кнопки мышки.

Теперь если посмотреть на рабочий стол, мы увидим на нем ярлык, который позволяет с помощью одного клика переместиться в папку картинки.

Согласитесь это очень даже удобно, со временем вы привыкните, и ваш рабочий стол будет содержать ярлыки ко всем папкам и файлам, которыми вы пользуетесь. И помните, ярлык это всего лишь зеркальное отражение, если удалить ярлык, то сама папка или файл никак не пострадают. Как отличить оригинал папки от ярлыка? Очень просто, присмотритесь к левой нижней части значка, если видите стрелку, значит это ярлык.

Еще сразу хочу обратить ваше внимание на грубейшую ошибку всех новичков. Практически все начинающие пользователи не уделяют должного внимания правильному созданию папок и вообще не пользуются ярлыками.

Они просто создают нужные папки прямо на рабочем столе, ведь пока они еще не знают, что все папки, которые располагаются на рабочем столе сохраняются на жестком диске, который содержит операционную систему, поэтому каждая новая папка будет замедлять работу вашего компьютера, как правило это приводит к ошибкам и неисправностям.

Поэтому никогда без особой необходимости не создавайте папки на рабочем столе, будьте грамотными с самого начала, настройте ярлыки для удобной работы и не засоряйте свою операционную систему.

Предыдущий урок

Задать вопрос

Содержание

Следующий урок

Файловая система NTFS

Операционные системы Microsoft семейства Windows NT нельзя представить без файловой системы NTFS — одной из самых сложных и удачных из существующих на данный момент файловых систем. Данная статья расскажет вам, в чем особенности и недостатки этой системы, на каких принципах основана организация информации, и как поддерживать систему в стабильном состоянии, какие возможности предлагает NTFS и как их можно использовать обычному пользователю.

Часть 1. Физическая структура NTFS

Начнем с общих фактов. Раздел NTFS, теоретически, может быть почти какого угодно размера. Предел, конечно, есть, но я даже не буду указывать его, так как его с запасом хватит на последующие сто лет развития вычислительной техники — при любых темпах роста. Как обстоит с этим дело на практике? Почти так же. Максимальный размер раздела NTFS в данный момент ограничен лишь размерами жестких дисков. NT4, правда, будет испытывать проблемы при попытке установки на раздел, если хоть какая-нибудь его часть отступает более чем на 8 Гб от физического начала диска, но эта проблема касается лишь загрузочного раздела.

Лирическое отступление. Метод инсталляции NT4.0 на пустой диск довольно оригинален и может навести на неправильные мысли о возможностях NTFS. Если вы укажете программе установки, что желаете отформатировать диск в NTFS, максимальный размер, который она вам предложит, будет всего 4 Гб. Почему так мало, если размер раздела NTFS на самом деле практически неограничен? Дело в том, что установочная секция просто не знает этой файловой системы 🙂 Программа установки форматирует этот диск в обычный FAT, максимальный размер которого в NT составляет 4 Гбайт (с использованием не совсем стандартного огромного кластера 64 Кбайта), и на этот FAT устанавливает NT. А вот уже в процессе первой загрузки самой операционной системы (еще в установочной фазе) производится быстрое преобразование раздела в NTFS; так что пользователь ничего и не замечает, кроме странного «ограничения» на размер NTFS при установке. 🙂

Структура раздела — общий взгляд

Как и любая другая система, NTFS делит все полезное место на кластеры — блоки данных, используемые единовременно. NTFS поддерживает почти любые размеры кластеров — от 512 байт до 64 Кбайт, неким стандартом же считается кластер размером 4 Кбайт. Никаких аномалий кластерной структуры NTFS не имеет, поэтому на эту, в общем-то, довольно банальную тему, сказать особо нечего.

Диск NTFS условно делится на две части. Первые 12% диска отводятся под так называемую MFT зону — пространство, в которое растет метафайл MFT (об этом ниже). Запись каких-либо данных в эту область невозможна. MFT-зона всегда держится пустой — это делается для того, чтобы самый главный, служебный файл (MFT) не фрагментировался при своем росте. Остальные 88% диска представляют собой обычное пространство для хранения файлов.

Свободное место диска, однако, включает в себя всё физически свободное место — незаполненные куски MFT-зоны туда тоже включаются. Механизм использования MFT-зоны таков: когда файлы уже нельзя записывать в обычное пространство, MFT-зона просто сокращается (в текущих версиях операционных систем ровно в два раза), освобождая таким образом место для записи файлов. При освобождении места в обычной области MFT зона может снова расширится. При этом не исключена ситуация, когда в этой зоне остались и обычные файлы: никакой аномалии тут нет. Что ж, система старалась оставить её свободной, но ничего не получилось. Жизнь продолжается… Метафайл MFT все-таки может фрагментироваться, хоть это и было бы нежелательно.

MFT и его структура

Файловая система NTFS представляет собой выдающееся достижение структуризации: каждый элемент системы представляет собой файл — даже служебная информация. Самый главный файл на NTFS называется MFT, или Master File Table — общая таблица файлов. Именно он размещается в MFT зоне и представляет собой централизованный каталог всех остальных файлов диска, и, как не парадоксально, себя самого. MFT поделен на записи фиксированного размера (обычно 1 Кбайт), и каждая запись соответствует какому либо файлу (в общем смысле этого слова). Первые 16 файлов носят служебный характер и недоступны операционной системе — они называются метафайлами, причем самый первый метафайл — сам MFT. Эти первые 16 элементов MFT — единственная часть диска, имеющая фиксированное положение. Интересно, что вторая копия первых трех записей, для надежности — они очень важны — хранится ровно посередине диска. Остальной MFT-файл может располагаться, как и любой другой файл, в произвольных местах диска — восстановить его положение можно с помощью его самого, «зацепившись» за самую основу — за первый элемент MFT.

Метафайлы

Первые 16 файлов NTFS (метафайлы) носят служебный характер. Каждый из них отвечает за какой-либо аспект работы системы. Преимущество настолько модульного подхода заключается в поразительной гибкости — например, на FAT-е физическое повреждение в самой области FAT фатально для функционирования всего диска, а NTFS может сместить, даже фрагментировать по диску, все свои служебные области, обойдя любые неисправности поверхности — кроме первых 16 элементов MFT.

Метафайлы находятся корневом каталоге NTFS диска — они начинаются с символа имени «$», хотя получить какую-либо информацию о них стандартными средствами сложно. Любопытно, что и для этих файлов указан вполне реальный размер — можно узнать, например, сколько операционная система тратит на каталогизацию всего вашего диска, посмотрев размер файла $MFT. В следующей таблице приведены используемые в данный момент метафайлы и их назначение.

$MFT	сам MFT
$MFTmirr	копия первых 16 записей MFT, размещенная посередине диска
$LogFile	файл поддержки журналирования (см. ниже)
$Volume	служебная информация — метка тома, версия файловой системы, т. д.
$AttrDef	список стандартных атрибутов файлов на томе
$.	корневой каталог
$Bitmap	карта свободного места тома
$Boot	загрузочный сектор (если раздел загрузочный)
$Quota	файл, в котором записаны права пользователей на использование дискового пространства (начал работать лишь в NT5)
$Upcase	файл — таблица соответствия заглавных и прописных букв в имен файлов на текущем томе. Нужен в основном потому, что в NTFS имена файлов записываются в Unicode, что составляет 65 тысяч различных символов, искать большие и малые эквиваленты которых очень нетривиально.

Файлы и потоки

Итак, у системы есть файлы — и ничего кроме файлов. Что включает в себя это понятие на NTFS?

Прежде всего, обязательный элемент — запись в MFT, ведь, как было сказано ранее, все файлы диска упоминаются в MFT. В этом месте хранится вся информация о файле, за исключением собственно данных. Имя файла, размер, положение на диске отдельных фрагментов, и т. д. Если для информации не хватает одной записи MFT, то используются несколько, причем не обязательно подряд.
Опциональный элемент — потоки данных файла. Может показаться странным определение «опциональный», но, тем не менее, ничего странного тут нет. Во-первых, файл может не иметь данных — в таком случае на него не расходуется свободное место самого диска. Во-вторых, файл может иметь не очень большой размер. Тогда идет в ход довольно удачное решение: данные файла хранятся прямо в MFT, в оставшемся от основных данных месте в пределах одной записи MFT. Файлы, занимающие сотни байт, обычно не имеют своего «физического» воплощения в основной файловой области — все данные такого файла хранятся в одном месте — в MFT.

Довольно интересно обстоит дело и с данными файла. Каждый файл на NTFS, в общем-то, имеет несколько абстрактное строение — у него нет как таковых данных, а есть потоки (streams). Один из потоков и носит привычный нам смысл — данные файла. Но большинство атрибутов файла — тоже потоки! Таким образом, получается, что базовая сущность у файла только одна — номер в MFT, а всё остальное опционально. Данная абстракция может использоваться для создания довольно удобных вещей — например, файлу можно «прилепить» еще один поток, записав в него любые данные — например, информацию об авторе и содержании файла, как это сделано в Windows 2000 (самая правая закладка в свойствах файла, просматриваемых из проводника). Интересно, что эти дополнительные потоки не видны стандартными средствами: наблюдаемый размер файла — это лишь размер основного потока, который содержит традиционные данные. Можно, к примеру, иметь файл нулевой длинны, при стирании которого освободится 1 Гбайт свободного места — просто потому, что какая-нибудь хитрая программа или технология прилепила в нему дополнительный поток (альтернативные данные) гигабайтового размера. Но на самом деле в текущий момент потоки практически не используются, так что опасаться подобных ситуаций не следует, хотя гипотетически они возможны. Просто имейте в виду, что файл на NTFS — это более глубокое и глобальное понятие, чем можно себе вообразить просто просматривая каталоги диска. Ну и напоследок: имя файла может содержать любые символы, включая полый набор национальных алфавитов, так как данные представлены в Unicode — 16-битном представлении, которое дает 65535 разных символов. Максимальная длина имени файла — 255 символов.

Каталоги

Каталог на NTFS представляет собой специфический файл, хранящий ссылки на другие файлы и каталоги, создавая иерархическое строение данных на диске. Файл каталога поделен на блоки, каждый из которых содержит имя файла, базовые атрибуты и ссылку на элемент MFT, который уже предоставляет полную информацию об элементе каталога. Внутренняя структура каталога представляет собой бинарное дерево. Вот что это означает: для поиска файла с данным именем в линейном каталоге, таком, например, как у FAT-а, операционной системе приходится просматривать все элементы каталога, пока она не найдет нужный.10 = 1024). Экономия времени поиска налицо. Не стоит, однако думать, что в традиционных системах (FAT) всё так запущено: во-первых, поддержание списка файлов в виде бинарного дерева довольно трудоемко, а во-вторых — даже FAT в исполнении современной системы (Windows2000 или Windows98) использует сходную оптимизацию поиска. Это просто еще один факт в вашу копилку знаний. Хочется также развеять распространенное заблуждение (которое я сам разделял совсем еще недавно) о том, что добавлять файл в каталог в виде дерева труднее, чем в линейный каталог: это достаточно сравнимые по времени операции — дело в том, что для того, чтобы добавить файл в каталог, нужно сначала убедится, что файла с таким именем там еще нет 🙂 — и вот тут-то в линейной системе у нас будут трудности с поиском файла, описанные выше, которые с лихвой компенсируют саму простоту добавления файла в каталог.

Какую информацию можно получить, просто прочитав файл каталога? Ровно то, что выдает команда dir. Для выполнения простейшей навигации по диску не нужно лазить в MFT за каждым файлом, надо лишь читать самую общую информацию о файлах из файлов каталогов. Главный каталог диска — корневой — ничем не отличается об обычных каталогов, кроме специальной ссылки на него из начала метафайла MFT.

Журналирование

NTFS — отказоустойчивая система, которая вполне может привести себя в корректное состояние при практически любых реальных сбоях. Любая современная файловая система основана на таком понятии, как транзакция — действие, совершаемое целиком и корректно или не совершаемое вообще. У NTFS просто не бывает промежуточных (ошибочных или некорректных) состояний — квант изменения данных не может быть поделен на до и после сбоя, принося разрушения и путаницу — он либо совершен, либо отменен.

Пример 1: осуществляется запись данных на диск. Вдруг выясняется, что в то место, куда мы только что решили записать очередную порцию данных, писать не удалось — физическое повреждение поверхности. Поведение NTFS в этом случае довольно логично: транзакция записи откатывается целиком — система осознает, что запись не произведена. Место помечается как сбойное, а данные записываются в другое место — начинается новая транзакция.

Пример 2: более сложный случай — идет запись данных на диск. Вдруг, бах — отключается питание и система перезагружается. На какой фазе остановилась запись, где есть данные, а где чушь? На помощь приходит другой механизм системы — журнал транзакций. Дело в том, что система, осознав свое желание писать на диск, пометила в метафайле $LogFile это свое состояние. При перезагрузке это файл изучается на предмет наличия незавершенных транзакций, которые были прерваны аварией и результат которых непредсказуем — все эти транзакции отменяются: место, в которое осуществлялась запись, помечается снова как свободное, индексы и элементы MFT приводятся в с состояние, в котором они были до сбоя, и система в целом остается стабильна. Ну а если ошибка произошла при записи в журнал? Тоже ничего страшного: транзакция либо еще и не начиналась (идет только попытка записать намерения её произвести), либо уже закончилась — то есть идет попытка записать, что транзакция на самом деле уже выполнена. В последнем случае при следующей загрузке система сама вполне разберется, что на самом деле всё и так записано корректно, и не обратит внимания на «незаконченную» транзакцию.

И все-таки помните, что журналирование — не абсолютная панацея, а лишь средство существенно сократить число ошибок и сбоев системы. Вряд ли рядовой пользователь NTFS хоть когда-нибудь заметит ошибку системы или вынужден будет запускать chkdsk — опыт показывает, что NTFS восстанавливается в полностью корректное состояние даже при сбоях в очень загруженные дисковой активностью моменты. Вы можете даже оптимизировать диск и в самый разгар этого процесса нажать reset — вероятность потерь данных даже в этом случае будет очень низка. Важно понимать, однако, что система восстановления NTFS гарантирует корректность файловой системы, а не ваших данных. Если вы производили запись на диск и получили аварию — ваши данные могут и не записаться. Чудес не бывает.

Сжатие

Файлы NTFS имеют один довольно полезный атрибут — «сжатый». Дело в том, что NTFS имеет встроенную поддержку сжатия дисков — то, для чего раньше приходилось использовать Stacker или DoubleSpace. Любой файл или каталог в индивидуальном порядке может хранится на диске в сжатом виде — этот процесс совершенно прозрачен для приложений. Сжатие файлов имеет очень высокую скорость и только одно большое отрицательное свойство — огромная виртуальная фрагментация сжатых файлов, которая, правда, никому особо не мешает. Сжатие осуществляется блоками по 16 кластеров и использует так называемые «виртуальные кластеры» — опять же предельно гибкое решение, позволяющее добиться интересных эффектов — например, половина файла может быть сжата, а половина — нет. Это достигается благодаря тому, что хранение информации о компрессированности определенных фрагментов очень похоже на обычную фрагментацию файлов: например, типичная запись физической раскладки для реального, несжатого, файла:

кластеры файла с 1 по 43-й хранятся в кластерах диска начиная с 400-го
кластеры файла с 44 по 52-й хранятся в кластерах диска начиная с 8530-го…

Физическая раскладка типичного сжатого файла:

кластеры файла с 1 по 9-й хранятся в кластерах диска начиная с 400-го
кластеры файла с 10 по 16-й нигде не хранятся
кластеры файла с 17 по 18-й хранятся в кластерах диска начиная с 409-го
кластеры файла с 19 по 36-й нигде не хранятся

Видно, что сжатый файл имеет «виртуальные» кластеры, реальной информации в которых нет. Как только система видит такие виртуальные кластеры, она тут же понимает, что данные предыдущего блока, кратного 16-ти, должны быть разжаты, а получившиеся данные как раз заполнят виртуальные кластеры — вот, по сути, и весь алгоритм.

Безопасность

NTFS содержит множество средств разграничения прав объектов — есть мнение, что это самая совершенная файловая система из всех ныне существующих. В теории это, без сомнения, так, но в текущих реализациях, к сожалению, система прав достаточно далека от идеала и представляет собой хоть и жесткий, но не всегда логичный набор характеристик. Права, назначаемые любому объекту и однозначно соблюдаемые системой, эволюционируют — крупные изменения и дополнения прав осуществлялись уже несколько раз и к Windows 2000 все-таки они пришли к достаточно разумному набору.

Права файловой системы NTFS неразрывно связаны с самой системой — то есть они, вообще говоря, необязательны к соблюдению другой системой, если ей дать физический доступ к диску. Для предотвращения физического доступа в Windows2000 (NT5) всё же ввели стандартную возможность — об этом см. ниже. Система прав в своем текущем состоянии достаточно сложна, и я сомневаюсь, что смогу сказать широкому читателю что-нибудь интересное и полезное ему в обычной жизни. Если вас интересует эта тема — вы найдете множество книг по сетевой архитектуре NT, в которых это описано более чем подробно.

На этом описание строение файловой системы можно закончить, осталось описать лишь некоторое количество просто практичных или оригинальных вещей.

Hard Links

Эта штука была в NTFS с незапамятных времен, но использовалась очень редко — и тем не менее: Hard Link — это когда один и тот же файл имеет два имени (несколько указателей файла-каталога или разных каталогов указывают на одну и ту же MFT запись). Допустим, один и тот же файл имеет имена 1.txt и 2.txt: если пользователь сотрет файл 1, останется файл 2. Если сотрет 2 — останется файл 1, то есть оба имени, с момента создания, совершенно равноправны. Файл физически стирается лишь тогда, когда будет удалено его последнее имя.

Symbolic Links (NT5)

Гораздо более практичная возможность, позволяющая делать виртуальные каталоги — ровно так же, как и виртуальные диски командой subst в DOSе. Применения достаточно разнообразны: во-первых, упрощение системы каталогов. Если вам не нравится каталог Documents and settingsAdministratorDocuments, вы можете прилинковать его в корневой каталог — система будет по прежнему общаться с каталогом с дремучим путем, а вы — с гораздо более коротким именем, полностью ему эквивалентным. Для создания таких связей можно воспользоваться программой junction (junction.zip, 15 Кб), которую написал известный специалист Mark Russinovich. Программа работает только в NT5 (Windows 2000), как и сама возможность.

Для удаления связи можно воспользоваться стандартной командой rd.
ВНИМАНИЕ: Попытка уделения связи с помощью проводника или других файловых менеджеров, не понимающих виртуальную природу каталога (например, FAR), приведет к удалению данных, на которые ссылается ссылка! Будьте осторожны.

Шифрование (NT5)

Полезная возможность для людей, которые беспокоятся за свои секреты — каждый файл или каталог может также быть зашифрован, что не даст возможность прочесть его другой инсталляцией NT. В сочетании со стандартным и практически непрошибаемым паролем на загрузку самой системы, эта возможность обеспечивает достаточную для большинства применений безопасность избранных вами важных данных.Часть 2. Особенности дефрагментации NTFS

Вернемся к одному достаточно интересному и важному моменту — фрагментации и дефрагментации NTFS. Дело в том, что ситуация, сложившаяся с этими двумя понятиями в настоящий момент, никак не может быть названа удовлетворительной. В самом начале утверждалось, что NTFS не подвержена фрагментации файлов. Это оказалось не совсем так, и утверждение сменили — NTFS препятствует фрагментации. Оказалось, что и это не совсем так. То есть она, конечно, препятствует, но толк от этого близок к нулю… Сейчас уже понятно, что NTFS — система, которая как никакая другая предрасположена к фрагментации, что бы ни утверждалось официально. Единственное что — логически она не очень от этого страдает. Все внутренние структуры построены таким образом, что фрагментация не мешает быстро находить фрагменты данных. Но от физического последствия фрагментации — лишних движений головок — она, конечно, не спасает. И поэтому — вперед и с песней.

К истокам проблемы

Как известно, система сильнее всего фрагментирует файлы когда свободное место кончается, когда приходится использовать мелкие дырки, оставшиеся от других файлов. Тут возникает первое свойство NTFS, которое прямо способствует серьезной фрагментации.

Диск NTFS поделен на две зоны. В начала диска идет MFT зона — зона, куда растет MFT, Master File Table. Зона занимает минимум 12% диска, и запись данных в эту зону невозможна. Это сделано для того, чтобы не фрагментировался хотя бы MFT. Но когда весь остальной диск заполняется — зона сокращается ровно в два раза :). И так далее. Таким образом мы имеем не один заход окончания диска, а несколько. В результате если NTFS работает при диске, заполненном на около 90% — фрагментация растет как бешенная.

Попутное следствие — диск, заполненный более чем на 88%, дефрагментировать почти невозможно — даже API дефрагментации не может перемещать данные в MFT зону. Может оказаться так, что у нас не будет свободного места для маневра.

Далее. NTFS работает себе и работает, и всё таки фрагментируется — даже в том случае, если свободное место далеко от истощения. Этому способствует странный алгоритм нахождения свободного места для записи файлов — второе серьезное упущение. Алгоритм действий при любой записи такой: берется какой-то определенный объем диска и заполняется файлом до упора. Причем по очень интересному алгоритму: сначала заполняются большие дырки, потом маленькие. Т.е. типичное распределение фрагментов файла по размеру на фрагментированной NTFS выглядит так (размеры фрагментов):

16 — 16 — 16 — 16 — 16 — [скачек назад] — 15 — 15 — 15 — [назад] — 14 — 14 — 14 …. 1 — 1 — 1 -1 — 1…

Так процесс идет до самых мелких дырок в 1 кластер, несмотря на то, что на диске наверняка есть и гораздо более большие куски свободного места.

Вспомните сжатые файлы — при активной перезаписи больших объемов сжатой информации на NTFS образуется гигантское количество «дырок» из-за перераспределения на диске сжатых объемов — если какой-либо участок файла стал сжиматься лучше или хуже, его приходится либо изымать из непрерывной цепочки и размещать в другом месте, либо стягивать в объеме, оставляя за собой дырку.

Смысл в сего этого вступления в пояснении того простого факта, что никак нельзя сказать, что NTFS препятствует фрагментации файлов. Наоборот, она с радостью их фрагментирует. Фрагментация NTFS через пол года работы доведет до искреннего удивления любого человека, знакомого с работой файловой системой. Поэтому приходится запускать дефрагментатор. Но на этом все наши проблемы не заканчиваются, а, увы, только начинаются.

Средства решения?

В NT существует стандартное API дефрагментации. Обладающее интересным ограничением для перемещения блоков файлов: за один раз можно перемещать не менее 16 кластеров (!), причем начинаться эти кластеры должны с позиции, кратной 16 кластерам в файле. В общем, операция осуществляется исключительно по 16 кластеров. Следствия:

В дырку свободного места менее 16 кластеров нельзя ничего переместить (кроме сжатых файлов, но это неинтересные в данный момент тонкости).
Файл, будучи перемещенный в другое место, оставляет после себя (на новом месте) «временно занятое место», дополняющее его по размеру до кратности 16 кластерам.
При попытке как-то неправильно (»не кратно 16») переместить файл результат часто непредсказуем. Что-то округляется, что-то просто не перемещается… Тем не менее, всё место действия щедро рассыпается «временно занятым местом».

«Временно занятое место» служит для облегчения восстановления системы в случае аппаратного сбоя и освобождается через некоторое время, обычно где-то пол минуты.

Тем не менее, логично было бы использовать это API, раз он есть. Его и используют. Поэтому процесс стандартной дефрагментации, с поправками на ограниченность API, состоит из следующих фаз (не обязательно в этом порядке):

Вынимание файлов из MFT зоны. Не специально — просто обратно туда их положить не представляется возможным 🙂 Безобидная фаза, и даже в чем то полезная.
Дефрагментация файлов. Безусловно, полезный процесс, несколько, правда, осложняемый ограничениями кратности перемещений — файлы часто приходится перекладывать сильнее, чем это было бы логично сделать по уму.
Дефрагментация MFT, виртуалки (pagefile.sys) и каталогов. Возможна через API только в Windows2000, иначе — при перезагрузке, отдельным процессом, как в старом Diskeeper-е.
Складывание файлов ближе к началу — так называемая дефрагментация свободного места. Вот это — воистину страшный процесс.

Допустим, мы хотим положить файлы подряд в начало диска. Кладем один файл. Он оставляет хвост занятости дополнения до кратности 16. Кладем следующий — после хвоста, естественно. Через некоторое время, по освобождению хвоста, имеем дырку Таким образом, имеется два примерно равнозначных варианта. Первый — часто оптимизировать диск таким дефрагментатором, смиряясь при этом с дикой фрагментацией заново созданных файлов. Второй вариант — вообще ничего не трогать, и смириться с равномерной, но гораздо более слабой фрагментацией всех файлов на диске.

Пока есть всего один дефрагментатор, который игнорирует API дефрагментации и работает как-то более напрямую — Norton Speeddisk 5.0 для NT. Когда его пытаются сравнить со всеми остальными — Diskeeper, O&O defrag, т. д. — не упоминают этого главного, самого принципиального, отличия. Просто потому, что эта проблема тщательно скрывается, по крайней мере уж точно не афишируется на каждом шагу. Speeddisk — единственная на сегодняшний день программа, которая может оптимизировать диск полностью, не создавая маленьких незаполненных фрагментов свободного места. Стоит добавить также, что при помощи стандартного API невозможно дефрагментировать тома NTFS с кластером более 4 Кбайт, а SpeedDisk и это может.

К сожалению, в Windows 2000 поместили дефрагментатор, который работает через API, и, соответственно, плодит дырки Как некоторый вывод из всего этого: все остальные дефрагментаторы при одноразовом применении просто вредны. Если вы запускали его хоть раз — нужно запускать его потом хотя бы раз в месяц, чтобы избавится от фрагментации новоприбывающих файлов. В этом основная суть сложности дефрагментации NTFS теми средствами, которые сложились исторически.Часть 3. Что выбрать?

Любая из представленных ныне файловых систем уходит своими корнями в глубокое прошлое — еще к 80-м годам. Да, NTFS, как это не странно — очень старая система! Дело в том, что долгое время персональные компьютеры пользовались лишь операционной системой DOS, которой и обязана своим появлением FAT. Но параллельно разрабатывались и тихо существовали системы, нацеленные на будущее. Две таких системы, получившие всё же широкое признание — NTFS, созданная для операционной системы Windows NT 3.1 еще в незапамятные времена, и HPFS — верная спутница OS/2.

Внедрение новых систем шло трудно — еще в 95м году, с выходом Windows95, ни у кого не было и мыслей о том, что что-то нужно менять — FAT получил второе дыхание посредством налепленной сверху заплатки «длинные имена», реализация которых там хоть и близка к идеально возможной без изменения системы, но всё же довольно бестолкова. Но в последующие годы необходимость перемен назрела окончательно, поскольку естественные ограничения FAT стали давать о себе знать. FAT32, появившаяся в Windows 95 OSR2, просто сдвинула рамки — не изменив сути системы, которая просто не дает возможности организовать эффективную работу с большим количеством данных.

HPFS (High Performance File System), активно применяемая до сих пор пользователями OS/2, показала себя достаточно удачной системой, но и она имела существенные недостатки — полное отсутствие средств автоматической восстанавливаемости, излишнюю сложность организации данных и невысокую гибкость.

NTFS же долго не могла завоевать персональные компьютеры из-за того, что для организации эффективной работы с её структурами данных требовались значительные объемы памяти. Системы с 4 или 8 Мбайт (стандарт 95-96 годов) были просто неспособны получить хоть какой-либо плюс от NTFS, поэтому за ней закрепилась не очень правильная репутация медленной и громоздкой системы. На самом деле это не соответствует действительности — современные компьютерные системы с памятью более 64 Мб получают просто огромный прирост производительности от использования NTFS.

В данной таблице сведены воедино все существенные плюсы и минусы распространенных в наше время систем, таких как FAT32, FAT и NTFS. Вряд ли разумно обсуждать другие системы, так как в настоящее время 97% пользователей делают выбор между Windows98, Windows NT4.0 и Windows 2000 (NT5.0), а других вариантов там просто нет.

	FAT	FAT32	NTFS
Системы, её поддерживающие	DOS, Windows9Х, NT всех версий	Windows98, NT5	NT4, NT5
Максимальный размер тома	2 Гбайт	практически неограничен	практически неограничен
Макс. число файлов на томе	примерно 65 тысяч	практически не ограничено	практически не ограничено
Имя файла	с поддержкой длинных имен — 255 символов, системный набор символов	с поддержкой длинных имен — 255 символов, системный набор символов	255 символов, любые символы любых алфавитов (65 тысяч разных начертаний)
Возможные атрибуты файла	Базовый набор	Базовый набор	всё, что придет в голову производителям программного обеспечения
Безопасность	нет	нет	да (начиная с NT5.0 встроена возможность физически шифровать данные)
Сжатие	нет	нет	да
Устойчивость к сбоям	средняя (система слишком проста и поэтому ломаться особо нечему :))	плохая (средства оптимизации по скорости привели к появлению слабых по надежности мест)	полная — автоматическое восстановление системы при любых сбоях (не считая физические ошибки записи, когда пишется одно, а на самом деле записывается другое)
Экономичность	минимальная (огромные размеры кластеров на больших дисках)	улучшена за счет уменьшения размеров кластеров	максимальна. Очень эффективная и разнообразная система хранения данных
Быстродействие	высокое для малого числа файлов, но быстро уменьшается с появлением большого количества файлов в каталогах. результат — для слабо заполненных дисков — максимальное, для заполненных — плохое	полностью аналогично FAT, но на дисках большого размера (десятки гигабайт) начинаются серьезные проблемы с общей организацией данных	система не очень эффективна для малых и простых разделов (до 1 Гбайт), но работа с огромными массивами данных и внушительными каталогами организована как нельзя более эффективно и очень сильно превосходит по скорости другие системы

Хотелось бы сказать, что если ваша операционная система — NT (Windows 2000), то использовать какую-либо файловую систему, отличную от NTFS — значит существенно ограничивать свое удобство и гибкость работы самой операционной системы. NT, а особенно Windows 2000, составляет с NTFS как бы две части единого целого — множество полезных возможностей NT напрямую завязано на физическую и логическую структуру файловой системы, и использовать там FAT или FAT32 имеет смысл лишь для совместимости — если у вас стоит задача читать эти диски из каких-либо других систем.

Хотелось бы выразить искреннюю признательность Андрею Шабалину, без которого эта статья просто не была бы написана, а даже будучи написанной, содержала бы много досадных неточностей

Продолжение читайте в статье «Надежность дисковой системы NT»

Ограничения на имена файлов в Windows

Если вам кажется, что нет ничего проще, чем придумать имя для файла или папки, то скорее всего вы ошибаетесь. Существуют правила из-за которых нельзя назвать файл любым именем как обычный физический предмет. Для начала проясним, что такое имя файла, и как оно используется.

Понятия «путь» и «имя файла»

Очень часто в компьютерной литературе используются термины «путь» и «имя файла» под разными значениями. Обычно под словом «путь» понимают адрес или расположение файла, т. е. диск, папка и подпапки в которых расположен файл. Однако Microsoft и другие считают, что в путь к файлу входит не только его расположение но и само имя файла. А некоторые подразумевают под словом «путь» только имена файла и папок, в которых он расположен, без указания диска. Некоторые пользователи полагают, что «имя файла» не включает расширение. В данной статье расширение всегда является частью имени файла. На примере ниже синим цветом выделен путь к файлу, а красным имя файла.
X:\папка\подпапка\файл.расширение

Зарезервированные символы и имена

Большинство часто употребляемых символов разрешается использовать в имени файла. Имя файла не должно содержать „<” (знак меньше), „>” (знак больше), „:” (двоеточие), „«” (двойные кавычки), „/” (слеш), „\” (обратный слеш), „|” (вертикальная черта), „?” (вопросительный знак), „*” (звездочка), а также не может заканчиваться точкой или пробелом. Файлы также нельзя называть зарезервированными именами устройств: CON, PRN, AUX, NUL, COM1, COM2, COM3, COM4, COM5, COM6, COM7, COM8, COM9, LPT1, LPT2, LPT3, LPT4, LPT5, LPT6, LPT7, LPT8, и LPT9.

Ограничения на длины имен файлов и путей

Существуют ограничения на длину имени файла и на длину пути. Абсолютное ограничение длины имени файла вместе включая путь к нему равно 260 символам. Этот предел называют термином MAX_PATH. На самом же деле на практике пределы для имен еще меньше из-за ряда других ограничений. Например, каждая строка на конце должна содержать так называемый нулевой символ, который обозначает конец строки. Несмотря на то, что маркер конца строки не отображается, он учитывается как отдельный символ при подсчете длины, а значит остается 259 символов доступных для имени файла и пути к нему. Первые три символа в пути используются для обозначения диска (например, C:\). Это уменьшает предел для имен папок, подпапок и файла до 256 символов.

На имя объекта (папки или файла) наложено ограничение длины 255 символов. Этот предел действителен только, если объект не расположен внутри папки. Так как при расположении объекта внутри папки, сумма длин всех папок в которых он расположен, разделителей и имени объекта ограничена 256 символами, то предел длины самого имени объекта меньше 255 символов.

Глава 1 До появления систем баз данных — Проектирование баз данных — 2-е издание

Адриенн Ватт

Путь, которым компьютеры управляют данными, претерпел значительные изменения за последние несколько десятилетий. Сегодняшние пользователи считают само собой разумеющимся, что многие преимущества системы баз данных. Однако не так давно компьютеры использовали гораздо менее элегантный и дорогостоящий подход к управлению данными, называемый файловой системой.

Файловая система

Один из способов хранить информацию на компьютере — хранить ее в постоянных файлах.Система компании имеет ряд прикладных программ; каждый из них предназначен для работы с файлами данных. Эти прикладные программы были написаны по запросу пользователей в организации. Новые приложения добавляются в систему по мере необходимости. Только что описанная система называется файловой системой .

Рассмотрим традиционную банковскую систему, которая использует файловую систему для управления данными организации, показанную на рисунке 1.1. Как видим, в банке есть разные отделения.У каждого есть свои собственные приложения, которые управляют различными файлами данных. Для банковских систем программы могут использоваться для дебетования или кредитования счета, определения баланса счета, добавления новой ипотечной ссуды и создания ежемесячных отчетов.

**Таблица 1-1** Обычно используемые каталоги приложения iOS
Каталог	Описание
Имя приложения `.приложение`	Это пакет приложения. Этот каталог содержит приложение и все его ресурсы. Вы не можете писать в этот каталог. Во избежание взлома каталог пакета подписывается во время установки. Запись в этот каталог изменяет подпись и предотвращает запуск вашего приложения. Однако вы можете получить доступ только для чтения к любым ресурсам, хранящимся в пакете приложений. Для получения дополнительной информации см. Руководство по программированию ресурсов . . Резервное копирование содержимого этого каталога не выполняется iTunes или iCloud.Однако iTunes выполняет первоначальную синхронизацию любых приложений, приобретенных в App Store.
`Documents /`	Используйте этот каталог для хранения пользовательского контента. Содержимое этого каталога может быть доступно пользователю через общий доступ к файлам; следовательно, этот каталог должен содержать только файлы, которые вы можете захотеть предоставить пользователю. Содержимое этого каталога зарезервировано iTunes и iCloud.
`Документы / Входящие`	Используйте этот каталог для доступа к файлам, которые вашему приложению было предложено открыть внешними объектами.В частности, программа Mail помещает в этот каталог вложения электронной почты, связанные с вашим приложением. Контроллеры взаимодействия с документами также могут размещать в нем файлы. Ваше приложение может читать и удалять файлы в этом каталоге, но не может создавать новые файлы или записывать в существующие файлы. Если пользователь пытается отредактировать файл в этом каталоге, ваше приложение должно незаметно переместить его из каталога, прежде чем вносить какие-либо изменения. Содержимое этого каталога зарезервировано iTunes и iCloud.
`Библиотека /`	Это каталог верхнего уровня для всех файлов, не являющихся файлами данных пользователя.Обычно вы помещаете файлы в один из нескольких стандартных подкаталогов. Приложения iOS обычно используют подкаталоги `Application Support` и `Caches` ; однако вы можете создавать собственные подкаталоги. Используйте подкаталоги библиотеки для любых файлов, которые вы не хотите показывать пользователю. Ваше приложение не должно использовать эти каталоги для файлов пользовательских данных. Содержимое каталога `библиотеки` (за исключением подкаталога `Caches` ) копируется iTunes и iCloud. Для получения дополнительной информации о каталоге библиотеки и его часто используемых подкаталогах см. Каталог библиотеки, в котором хранятся файлы, относящиеся к приложениям.
`tmp /`	Используйте этот каталог для записи временных файлов, которые не должны сохраняться между запусками вашего приложения. Ваше приложение должно удалить файлы из этого каталога, когда они больше не нужны; однако система может очистить этот каталог, когда ваше приложение не запущено. Содержимое этого каталога не поддерживается iTunes или iCloud.

**Таблица 1-2** Обычно используемые каталоги в macOS
Каталог	Использование
`/ Приложения`	Этот каталог используется для установки всех приложений пользователи компьютера. Магазин приложений автоматически устанавливает приложения, приобретенные пользователем, в этот каталог. Подкаталог `Utilities` содержит подмножество приложений, которые предназначены для использования в управлении локальной системой. Этот каталог является частью локального домена.
`Библиотека`	В системе имеется несколько каталогов `Library` , каждый из которых связан с отдельным доменом или конкретным пользователем. Приложения должны использовать каталог `библиотеки` для хранения специфичных для приложения (или специфичных для системы) ресурсов. Для получения подробной информации о содержимом этого каталога и о том, как вы используете его для поддержки своих приложений, см. Каталог библиотек, в котором хранятся файлы, относящиеся к конкретным приложениям.
`/ Сеть`	Этот каталог содержит список компьютеров в локальной сети. Нет гарантии, что файлы, расположенные на сетевых файловых серверах, будут иметь каталог `/ Network` в начале своего пути. Имена путей различаются в зависимости от нескольких факторов, в том числе от того, как был смонтирован сетевой том.Например, если пользователь использует команду «Подключиться к серверу» для монтирования тома, пути начинаются с каталога `/ Volumes` . При написании кода предполагайте, что файлы на любом томе, кроме загрузочного, могут быть расположены на сетевом сервере.
`/ System`	Этот каталог содержит системные ресурсы, необходимые для работы macOS. Эти ресурсы предоставлены Apple и не могут быть изменены. Этот каталог содержит содержимое системного домена.
`/ Пользователи`	Этот каталог содержит один или несколько домашних каталогов пользователей. В домашнем каталоге пользователя хранятся файлы, связанные с пользователем. Обычный домашний каталог пользователя включает следующие подкаталоги: `Приложения` — содержит приложения для конкретного пользователя. `Рабочий стол` — содержит элементы на рабочем столе пользователя. `Документы` — содержит пользовательские документы и файлы. `Загрузки` —Содержит файлы, загруженные из Интернета. `Библиотека` — содержит файлы приложений для конкретного пользователя (скрытые в macOS 10.7 и более поздних версиях). `Фильмы` — содержит видеофайлы пользователя. `Музыка` — содержит музыкальные файлы пользователя. `Изображения` — содержит фотографии пользователя. `Общедоступный` — Содержит контент, которым пользователь хочет поделиться. `Сайты` — содержит веб-страницы, используемые личным сайтом пользователя. (Для отображения этих страниц необходимо включить общий доступ к Интернету.) Предыдущие каталоги предназначены только для хранения пользовательских документов и мультимедиа. Приложения не должны записывать файлы в предыдущие каталоги, если это явно не указано пользователем. Единственным исключением из этого правила является каталог `Library` , который приложения могут использовать для хранения файлов данных, необходимых для поддержки текущего пользователя. Из подкаталогов только каталог `Public` доступен другим пользователям в системе. Доступ к другим каталогам по умолчанию ограничен.

**Таблица 1-3** Ключевые подкаталоги библиотеки `Каталог`
Каталог	Использование
`Поддержка приложений`	кроме тех, которые связаны с документами пользователя.Например, вы можете использовать этот каталог для хранения файлов данных, созданных приложением, файлов конфигурации, шаблонов или других фиксированных или изменяемых ресурсов, которыми управляет приложение. Приложение может использовать этот каталог для хранения изменяемой копии ресурсов, изначально содержащихся в пакете приложения. Игра может использовать этот каталог для хранения новых уровней, приобретенных пользователем и загруженных с сервера. Все содержимое этого каталога должно быть помещено в настраиваемый подкаталог, имя которого совпадает с идентификатором пакета вашего приложения или вашей компании. В iOS содержимое этого каталога копируется iTunes и iCloud.
`Кеши`	Используйте этот каталог для записи любых файлов поддержки для конкретного приложения, которые ваше приложение может легко воссоздать. Ваше приложение обычно отвечает за управление содержимым этого каталога, а также за добавление и удаление файлов по мере необходимости. В iOS 2.2 и новее содержимое этого каталога не копируется iTunes или iCloud.Кроме того, система удаляет файлы в этом каталоге при полном восстановлении устройства. В iOS 5.0 и более поздних версиях система может удалить каталог `Caches` в редких случаях, когда в системе очень мало места на диске. Этого никогда не произойдет, пока приложение работает. Однако имейте в виду, что восстановление из резервной копии не обязательно является единственным условием, при котором каталог Caches может быть удален.
`Фреймворки`	В macOS фреймворки, которые должны совместно использоваться несколькими приложениями, могут быть установлены либо в локальном, либо в пользовательском домене.В каталоге Frameworks в системном домене хранятся платформы, которые вы используете для создания приложений macOS. В iOS приложения не могут устанавливать пользовательские платформы.
`Настройки`	Этот каталог содержит файлы настроек для конкретных приложений. Вам не следует создавать файлы в этом каталоге самостоятельно. Вместо этого используйте класс `NSUserDefaults` или CFPreferences API, чтобы получить и установить значения предпочтений для вашего приложения. В iOS содержимое этого каталога копируется iTunes и iCloud.

**Таблица 1-4** Безопасность потоков ключевых классов и технологий
Класс / Технология	Примечания
`NSFileManager`	Для большинства задач объект по умолчанию `NSFileManager` одновременно из нескольких фоновых потоков.Единственное исключение из этого правила — задачи, которые взаимодействуют с делегатом файлового менеджера. При использовании объекта диспетчера файлов с делегатом рекомендуется создать уникальный экземпляр класса `NSFileManager` и использовать делегат с этим экземпляром. Затем вы должны использовать свой уникальный экземпляр из одного потока за раз.
Grand Central Dispatch	Сам GCD можно безопасно использовать из любого потока. Тем не менее, вы по-прежнему несете ответственность за написание ваших блоков потокобезопасным способом.
`NSFileHandle` , `NSData` , Потоки Какао	Большинство объектов Foundation, которые вы используете для чтения и записи файловых данных, можно использовать из любого отдельного потока, но не должны использоваться из нескольких потоков одновременно.
Панели открытия и сохранения	Поскольку они являются частью вашего пользовательского интерфейса, вы всегда должны представлять и управлять панелями открытия и сохранения из основного потока приложения.
Подпрограммы POSIX	Подпрограммы POSIX для работы с файлами обычно предназначены для безопасной работы из любого потока. Подробности см. На соответствующих страницах руководства.
`NSURL` и `NSString`	Неизменяемые объекты, которые вы используете для указания путей, безопасно использовать из любого потока. Поскольку они неизменяемы, вы также можете обращаться к ним из нескольких потоков одновременно.Конечно, изменяемые версии этих объектов следует использовать одновременно только из одного потока.
`NSEnumerator` и его подклассы	Объекты перечислителя можно безопасно использовать из любого одного потока, но не следует использовать из нескольких потоков одновременно.

Рисунок 1.1. Пример файловой системы, используемой банками для управления данными.
Недостатки файлового подхода
Использование файловой системы для хранения организационной информации имеет ряд недостатков. Ниже приведены пять примеров.
Резервирование данных
Часто в рамках организации файлы и приложения создаются разными программистами из разных отделов в течение длительных периодов времени. Это может привести к избыточности данных , ситуации, которая возникает в базе данных, когда необходимо обновить поле в нескольких таблицах. Эта практика может привести к нескольким проблемам, таким как:
Несоответствие формата данных
Одна и та же информация хранится в нескольких разных местах (файлах)
Несогласованность данных , ситуация, когда различные копии одних и тех же данных конфликтуют, тратит впустую пространство для хранения и дублирует усилия
Изоляция данных
Изоляция данных — это свойство, которое определяет, когда и как изменения, внесенные одной операцией, становятся видимыми для других одновременно работающих пользователей и систем.Эта проблема возникает в ситуации параллелизма. Это проблема, потому что:
Новым приложениям сложно получить соответствующие данные, которые могут храниться в различных файлах.
Проблемы целостности
Проблемы с целостностью данных — еще один недостаток использования файловой системы. Это относится к поддержанию и обеспечению того, чтобы данные в базе данных были правильными и непротиворечивыми. Факторы, которые следует учитывать при решении этой проблемы:
Значения данных должны удовлетворять определенным ограничениям согласованности, которые указаны в прикладных программах.
Трудно внести изменения в прикладные программы, чтобы ввести новые ограничения.
Проблемы безопасности
Безопасность может быть проблемой при файловом подходе, потому что:
Существуют ограничения относительно доступа к привилегиям.
Требования к приложениям добавляются в систему произвольно, поэтому сложно обеспечить соблюдение ограничений.
Параллельный доступ
Параллелизм — это способность базы данных предоставлять множеству пользователей доступ к одной и той же записи без отрицательного воздействия на обработку транзакций.Файловая система должна управлять или предотвращать параллелизм прикладных программ. Обычно в файловой системе, когда приложение открывает файл, этот файл блокируется. Это означает, что никто другой не имеет доступа к файлу одновременно.
В системах баз данных параллелизмом управляют, что позволяет нескольким пользователям получить доступ к одной и той же записи. Это важное различие между базами данных и файловыми системами.
Подход к базе данных
Трудности, возникающие при использовании файловой системы, побудили к разработке нового подхода к управлению большими объемами организационной информации, названного подходом базы данных .
Базы данных и технологии баз данных играют важную роль в большинстве областей использования компьютеров, включая бизнес, образование и медицину. Чтобы понять основы систем баз данных, мы начнем с введения некоторых основных понятий в этой области.
Роль баз данных в бизнесе
Каждый использует базу данных тем или иным образом, даже если она предназначена только для хранения информации о своих друзьях и семье. Эти данные могут быть записаны или сохранены на компьютере с помощью текстового редактора или могут быть сохранены в электронной таблице.Однако лучший способ хранить данные — использовать программное обеспечение для управления базами данных . Это мощный программный инструмент, который позволяет хранить, обрабатывать и извлекать данные различными способами.
Большинство компаний отслеживают информацию о клиентах, сохраняя ее в базе данных. Эти данные могут включать клиентов, сотрудников, продукты, заказы или что-либо еще, что помогает бизнесу в его операциях.
Значение данных
Данные — это фактическая информация, такая как измерения или статистика об объектах и концепциях.Мы используем данные для обсуждений или как часть расчетов. Данные могут быть человеком, местом, событием, действием или любым одним из ряда вещей. Отдельный факт — это элемент данных или элемент данных .
Если данные — это информация, а информация — это то, с чем мы работаем, вы можете начать видеть, где вы могли бы ее хранить. Данные могут храниться в:
Шкафы для документов
Таблицы
Папки
Бухгалтерские книги
Списки
Стопки бумаг у вас на столе
Все эти элементы хранят информацию, как и база данных.Из-за механической природы баз данных они обладают огромными возможностями для управления и обработки содержащейся в них информации. Это может сделать информацию, которую они хранят, более полезной для вашей работы.
С таким пониманием данных мы можем начать видеть, как инструмент, способный хранить набор данных и организовывать их, проводить быстрый поиск, извлекать и обрабатывать, может повлиять на то, как мы можем использовать данные. Эта книга и последующие главы посвящены управлению информацией.
параллелизм : способность базы данных разрешать нескольким пользователям доступ к одной и той же записи без неблагоприятного воздействия на обработку транзакций
элемент данных : отдельный факт или часть информации
несогласованность данных : ситуация, когда разные копии одних и тех же данных конфликтуют
изоляция данных : свойство, определяющее, когда и как изменения, внесенные одной операцией, становятся видимыми для других одновременных пользователей и систем
целостность данных : относится к обслуживанию и обеспечению того, что данные в базе данных являются правильными и непротиворечивыми
избыточность данных : ситуация, которая возникает в базе данных, когда необходимо обновить поле более чем в одной таблице
подход к базе данных : позволяет управлять большими объемами организационной информации
программное обеспечение для управления базами данных : мощный программный инструмент, позволяющий хранить, обрабатывать и извлекать данные различными способами
файловая система : прикладная программа, предназначенная для управления файлами данных
Обсудите каждый из следующих терминов:
данные
поле
запись
файл
Что такое избыточность данных?
Обсудите недостатки файловых систем.
Объясните разницу между данными и информацией.
Используйте Рисунок 1.2 (ниже), чтобы ответить на следующие вопросы.
Сколько записей в таблице содержится в файле?
Сколько полей в одной записи?
С какой проблемой вы бы столкнулись, если бы захотели составить список по городам?
Как бы вы решили эту проблему, изменив файловую структуру?
Рисунок 1.2. Стол к упражнению № 5 А. Ватта.
Атрибуция
Эта глава Database Design (включая ее изображения, если не указано иное) является производной копией Database System Concepts от Нгуен Ким Ань под лицензией Creative Commons Attribution License 3.0 лицензии
Адриенн Ватт написала следующий материал:
Введение
Ключевые термины
Упражнения
Протокол передачи файлов (FTP) Определение
Что такое протокол передачи файлов (FTP)?
Термин протокол передачи файлов (FTP) относится к процессу, который включает передачу файлов между компьютерами по сети.Процесс работает, когда одна сторона позволяет другой отправлять или получать файлы через Интернет. Первоначально использовавшийся как способ для пользователей общаться и обмениваться информацией между двумя физическими компьютерами, он обычно используется для хранения файлов в облаке, которое обычно является безопасным местом, которое хранится удаленно.
FTP может использоваться компанией или частным лицом для передачи файлов с одной компьютерной системы на другую или веб-сайтами для загрузки или скачивания файлов со своих серверов.
Ключевые выводы
Протокол передачи файлов — это способ загрузки, выгрузки и передачи файлов из одного места в другое в Интернете и между компьютерными системами.
FTP позволяет передавать файлы туда и обратно между компьютерами или через облако.
Пользователям требуется подключение к Интернету для выполнения передачи по FTP.
FTP — важный инструмент для тех, кто создает и поддерживает веб-сайты.
Многие клиенты FTP можно загрузить бесплатно, хотя большинство веб-сайтов уже имеют встроенный FTP.
Как работает протокол передачи файлов (FTP)
Протокол передачи файлов позволяет частным лицам и компаниям обмениваться электронными файлами с другими без необходимости находиться в одном месте.Это можно сделать с помощью FTP-клиента или через облако. Независимо от варианта, обеим сторонам требуется работающее подключение к Интернету.
Большинство веб-браузеров поставляются с FTP-клиентами, которые позволяют пользователям передавать файлы со своего компьютера на сервер и наоборот. Некоторые пользователи могут захотеть использовать сторонний FTP-клиент, потому что многие из них предлагают дополнительные функции. Примеры FTP-клиентов, которые можно загрузить бесплатно, включают FileZilla Client, FTP Voyager, WinSCP, CoffeeCup Free FTP и Core FTP.
Многие люди раньше использовали FTP, даже не осознавая этого. Если вы когда-либо загружали файл с веб-страницы, вы использовали FTP. Первым шагом является вход в систему, который может происходить автоматически или путем ввода имени пользователя и пароля вручную. FTP также потребует от вас доступа к FTP-серверу через определенный номер порта. Получив доступ к FTP-серверу через FTP-клиент, вы можете передавать файлы. Не все общедоступные FTP-серверы требуют входа в систему, потому что некоторые серверы позволяют получить к ним анонимный доступ.
Как отмечалось выше, FTP изначально разрабатывался как способ отправки и получения файлов между двумя физическими компьютерами. Но с изменениями в технологиях пользователи могут передавать файлы через облако. Использование облака позволяет осуществлять переводы удобно, безопасно (что может защитить отдельных лиц и компании от утечки данных) и с небольшими затратами или бесплатно.
Термин FTP-клиент относится к программному обеспечению, которое позволяет передавать файлы другой стороне.
Особые соображения
Протокол передачи файлов — это один из множества различных протоколов, которые определяют поведение компьютеров и вычислительных систем в Интернете.Другие такие протоколы включают:
Протокол передачи гипертекста (HTTP): Предназначен для передачи данных через Интернет
Протокол доступа к сообщениям в Интернете (IMAP): Обеспечивает доступ к доске объявлений или сообщениям электронной почты из общей службы.
Протокол сетевого времени (NTP): Синхронизирует часы на компьютерах в сети
FTP позволяет компьютерам в Интернете передавать файлы туда и обратно. Таким образом, это важный инструмент для тех, кто сегодня создает и поддерживает веб-сайты.
Что искать в FTP-клиенте
Отдельные клиенты FTP предоставляют различные функции, которые позволяют пользователям изменять способ загрузки и выгрузки файлов. Например, если вы используете FileZilla, программа позволяет вам устанавливать ограничения пропускной способности для файлов. Это позволяет вам контролировать скорость загрузки и выгрузки, что может быть полезно, если вы управляете несколькими передачами файлов одновременно.
Другие функции, которые вы, возможно, захотите найти в FTP-клиенте, включают аутентификацию с открытым ключом, возможность устанавливать уровни сжатия файлов или инструменты, которые позволяют выполнять поиск на сервере с использованием масок файлов.
FileZilla
Пример протокола передачи файлов (FTP)
Программное обеспечение FTP относительно просто настроить. FileZilla — это бесплатный загружаемый FTP-клиент. Введите адрес сервера, к которому вы хотите получить доступ, порт и пароль для доступа к серверу.
После предоставления доступа файлы пользователя в их локальной системе, а также на сервере, к которому осуществляется доступ, будут видны. Пользователь может загружать файлы с сервера в локальную систему или выгружать файлы из локальной системы на сервер.Они также могут вносить изменения в файлы на сервере, если у них есть для этого соответствующие права.
Основы файловой системы
Файловая система обеспечивает постоянное хранение файлов данных, приложений и файлов, связанных с самой операционной системой. Следовательно, файловая система является одним из основных ресурсов, используемых всеми процессами.
APFS — файловая система по умолчанию в macOS, iOS, watchOS и tvOS. APFS заменяет HFS + в качестве файловой системы по умолчанию для iOS 10.3 и новее, а также macOS High Sierra и новее. macOS дополнительно поддерживает множество других форматов, как описано в разделе Поддерживаемые файловые системы.
Независимо от основного формата, все диски, подключенные к устройству, независимо от того, подключены ли они физически или косвенно через сеть, предоставляют пространство для создания единой коллекции файлов. Поскольку количество файлов легко может достигать многих миллионов, файловая система использует каталоги для создания иерархической организации.Хотя основные структуры каталогов похожи для iOS и macOS, существуют различия в способах организации приложений и пользовательских данных в каждой системе.
Прежде чем вы начнете писать код, который взаимодействует с файловой системой, вы должны сначала немного понять организацию файловой системы и правила, которые применяются к вашему коду. Помимо основного принципа, согласно которому вы не можете записывать файлы в каталоги, для которых у вас нет соответствующих привилегий безопасности, приложения также должны быть хорошими гражданами и помещать файлы в соответствующие места.То, куда вы помещаете файлы, зависит от платформы, но общая цель состоит в том, чтобы файлы пользователя оставались легко обнаруживаемыми и чтобы файлы, используемые вашим кодом для внутренних целей, не мешали пользователю.
О файловой системе iOS
Файловая система iOS ориентирована на приложения, работающие самостоятельно. Для упрощения системы пользователи устройств iOS не имеют прямого доступа к файловой системе, и ожидается, что приложения будут следовать этому соглашению.
Стандартные каталоги iOS: где находятся файлы
В целях безопасности взаимодействие приложения iOS с файловой системой ограничено каталогами внутри каталога песочницы приложения.Во время установки нового приложения установщик создает несколько каталогов контейнеров для приложения внутри каталога песочницы. Каждый каталог контейнера имеет определенную роль. Каталог контейнера пакета содержит пакет приложения, тогда как каталог контейнера данных содержит данные как для приложения, так и для пользователя. Каталог контейнера данных дополнительно разделен на несколько подкаталогов, которые приложение может использовать для сортировки и организации своих данных. Приложение также может запрашивать доступ к дополнительным каталогам контейнеров, например контейнеру iCloud, во время выполнения.
Эти каталоги контейнеров составляют основное представление файловой системы приложения. На рис. 1-1 показано представление каталога песочницы для приложения.
Рисунок 1-1 Приложение iOS, работающее в собственном каталоге песочницы
Как правило, приложению запрещен доступ или создание файлов за пределами его каталогов-контейнеров. Одно исключение из этого правила — когда приложение использует общедоступные системные интерфейсы для доступа к таким вещам, как контакты пользователя или музыка. В этих случаях системные платформы используют вспомогательные приложения для обработки любых связанных с файлами операций, необходимых для чтения или изменения соответствующих хранилищ данных.
Таблица 1-1 перечисляет некоторые из наиболее важных подкаталогов внутри каталога песочницы и описывает их предполагаемое использование. В этой таблице также описаны любые дополнительные ограничения доступа для каждого подкаталога и указано, выполняется ли резервное копирование содержимого каталога с помощью iTunes и iCloud.
Таблица 1-1 Обычно используемые каталоги приложения iOS
Каталог
Описание
Имя приложения .приложение
Это пакет приложения. Этот каталог содержит приложение и все его ресурсы.
Вы не можете писать в этот каталог. Во избежание взлома каталог пакета подписывается во время установки. Запись в этот каталог изменяет подпись и предотвращает запуск вашего приложения. Однако вы можете получить доступ только для чтения к любым ресурсам, хранящимся в пакете приложений. Для получения дополнительной информации см. Руководство по программированию ресурсов .
. Резервное копирование содержимого этого каталога не выполняется iTunes или iCloud.Однако iTunes выполняет первоначальную синхронизацию любых приложений, приобретенных в App Store.
Documents /
Используйте этот каталог для хранения пользовательского контента. Содержимое этого каталога может быть доступно пользователю через общий доступ к файлам; следовательно, этот каталог должен содержать только файлы, которые вы можете захотеть предоставить пользователю.
Содержимое этого каталога зарезервировано iTunes и iCloud.
Документы / Входящие
Используйте этот каталог для доступа к файлам, которые вашему приложению было предложено открыть внешними объектами.В частности, программа Mail помещает в этот каталог вложения электронной почты, связанные с вашим приложением. Контроллеры взаимодействия с документами также могут размещать в нем файлы.
Ваше приложение может читать и удалять файлы в этом каталоге, но не может создавать новые файлы или записывать в существующие файлы. Если пользователь пытается отредактировать файл в этом каталоге, ваше приложение должно незаметно переместить его из каталога, прежде чем вносить какие-либо изменения.
Содержимое этого каталога зарезервировано iTunes и iCloud.
Библиотека /
Это каталог верхнего уровня для всех файлов, не являющихся файлами данных пользователя.Обычно вы помещаете файлы в один из нескольких стандартных подкаталогов. Приложения iOS обычно используют подкаталоги Application Support и Caches ; однако вы можете создавать собственные подкаталоги.
Используйте подкаталоги библиотеки для любых файлов, которые вы не хотите показывать пользователю. Ваше приложение не должно использовать эти каталоги для файлов пользовательских данных.
Содержимое каталога библиотеки (за исключением подкаталога Caches ) копируется iTunes и iCloud.
Для получения дополнительной информации о каталоге библиотеки и его часто используемых подкаталогах см. Каталог библиотеки, в котором хранятся файлы, относящиеся к приложениям.
tmp /
Используйте этот каталог для записи временных файлов, которые не должны сохраняться между запусками вашего приложения. Ваше приложение должно удалить файлы из этого каталога, когда они больше не нужны; однако система может очистить этот каталог, когда ваше приложение не запущено.
Содержимое этого каталога не поддерживается iTunes или iCloud.
Приложение iOS может создавать дополнительные каталоги в каталогах Documents , Library и tmp . Вы можете сделать это, чтобы лучше организовать файлы в этих местах.
Для получения информации о том, как получить ссылки на предыдущие каталоги из вашего приложения iOS, см. Поиск элементов в стандартных каталогах. Советы о том, где разместить файлы, см. В разделе «Куда следует размещать файлы приложения».
Где следует размещать файлы приложения
Чтобы процессы синхронизации и резервного копирования на устройствах iOS не занимали много времени, выбирайте места для размещения файлов избирательно. Приложения, в которых хранятся большие файлы, могут замедлить процесс резервного копирования в iTunes или iCloud. Эти приложения также могут потреблять большой объем доступного хранилища пользователя, что может побудить пользователя удалить приложение или отключить резервное копирование данных этого приложения в iCloud. Имея это в виду, вы должны хранить данные приложения в соответствии со следующими рекомендациями:
Поместите данные пользователя в Documents / .Пользовательские данные обычно включают в себя любые файлы, которые вы можете захотеть предоставить пользователю — все, что вы можете пожелать создать, импортировать, удалить или отредактировать. Для приложения для рисования пользовательские данные включают любые графические файлы, которые пользователь может создать. Для текстового редактора он включает текстовые файлы. Видео- и аудиоприложения могут даже включать файлы, которые пользователь загрузил для просмотра или прослушивания позже.
Поместите файлы поддержки, созданные приложением, в каталог Library / Application support / . Как правило, этот каталог включает файлы, которые приложение использует для запуска, но которые должны оставаться скрытыми от пользователя.Этот каталог также может включать файлы данных, файлы конфигурации, шаблоны и измененные версии ресурсов, загруженные из пакета приложения.
Помните, что файлы в Documents / и Application Support / создаются по умолчанию. Вы можете исключить файлы из резервной копии, вызвав - [NSURL setResourceValue: forKey: error:] с помощью ключа NSURLIsExcludedFromBackupKey . Любой файл, который можно воссоздать или загрузить, необходимо исключить из резервной копии.Это особенно важно для больших медиафайлов. Если ваше приложение загружает видео или аудио файлы, убедитесь, что они не включены в резервную копию.
Поместите временные данные в каталог tmp / . Временные данные включают в себя любые данные, которые не нужно хранить в течение длительного периода времени. Не забудьте удалить эти файлы, когда закончите с ними, чтобы они больше не занимали место на устройстве пользователя. Система будет периодически очищать эти файлы, когда ваше приложение не работает; поэтому вы не можете полагаться на то, что эти файлы сохранятся после завершения работы вашего приложения.
Поместите файлы кэша данных в каталог Library / Caches / . Данные кэша можно использовать для любых данных, которые должны храниться дольше временных данных, но не так долго, как файл поддержки. Вообще говоря, приложение не требует данных кэша для правильной работы, но оно может использовать данные кэша для повышения производительности. Примеры данных кэша включают (но не ограничиваются ими) файлы кэша базы данных и временный загружаемый контент. Обратите внимание, что система может удалить каталог Caches / , чтобы освободить место на диске, поэтому ваше приложение должно иметь возможность повторно создавать или загружать эти файлы по мере необходимости.
О файловой системе macOS
Файловая система macOS разработана для компьютеров Mac, где и пользователи, и программное обеспечение имеют доступ к файловой системе. Пользователи получают доступ к файловой системе напрямую через Finder, который представляет собой ориентированный на пользователя вид файловой системы, скрывая или переименовывая некоторые файлы и каталоги. Приложения получают доступ к файловой системе с помощью системных интерфейсов, которые показывают полную файловую систему именно так, как она отображается на диске.
Домены определяют размещение файлов
В macOS файловая система разделена на несколько доменов, которые разделяют файлы и ресурсы в зависимости от их предполагаемого использования.Такое разделение обеспечивает простоту для пользователя, которому нужно беспокоиться только о конкретном подмножестве файлов. Упорядочивание файлов по доменам также позволяет системе применять общие права доступа к файлам в этом домене, предотвращая намеренное или случайное изменение файлов неавторизованными пользователями.
Пользовательский домен содержит ресурсы, относящиеся к пользователям, которые входят в систему. Хотя технически он охватывает всех пользователей, этот домен отражает только домашний каталог текущего пользователя во время выполнения.Домашние каталоги пользователей могут находиться на загрузочном томе компьютера (в каталоге / Users ) или на сетевом томе. Каждый пользователь (независимо от привилегий) имеет доступ и контроль над файлами в своем собственном домашнем каталоге.
Локальный домен содержит ресурсы, такие как приложения, которые являются локальными для текущего компьютера и совместно используются всеми пользователями этого компьютера. Локальный домен не соответствует одному физическому каталогу, а вместо этого состоит из нескольких каталогов на локальном загрузочном (и корневом) томе.Этот домен обычно управляется системой, но пользователи с административными привилегиями могут добавлять, удалять или изменять элементы в этом домене.
Сетевой домен содержит такие ресурсы, как приложения и документы, которые совместно используются всеми пользователями локальной сети. Элементы в этом домене обычно расположены на сетевых файловых серверах и находятся под контролем сетевого администратора.
Системный домен содержит системное программное обеспечение, установленное Apple.Ресурсы в системном домене необходимы системе для работы. Пользователи не могут добавлять, удалять или изменять элементы в этом домене.
На рис. 1-2 показано, как локальный, системный и пользовательский домены сопоставляются с локальной файловой системой установки macOS. (Сетевой домен не показан, но во многом похож на локальный домен.) На этом рисунке показаны видимые каталоги, которые может видеть пользователь. В зависимости от системы пользователя другие каталоги могут быть видны или некоторые из показанных здесь могут быть скрыты.
Рисунок 1-2 Локальная файловая система macOS
Для получения информации о содержимом каталогов в macOS см. Стандартные каталоги macOS: где находятся файлы. Для получения информации о каталогах, которые macOS обычно скрывает от пользователя (и почему), см. Скрытые файлы и каталоги: упрощение взаимодействия с пользователем.
Стандартные каталоги macOS: где находятся файлы
Независимо от того, предоставлены ли они системой или созданы вашим приложением, каждый файл имеет свое место в macOS.В Таблице 1-2 перечислены некоторые из каталогов верхнего уровня в установке macOS и типы содержимого, которые каждый из них содержит.
Таблица 1-2 Обычно используемые каталоги в macOS
Каталог
Использование
/ Приложения
Этот каталог используется для установки всех приложений пользователи компьютера. Магазин приложений автоматически устанавливает приложения, приобретенные пользователем, в этот каталог.
Подкаталог Utilities содержит подмножество приложений, которые предназначены для использования в управлении локальной системой.
Этот каталог является частью локального домена.
Библиотека
В системе имеется несколько каталогов Library , каждый из которых связан с отдельным доменом или конкретным пользователем. Приложения должны использовать каталог библиотеки для хранения специфичных для приложения (или специфичных для системы) ресурсов.
Для получения подробной информации о содержимом этого каталога и о том, как вы используете его для поддержки своих приложений, см. Каталог библиотек, в котором хранятся файлы, относящиеся к конкретным приложениям.
/ Сеть
Этот каталог содержит список компьютеров в локальной сети.
Нет гарантии, что файлы, расположенные на сетевых файловых серверах, будут иметь каталог / Network в начале своего пути. Имена путей различаются в зависимости от нескольких факторов, в том числе от того, как был смонтирован сетевой том.Например, если пользователь использует команду «Подключиться к серверу» для монтирования тома, пути начинаются с каталога / Volumes . При написании кода предполагайте, что файлы на любом томе, кроме загрузочного, могут быть расположены на сетевом сервере.
/ System
Этот каталог содержит системные ресурсы, необходимые для работы macOS. Эти ресурсы предоставлены Apple и не могут быть изменены.
Этот каталог содержит содержимое системного домена.
/ Пользователи
Этот каталог содержит один или несколько домашних каталогов пользователей. В домашнем каталоге пользователя хранятся файлы, связанные с пользователем. Обычный домашний каталог пользователя включает следующие подкаталоги:
Приложения — содержит приложения для конкретного пользователя.
Рабочий стол — содержит элементы на рабочем столе пользователя.
Документы — содержит пользовательские документы и файлы.
Загрузки —Содержит файлы, загруженные из Интернета.
Библиотека — содержит файлы приложений для конкретного пользователя (скрытые в macOS 10.7 и более поздних версиях).
Фильмы — содержит видеофайлы пользователя.
Музыка — содержит музыкальные файлы пользователя.
Изображения — содержит фотографии пользователя.
Общедоступный — Содержит контент, которым пользователь хочет поделиться.
Сайты — содержит веб-страницы, используемые личным сайтом пользователя. (Для отображения этих страниц необходимо включить общий доступ к Интернету.)
Предыдущие каталоги предназначены только для хранения пользовательских документов и мультимедиа. Приложения не должны записывать файлы в предыдущие каталоги, если это явно не указано пользователем. Единственным исключением из этого правила является каталог Library , который приложения могут использовать для хранения файлов данных, необходимых для поддержки текущего пользователя.
Из подкаталогов только каталог Public доступен другим пользователям в системе. Доступ к другим каталогам по умолчанию ограничен.
Важно: Файлы в каталогах пользователя Documents и Desktop должны отражать только те документы, которые пользователь создал и с которыми напрямую работает. Точно так же каталоги мультимедиа должны содержать только мультимедийные файлы пользователя. Эти каталоги никогда не должны использоваться для хранения файлов данных, которые ваше приложение создает и управляет автоматически.Если вам нужно место для хранения автоматически сгенерированных файлов, используйте каталог Library , который предназначен специально для этой цели. Для получения информации о том, куда помещать файлы в каталог библиотеки, см. Каталог библиотеки, в котором хранятся файлы, относящиеся к приложениям.
Хотя каталоги в Табл. 1-2 видны пользователям macOS, они не единственные каталоги, присутствующие в файловой системе. macOS скрывает многие каталоги, чтобы предотвратить доступ пользователей к файлам, которые им не нужны.
Изолированные контейнеры файлов приложений macOS
изолированные приложения macOS имеют все свои Поддержка приложений , Кэш , временные каталоги и другие связанные документы, хранящиеся в каталоге, расположенном по определенному системой пути, который можно получить, вызвав NSHomeDirectory функция.
Для получения дополнительной информации см. App Sandbox Design Guide .
Скрытые файлы и каталоги: упрощение взаимодействия с пользователем
Чтобы упростить работу пользователей, Finder и некоторые определенные пользовательские интерфейсы (например, панели «Открыть» и «Сохранить»), скройте многие файлы и каталоги, которые пользователь никогда не должен придется использовать.Многие из скрытых элементов являются ресурсами системы или приложения, к которым пользователи не могут (или не должны) обращаться напрямую. Среди скрытых файлов и каталогов следующие:
Точечные каталоги и файлы. Любой файл или каталог, имя которого начинается с символа точки (. ), автоматически скрывается. Это соглашение взято из UNIX, которая использовала его для сокрытия системных сценариев и других специальных типов файлов и каталогов. Два специальных каталога в этой категории — .Каталоги и .. , которые являются ссылками на текущий и родительский каталоги соответственно.
Каталоги, относящиеся к UNIX. Каталоги этой категории унаследованы от традиционных установок UNIX. Они являются важной частью уровня BSD системы, но более полезны для разработчиков программного обеспечения, чем для конечных пользователей. Некоторые из наиболее важных скрытых каталогов включают:
/ bin — Содержит важные двоичные файлы командной строки.Обычно эти двоичные файлы выполняются из сценариев командной строки.
/ dev —Содержит важные файлы устройств, например точки монтирования для подключенного оборудования.
/ etc —Содержит файлы конфигурации для конкретного хоста.
/ sbin —Содержит важные системные двоичные файлы.
/ tmp —Содержит временные файлы, созданные приложениями и системой.
/ usr —Содержит второстепенные двоичные файлы командной строки, библиотеки, файлы заголовков и другие данные.
/ var —Содержит файлы журнала и другие файлы с переменным содержанием. (Файлы журнала обычно просматриваются с помощью приложения Console.)
Явно скрытые файлы и каталоги. Finder может скрывать определенные файлы или каталоги, к которым пользователь не должен обращаться напрямую. Наиболее ярким примером этого является каталог / Volumes , который содержит подкаталог для каждого смонтированного диска в локальной файловой системе из командной строки.(Finder предоставляет другой пользовательский интерфейс для доступа к локальным дискам.) В macOS 10.7 и более поздних версиях Finder также скрывает каталог ~ / Library , то есть каталог Library , расположенный в домашнем каталоге пользователя.
Пакеты и связки. Пакеты и бандлы — это каталоги, которые Finder представляет пользователю, как если бы они были файлами. Пакеты скрывают внутреннюю работу исполняемых файлов, таких как приложения, и просто представляют собой единый объект, который можно легко перемещать по файловой системе.Точно так же пакеты позволяют приложениям реализовывать сложные форматы документов, состоящие из нескольких отдельных файлов, при этом представляя пользователю то, что кажется единым документом.
Хотя Finder и другие системные интерфейсы скрывают файлы и каталоги от пользователя, интерфейсы Какао, такие как NSFileManager , не отфильтровывают файлы или каталоги, которые обычно невидимы для пользователей. Таким образом, код, использующий эти интерфейсы, теоретически имеет полное представление о файловой системе и ее содержимом.(Конечно, процесс действительно имеет доступ только к тем файлам и каталогам, для которых у него есть соответствующие разрешения.)
Файлы и каталоги могут иметь альтернативные имена
В некоторых ситуациях Finder представляет пользователям имена файлов или каталогов, которые не соответствуют совпадают с реальными именами, как они появляются в файловой системе. Эти имена известны как отображаемые имена и используются только Finder и конкретными компонентами системы (такими как панели «Открыть» и «Сохранить») при представлении пользователю информации о файлах и каталогах.Отображаемые имена улучшают взаимодействие с пользователем, представляя пользователю контент в более удобной форме. Например, macOS использует отображаемые имена в следующих ситуациях:
Локализованные имена. Система предоставляет локализованные имена для многих системных каталогов, таких как Приложения , Библиотека , Музыка , Фильмы . Аналогичным образом приложение может предоставлять локализованные имена для себя и для любых создаваемых им каталогов.
Расширение имени файла скрыто. По умолчанию система скрывает расширения файлов для всех файлов. Пользователь может изменить параметр, но когда действует скрытие расширения имени файла, символы после последней точки в имени файла (и сама точка) не отображаются.
Отображаемые имена не влияют на фактическое имя файла в файловой системе. Код, который обращается к файлу или каталогу программно, должен указывать фактическое имя элемента при открытии или управлении элементом с помощью интерфейсов файловой системы.Единственный раз, когда ваше приложение должно когда-либо использовать отображаемые имена, — это когда пользователю отображается имя файла или каталога. Вы можете получить отображаемое имя для любого файла или каталога с помощью метода displayNameAtPath: из NSFileManager .
Важно: Ваш код не должен позволять пользователям напрямую изменять отображаемые имена. Если вы хотите, чтобы пользователь указал имя файла, используйте панель «Сохранить».
Информацию о том, как локализовать каталоги, создаваемые вашим приложением, см. В разделе Расширенное программирование файловой системы .Для получения дополнительной информации о локализации содержимого приложения см. Руководство по интернационализации и локализации .
В каталоге библиотеки хранятся файлы, относящиеся к приложениям.
В каталоге библиотеки приложения и другие модули кода хранят свои пользовательские файлы данных. Независимо от того, пишете ли вы код для iOS или macOS, важно понимать структуру каталога библиотеки . Вы используете этот каталог для хранения файлов данных, кешей, ресурсов, настроек и даже пользовательских данных в некоторых конкретных ситуациях.
В системе есть несколько каталогов Library , но только некоторые из них, к которым ваш код должен когда-либо обращаться:
Library в текущем домашнем каталоге — это версия каталога, которую вы используете чаще всего, потому что это тот, который содержит все пользовательские файлы. В iOS Библиотека помещается в пакет данных приложений. В macOS это каталог изолированной программной среды приложения или домашний каталог текущего пользователя (если приложение не находится в изолированной программной среде).
/ Библиотека (только для macOS) — приложения, которые совместно используют ресурсы между пользователями, хранят эти ресурсы в этой версии каталога библиотеки . Изолированным приложениям не разрешено использовать этот каталог.
/ System / Library (только для macOS) — этот каталог зарезервирован для использования Apple.
После выбора того, какую версию каталога библиотеки использовать, вам все равно нужно знать, где хранить файлы. Сам каталог библиотеки содержит несколько подкаталогов, которые подразделяют специфический для приложения контент на несколько хорошо известных категорий.В Табл. 1-3 перечислены наиболее распространенные подкаталоги, которые вы можете использовать. Хотя каталоги библиотеки в macOS содержат намного больше подкаталогов, чем перечисленные, большинство из них используется только системой. Если вам нужен более полный список подкаталогов, см. Сведения о каталоге библиотеки macOS.
Таблица 1-3 Ключевые подкаталоги библиотеки Каталог
Каталог
Использование
Поддержка приложений
кроме тех, которые связаны с документами пользователя.Например, вы можете использовать этот каталог для хранения файлов данных, созданных приложением, файлов конфигурации, шаблонов или других фиксированных или изменяемых ресурсов, которыми управляет приложение. Приложение может использовать этот каталог для хранения изменяемой копии ресурсов, изначально содержащихся в пакете приложения. Игра может использовать этот каталог для хранения новых уровней, приобретенных пользователем и загруженных с сервера.
Все содержимое этого каталога должно быть помещено в настраиваемый подкаталог, имя которого совпадает с идентификатором пакета вашего приложения или вашей компании.
В iOS содержимое этого каталога копируется iTunes и iCloud.
Кеши
Используйте этот каталог для записи любых файлов поддержки для конкретного приложения, которые ваше приложение может легко воссоздать. Ваше приложение обычно отвечает за управление содержимым этого каталога, а также за добавление и удаление файлов по мере необходимости.
В iOS 2.2 и новее содержимое этого каталога не копируется iTunes или iCloud.Кроме того, система удаляет файлы в этом каталоге при полном восстановлении устройства.
В iOS 5.0 и более поздних версиях система может удалить каталог Caches в редких случаях, когда в системе очень мало места на диске. Этого никогда не произойдет, пока приложение работает. Однако имейте в виду, что восстановление из резервной копии не обязательно является единственным условием, при котором каталог Caches может быть удален.
Фреймворки
В macOS фреймворки, которые должны совместно использоваться несколькими приложениями, могут быть установлены либо в локальном, либо в пользовательском домене.В каталоге Frameworks в системном домене хранятся платформы, которые вы используете для создания приложений macOS.
В iOS приложения не могут устанавливать пользовательские платформы.
Настройки
Этот каталог содержит файлы настроек для конкретных приложений. Вам не следует создавать файлы в этом каталоге самостоятельно. Вместо этого используйте класс NSUserDefaults или CFPreferences API, чтобы получить и установить значения предпочтений для вашего приложения.
В iOS содержимое этого каталога копируется iTunes и iCloud.
Контейнер для хранения файлов iCloud
iCloud предоставляет структурированную систему для хранения файлов для приложений, использующих iCloud:
Приложения имеют основной каталог контейнера iCloud для хранения собственных файлов. Они также могут получить доступ к вторичным каталогам контейнеров iCloud, указанным в их правах на приложения.
Внутри каждого каталога контейнера файлы разделены на «документы» и данные. Каждый файл или пакет файлов, расположенный в подкаталоге Documents (или одном из его подкаталогов), представляется пользователю (через пользовательский интерфейс iCloud в macOS и iOS) как отдельный документ, который можно удалить по отдельности.Все, что отсутствует в Documents или в одном из его подкаталогов, обрабатывается как данные и отображается как отдельная запись в пользовательском интерфейсе iCloud.
Документы, которые пользователь создает и видит в пользовательском интерфейсе приложения — например, браузеры документов в Pages, Numbers и Keynote должны храниться в каталоге Documents . Другой пример файлов, которые могут находиться в каталоге Documents , — это сохраненные игры, опять же потому, что это то, что приложение потенциально может предоставить какой-то метод для выбора.
Все, что приложение не хочет, чтобы пользователь видел или изменял напрямую, следует размещать за пределами каталога Documents . Приложения могут создавать любые подкаталоги внутри каталога контейнера, чтобы они могли упорядочивать личные файлы по своему усмотрению.
Приложения создают файлы и каталоги в каталогах контейнеров iCloud точно так же, как они создают локальные файлы и каталоги. И все атрибуты файла сохраняются. Если они добавляют к файлу расширенные атрибуты, эти атрибуты копируются в iCloud, а также на другие устройства пользователя.
Контейнеры iCloud также позволяют хранить пары ключ-значение, к которым можно легко получить доступ без необходимости создания формата документа.
Как система определяет тип содержимого в файле
Существует два основных метода определения типа содержимого в файле:
Идентификатор унифицированного типа — это строка, которая однозначно идентифицирует класс объектов, которые считаются иметь «тип». UTI предоставляют согласованные идентификаторы для данных, которые все приложения и службы могут распознать и на которые могут полагаться.Они также более гибкие, чем большинство других методов, потому что вы можете использовать их для представления любого типа данных, а не только файлов и каталогов. Примеры UTI включают:
public.text — общедоступный тип, который идентифицирует текстовые данные.
public.jpeg — общедоступный тип, определяющий данные изображения JPEG.
com.apple.bundle —Тип Apple, который определяет каталог пакета.
ком.apple.application-bundle — тип Apple, определяющий связанное приложение.
Если для указания типов файлов доступен интерфейс на основе UTI, вам следует предпочесть этот интерфейс любым другим. Многие интерфейсы macOS позволяют указывать UTI, соответствующие файлам или каталогам, с которыми вы хотите работать. Например, на панели «Открыть» вы можете использовать UTI в качестве фильтров файлов и ограничить типы файлов, выбираемых пользователем, теми, которые может обрабатывать ваше приложение. Несколько классов AppKit, включая NSDocument , NSPasteboard и NSImage , поддерживают UTI.В iOS UTI используются только для указания типов монтажного стола.
Один из способов определить UTI для данного файла — это посмотреть на его расширение. Расширение имени файла представляет собой строку символов, добавленную в конец файла и отделенную от основного имени файла точкой. Каждая уникальная строка символов идентифицирует файл определенного типа. Например, расширение .strings определяет файл ресурсов с локализуемыми строковыми данными, а расширение .png определяет файл с данными изображения в формате переносимой сетевой графики.
Примечание: Поскольку символы точки являются допустимыми символами в именах файлов macOS и iOS, только символы после последней точки в имени файла считаются частью расширения имени файла. Все, что находится слева от последней точки, считается частью самого имени файла.
Если ваше приложение определяет пользовательские форматы файлов, вы должны зарегистрировать эти форматы и любые связанные расширения файлов в файле Info вашего приложения.plist файл. Ключ CFBundleDocumentTypes определяет форматы файлов, которые ваше приложение распознает и может открывать. Записи для любых настраиваемых форматов файлов должны включать как расширение имени файла, так и UTI, соответствующий содержимому файла. Система использует эту информацию для направления файлов соответствующего типа в ваше приложение.
Для получения дополнительной информации об UTI и их использовании см. Uniform Type Identifiers Overview . Дополнительные сведения о ключе CFBundleDocumentTypes см. В разделе Информация о ключе списка свойств .
Безопасность: защитите файлы, которые вы создаете
Поскольку все пользовательские данные и системный код хранятся где-то на диске, защита целостности файлов и файловой системы является важной задачей. По этой причине существует несколько способов защитить контент и предотвратить его кражу или повреждение другими процессами.
Для получения общей информации о методах безопасного кодирования при работе с файлами см. Руководство по безопасному кодированию .
Песочницы ограничивают распространение повреждений
В iOS и macOS 10.7 и новее, песочницы не позволяют приложениям писать в те части файловой системы, в которые они не должны писать. Каждое изолированное приложение получает один или несколько контейнеров, в которые оно может выполнять запись. Приложение не может писать в контейнеры других приложений или в большинство каталогов за пределами песочницы. Эти ограничения ограничивают потенциальный ущерб, который может быть нанесен в случае нарушения безопасности приложения.
Разработчикам, создающим приложения для macOS 10.7 и более поздних версий, рекомендуется помещать свои приложения в песочницы для повышения безопасности.Разработчикам приложений для iOS не нужно явно помещать свое приложение в песочницу, потому что система делает это за них автоматически во время установки.
Для получения дополнительной информации о песочницах и типах ограничений, которые они накладывают на доступ к файловой системе, см. Руководство по программированию приложений Mac и Руководство по созданию песочницы .
Полномочия и списки управления доступом регулируют весь доступ к файлам
Доступ к файлам и каталогам регулируется сочетанием списков управления доступом (ACL) и разрешений BSD.Списки управления доступом — это набор детализированных элементов управления, которые точно определяют, что можно, а что нельзя делать с файлом или каталогом и кем. С помощью списков управления доступом вы можете предоставить отдельным пользователям разные уровни доступа к определенному файлу или каталогу. В отличие от этого, разрешения BSD позволяют вам предоставлять доступ только трем классам пользователей: владельцу файла, одной указанной вами группе пользователей и всем пользователям. См. Обзор безопасности для получения дополнительной информации.
Примечание: Для файла на сетевом сервере не делайте никаких предположений о ACL и разрешениях BSD, связанных с файлом.Некоторые сетевые файловые системы предоставляют только обобщенную версию этой информации.
Поскольку приложения iOS всегда запускаются в изолированной программной среде, система назначает определенные списки управления доступом и разрешения для файлов, созданных каждым приложением. Однако приложения macOS могут использовать службы идентификации для управления списками контроля доступа к файлам, к которым у них есть доступ. Для получения информации о том, как использовать службы идентификации (и платформу совместной работы), см. Руководство по программированию служб идентификации .
Файлы могут быть зашифрованы на диске
И macOS, и iOS поддерживают шифрование файлов на диске:
iOS. Приложение iOS может указать файлы, которые оно хочет зашифровать на диске. Когда пользователь разблокирует устройство, содержащее зашифрованные файлы, система создает ключ дешифрования, который позволяет приложению получить доступ к его зашифрованным файлам. Однако, когда пользователь блокирует устройство, ключ дешифрования уничтожается, чтобы предотвратить несанкционированный доступ к файлам.
macOS. Пользователи могут зашифровать содержимое тома с помощью приложения Disk Utility. (Они также могут зашифровать только загрузочный том из системной настройки безопасности и конфиденциальности.) Содержимое зашифрованного диска доступно приложениям только во время работы компьютера. Когда пользователь переводит компьютер в спящий режим или выключает его, ключи дешифрования уничтожаются, чтобы предотвратить несанкционированный доступ к содержимому диска.
В iOS приложениям, использующим шифрование на диске, необходимо прекратить использование зашифрованных файлов, когда пользователь блокирует устройство. Поскольку при блокировке устройства ключи дешифрования уничтожаются, доступ к зашифрованным файлам ограничен, когда устройство разблокировано.Если ваше приложение iOS может работать в фоновом режиме, пока устройство заблокировано, оно должно работать без доступа к каким-либо из его зашифрованных файлов. Поскольку зашифрованные диски в macOS всегда доступны во время работы компьютера, приложениям macOS не нужно делать ничего особенного для обработки шифрования на уровне диска.
Дополнительные сведения о работе с зашифрованными файлами в iOS см. В Руководстве по программированию приложений для iOS .
Синхронизация обеспечивает надежность вашего файлового кода
Файловая система — это ресурс, совместно используемый сторонними приложениями и системными приложениями.Поскольку несколько приложений могут получать доступ к файлам и каталогам одновременно, существует возможность для одного приложения внести изменения, которые сделают представление второго приложения о файловой системе устаревшим. Если второе приложение не готово к обработке таких изменений, оно может перейти в неизвестное состояние или даже выйти из строя. В случаях, когда ваше приложение полагается на наличие определенных файлов, вы можете использовать интерфейсы синхронизации, чтобы получать уведомления об изменениях в этих файлах.
Синхронизация файловой системы — это в первую очередь проблема в macOS, где пользователь может управлять файлами непосредственно с помощью Finder или с любым количеством других приложений одновременно.К счастью, macOS предоставляет следующие интерфейсы, помогающие решить проблемы с синхронизацией:
Файлы, параллелизм и безопасность потоков
Поскольку операции, связанные с файлами, включают взаимодействие с жестким диском и поэтому выполняются медленнее по сравнению с большинством других операций, большая часть файловых операций Связанные интерфейсы в iOS и macOS разработаны с учетом параллелизма. Некоторые технологии включают в себя асинхронные операции, а большинство других могут безопасно выполняться из очереди отправки или вторичного потока.В Таблице 1-4 перечислены некоторые из ключевых технологий, обсуждаемых в этом документе, и указаны сведения о том, безопасны ли они для использования из определенных потоков или любого потока. Для получения конкретной информации о возможностях любого интерфейса см. Справочную документацию по этому интерфейсу.
Таблица 1-4 Безопасность потоков ключевых классов и технологий
Класс / Технология
Примечания
NSFileManager
Для большинства задач объект по умолчанию NSFileManager одновременно из нескольких фоновых потоков.Единственное исключение из этого правила — задачи, которые взаимодействуют с делегатом файлового менеджера. При использовании объекта диспетчера файлов с делегатом рекомендуется создать уникальный экземпляр класса NSFileManager и использовать делегат с этим экземпляром. Затем вы должны использовать свой уникальный экземпляр из одного потока за раз.
Grand Central Dispatch
Сам GCD можно безопасно использовать из любого потока. Тем не менее, вы по-прежнему несете ответственность за написание ваших блоков потокобезопасным способом.
NSFileHandle , NSData , Потоки Какао
Большинство объектов Foundation, которые вы используете для чтения и записи файловых данных, можно использовать из любого отдельного потока, но не должны использоваться из нескольких потоков одновременно.
Панели открытия и сохранения
Поскольку они являются частью вашего пользовательского интерфейса, вы всегда должны представлять и управлять панелями открытия и сохранения из основного потока приложения.
Подпрограммы POSIX
Подпрограммы POSIX для работы с файлами обычно предназначены для безопасной работы из любого потока. Подробности см. На соответствующих страницах руководства.
NSURL и NSString
Неизменяемые объекты, которые вы используете для указания путей, безопасно использовать из любого потока. Поскольку они неизменяемы, вы также можете обращаться к ним из нескольких потоков одновременно.Конечно, изменяемые версии этих объектов следует использовать одновременно только из одного потока.
NSEnumerator и его подклассы
Объекты перечислителя можно безопасно использовать из любого одного потока, но не следует использовать из нескольких потоков одновременно.
Даже если вы используете поточно-ориентированный интерфейс для управления файлом, проблемы все равно могут возникать, когда несколько потоков или несколько процессов пытаются воздействовать на один и тот же файл.Хотя существуют меры защиты, предотвращающие одновременное изменение файла несколькими клиентами, эти меры не всегда гарантируют монопольный доступ к файлу в любое время. (Вы также не должны пытаться запретить другим процессам доступ к общим файлам.) Чтобы ваш код знал об изменениях, внесенных в общие файлы, используйте файловые координаторы для управления доступом к этим файлам. Дополнительные сведения о координаторах файлов см. В разделе «Роль координаторов файлов и докладчиков»

.
Именование файлов, путей и пространств имен — приложения Win32
15.09.2020
14 минут на чтение
В этой статье
Все файловые системы, поддерживаемые Windows, используют концепцию файлов и каталогов для доступа к данным, хранящимся на диске или устройстве.Разработчики Windows, работающие с API Windows для ввода-вывода файлов и устройств, должны понимать различные правила, соглашения и ограничения имен файлов и каталогов.
Доступ к данным можно получить с дисков, устройств и сетевых ресурсов с помощью API файлового ввода-вывода. Файлы и каталоги, наряду с пространствами имен, являются частью концепции пути, который представляет собой строковое представление того, где получить данные, независимо от того, с диска ли они, устройства или сетевого подключения для конкретной операции.
Некоторые файловые системы, такие как NTFS, поддерживают связанные файлы и каталоги, которые также следуют соглашениям и правилам именования файлов, как и обычный файл или каталог. Дополнительные сведения см. В разделах «Жесткие ссылки и переходы», «Точки повторной обработки» и «Операции с файлами».
Для получения дополнительной информации см. Следующие подразделы:
Чтобы узнать о настройке Windows 10 для поддержки длинных путей к файлам, см. Ограничение максимальной длины пути.
Имена файлов и каталогов
Все файловые системы следуют одним и тем же общим соглашениям об именах для отдельных файлов: базовое имя файла и дополнительное расширение, разделенные точкой.Однако каждая файловая система, такая как NTFS, CDFS, exFAT, UDFS, FAT и FAT32, может иметь особые и разные правила формирования отдельных компонентов на пути к каталогу или файлу. Обратите внимание, что каталог — это просто файл со специальным атрибутом, обозначающий его как каталог, но в остальном он должен следовать всем тем же правилам именования, что и обычный файл. Поскольку термин каталог просто относится к особому типу файла в том, что касается файловой системы, в некоторых справочных материалах будет использоваться общий термин файл для охвата концепции каталогов и файлов данных как таковых.По этой причине, если не указано иное, любые правила именования или использования или примеры для файла также должны применяться к каталогу. Термин путь означает один или несколько каталогов, обратную косую черту и, возможно, имя тома. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Пути».
Ограничения на количество символов также могут быть разными и могут различаться в зависимости от файловой системы и используемого формата префикса имени пути. Это дополнительно осложняется поддержкой механизмов обратной совместимости. Например, более старая файловая система MS-DOS FAT поддерживает максимум 8 символов для основного имени файла и 3 символа для расширения, всего 12 символов, включая разделитель точек.Обычно это имя файла 8.3 . Файловые системы Windows FAT и NTFS не ограничиваются именами файлов 8.3, потому что они имеют длинных имен файлов, поддерживают , но они по-прежнему поддерживают версию 8.3 длинных имен файлов.
Условные обозначения
Следующие основные правила позволяют приложениям создавать и обрабатывать допустимые имена для файлов и каталогов независимо от файловой системы:
Используйте точку, чтобы отделить базовое имя файла от расширения в имени каталога или файла.
Используйте обратную косую черту (\) для разделения компонентов пути . Обратная косая черта отделяет имя файла от пути к нему и одно имя каталога от имени другого каталога в пути. Вы не можете использовать обратную косую черту в имени фактического файла или каталога, потому что это зарезервированный символ, разделяющий имена на компоненты.
Используйте обратную косую черту как часть имен томов, например, «C: \» в «C: \ path \ file» или «\\ server \ share» в «\\ server \ share \ path \ file «для имен UNC.Дополнительные сведения об именах UNC см. В разделе «Ограничение максимальной длины пути».
Не учитывайте регистр. Например, считайте имена OSCAR, Oscar и oscar одинаковыми, даже если некоторые файловые системы (например, файловая система, совместимая с POSIX) могут рассматривать их как разные. Обратите внимание, что NTFS поддерживает семантику POSIX для чувствительности к регистру, но это не поведение по умолчанию. Для получения дополнительной информации см. CreateFile .
Обозначения томов (буквы дисков) также нечувствительны к регистру.Например, «D: \» и «d: \» относятся к одному и тому же тому.
Используйте любой символ текущей кодовой страницы для имени, включая символы Unicode и символы из расширенного набора символов (128–255), за исключением следующих:
Следующие зарезервированные символы:
<(менее)
> (больше)
: (двоеточие)
«(двойная кавычка)
/ (косая черта)
\ (обратная косая черта)
| (вертикальный стержень или труба)
? (вопросительный знак)
* (звездочка)
Целочисленное значение, равное нулю, иногда называемое символом ASCII NUL .
Символы, целочисленные представления которых находятся в диапазоне от 1 до 31, за исключением альтернативных потоков данных, где эти символы разрешены. Дополнительные сведения о файловых потоках см. В разделе Файловые потоки.
Любой другой символ, запрещенный целевой файловой системой.
Используйте точку в качестве каталога компонент в пути для представления текущего каталога, например «. \ Temp.txt». Для получения дополнительной информации см. Пути.
Используйте две последовательные точки (..) в качестве каталога компонент в пути для представления родительского элемента текущего каталога, например «.. \ temp.txt». Для получения дополнительной информации см. Пути.
Не используйте следующие зарезервированные имена для имени файла:
CON, PRN, AUX, NUL, COM1, COM2, COM3, COM4, COM5, COM6, COM7, COM8, COM9, LPT1, LPT2, LPT3, LPT4, LPT5, LPT6, LPT7, LPT8 и LPT9. Также избегайте этих имен, за которыми сразу следует расширение; например, NUL.txt не рекомендуется. Для получения дополнительной информации см. Пространства имен.
Не заканчивайте имя файла или каталога пробелом или точкой. Хотя базовая файловая система может поддерживать такие имена, оболочка Windows и пользовательский интерфейс — нет. Однако допустимо указывать точку в качестве первого символа имени. Например, «.temp».
Краткие и длинные имена
Длинным именем файла считается любое имя файла, которое превышает короткое имя MS-DOS (также называемое 8.3 ) соглашение об именах стилей. Когда вы создаете длинное имя файла, Windows может также создать короткую форму имени 8.3, названную псевдонимом 8.3 или кратким именем, и также сохранить ее на диске. Этот псевдоним 8.3 может быть отключен по соображениям производительности либо для всей системы, либо для определенного тома, в зависимости от конкретной файловой системы.
Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003 и Windows XP: 8.3 псевдонимы нельзя отключить для указанных томов до Windows 7 и Windows Server 2008 R2.
Во многих файловых системах имя файла будет содержать тильду (~) в каждом компоненте имени, которое слишком длинное, чтобы соответствовать правилам именования 8.3.
Примечание
Не все файловые системы следуют соглашению о замене тильды, и системы можно настроить так, чтобы отключить создание псевдонимов 8.3, даже если они обычно его поддерживают. Поэтому не предполагайте, что псевдоним 8.3 уже существует на диске.
Чтобы запросить у системы имена файлов 8.3, длинные имена или полный путь к файлу, рассмотрите следующие варианты:
В более новых файловых системах, таких как NTFS, exFAT, UDFS и FAT32, Windows сохраняет длинные имена файлов на диске в Unicode, что означает, что исходное длинное имя файла всегда сохраняется.Это верно, даже если длинное имя файла содержит расширенные символы, независимо от кодовой страницы, которая активна во время операции чтения или записи на диск.
Файлы с длинными именами файлов можно копировать между разделами файловой системы NTFS и разделами файловой системы Windows FAT без потери информации об имени файла. Это может быть неверно для старых файловых систем MS-DOS FAT и некоторых типов файловых систем CDFS (CD-ROM), в зависимости от фактического имени файла. В этом случае, если возможно, подставляется короткое имя файла.
Пути
Путь к указанному файлу состоит из одного или нескольких компонентов , разделенных специальным символом (обратной косой чертой), причем каждый компонент обычно является именем каталога или именем файла, но с некоторыми заметными исключениями, обсуждаемыми ниже. Для интерпретации системой пути часто критически важно, как выглядит начало пути, или префикс , . Этот префикс определяет пространство имен , которое использует путь, и, кроме того, какие специальные символы используются в какой позиции в пути, включая последний символ.
Если компонент пути является именем файла, он должен быть последним компонентом.
Каждый компонент пути также будет ограничен максимальной длиной, указанной для конкретной файловой системы. В целом эти правила делятся на две категории: коротких и длинных . Обратите внимание, что имена каталогов хранятся в файловой системе как файлы особого типа, но правила именования файлов также применяются к именам каталогов. Подводя итог, путь — это просто строковое представление иерархии между всеми каталогами, которые существуют для определенного имени файла или каталога.
Полностью квалифицированные и относительные пути
Для функций Windows API, которые манипулируют файлами, имена файлов часто могут относиться к текущему каталогу, в то время как для некоторых API требуется полный путь. Имя файла указывается относительно текущего каталога, если оно не начинается с одного из следующих символов:
Имя UNC любого формата, которое всегда начинается с двух символов обратной косой черты («\\»). Для получения дополнительной информации см. Следующий раздел.
Обозначение диска с обратной косой чертой, например «C: \» или «d: \».
Одиночная обратная косая черта, например, «\ каталог» или «\ file.txt». Это также называется абсолютным путем .
Если имя файла начинается только с указателя диска, но не с обратной косой черты после двоеточия, оно интерпретируется как относительный путь к текущему каталогу на диске с указанной буквой. Обратите внимание, что текущий каталог может быть или не быть корневым, в зависимости от того, что он был установлен во время последней операции «изменения каталога» на этом диске.Примеры этого формата:
«C: tmp.txt» относится к файлу с именем «tmp.txt» в текущем каталоге на диске C.
«C: tempdir \ tmp.txt» относится к файлу в подкаталоге текущего каталога на диске C.
Путь также называется относительным, если он содержит «двойные точки»; то есть два периода вместе в одном компоненте пути. Этот специальный спецификатор используется для обозначения каталога над текущим каталогом, также известного как «родительский каталог».Примеры этого формата:
«.. \ tmp.txt» указывает файл с именем tmp.txt, расположенный в родительском каталоге текущего каталога.
«.. \ .. \ tmp.txt» указывает файл, который находится на два каталога выше текущего каталога.
«.. \ tempdir \ tmp.txt» указывает файл с именем tmp.txt, расположенный в каталоге с именем tempdir, который является одноранговым каталогом для текущего каталога.
Относительные пути могут сочетать оба типа примеров, например «C: .. \ tmp.txt».Это полезно, потому что, хотя система отслеживает текущий диск вместе с текущим каталогом этого диска, она также отслеживает текущие каталоги в каждой из разных букв дисков (если в вашей системе их больше одной), независимо от какое обозначение привода установлено в качестве текущего привода.
Ограничение максимальной длины пути
В выпусках Windows до Windows 10 версии 1607 максимальная длина пути составляет MAX_PATH , что составляет 260 символов.В более поздних версиях Windows для снятия ограничения требуется изменение раздела реестра или использование инструмента групповой политики. См. Полную информацию в разделе «Ограничение максимальной длины пути».
Пространства имен
Существует две основные категории соглашений о пространствах имен, используемых в API Windows, обычно называемых пространствами имен NT и пространствами имен Win32 . Пространство имен NT было разработано как пространство имен самого низкого уровня, в котором могли существовать другие подсистемы и пространства имен, включая подсистему Win32 и, соответственно, пространства имен Win32.POSIX — еще один пример подсистемы в Windows, построенной на основе пространства имен NT. Ранние версии Windows также определяли несколько предопределенных или зарезервированных имен для определенных специальных устройств, таких как коммуникационные (последовательные и параллельные) порты и консоль дисплея по умолчанию, как часть того, что теперь называется пространством имен устройств NT, и все еще поддерживаются в текущих версиях. Windows для обратной совместимости.
Пространства имен файлов Win32
Префикс и соглашения пространства имен Win32 суммированы в этом и следующем разделах с описанием того, как они используются.Обратите внимание, что эти примеры предназначены для использования с функциями Windows API и не обязательно работают с приложениями оболочки Windows, такими как Windows Explorer. По этой причине существует более широкий диапазон возможных путей, чем обычно доступен из приложений оболочки Windows, и приложения Windows, использующие это преимущество, могут быть разработаны с использованием этих соглашений о пространствах имен.
Для файлового ввода-вывода префикс «\\? \» В строке пути указывает API Windows отключить весь синтаксический анализ строки и отправить строку, которая следует за ней, прямо в файловую систему.Например, если файловая система поддерживает большие пути и имена файлов, вы можете превысить ограничения MAX_PATH , которые в противном случае применяются API Windows. Дополнительные сведения о обычном ограничении максимального пути см. В предыдущем разделе «Ограничение максимальной длины пути».
Поскольку он отключает автоматическое раскрытие строки пути, префикс «\\? \» Также позволяет использовать «..» и «.» в именах путей, что может быть полезно, если вы пытаетесь выполнить операции с файлом с этими зарезервированными спецификаторами относительного пути как часть полного пути.
Многие, но не все API файлового ввода-вывода поддерживают «\\? \»; вы должны посмотреть справочную тему для каждого API, чтобы быть уверенным.
Обратите внимание, что API Unicode следует использовать, чтобы убедиться, что префикс «\\? \» Позволяет вам превышать MAX_PATH
Пространства имен устройств Win32
Префикс «\\. \» Будет обращаться к пространству имен устройства Win32, а не к пространству имен файлов Win32. Таким образом, доступ к физическим дискам и томам осуществляется напрямую, без прохождения через файловую систему, если API поддерживает этот тип доступа.Таким образом можно получить доступ ко многим устройствам, отличным от дисков (например, с помощью функций CreateFile и DefineDosDevice ).
Например, если вы хотите открыть системный последовательный коммуникационный порт 1, вы можете использовать «COM1» в вызове функции CreateFile . Это работает, потому что COM1 – COM9 являются частью зарезервированных имен в пространстве имен NT, хотя использование префикса «\\. \» Также будет работать с этими именами устройств. Для сравнения: если у вас установлена плата расширения последовательного порта на 100 портов и вы хотите открыть COM56, вы не сможете открыть ее с помощью «COM56», потому что для COM56 нет предопределенного пространства имен NT.Вам нужно будет открыть его, используя «\\. \ COM56», потому что «\\. \» Переходит непосредственно в пространство имен устройства, не пытаясь найти предопределенный псевдоним.
Другой пример использования пространства имен устройства Win32 — использование функции CreateFile с «\\. \ PhysicalDisk X » (где X — допустимое целочисленное значение) или «\\. \ CdRom X ». Это позволяет вам получить доступ к этим устройствам напрямую, минуя файловую систему. Это работает, потому что эти имена устройств создаются системой по мере перечисления этих устройств, а некоторые драйверы также создают другие псевдонимы в системе.Например, драйвер устройства, реализующий имя «C: \», имеет собственное пространство имен, которое также является файловой системой.
API
, которые проходят через функцию CreateFile , обычно работают с префиксом «\\. \», Потому что CreateFile — это функция, используемая для открытия как файлов, так и устройств, в зависимости от используемых вами параметров.
Если вы работаете с функциями Windows API, вы должны использовать префикс «\\. \» Для доступа только к устройствам, а не к файлам.
Большинство API не поддерживают «\\.\ «; его распознают только те, которые предназначены для работы с пространством имен устройства. Всегда проверяйте справочную тему для каждого API, чтобы быть уверенным.
Пространства имен NT
Существуют также API-интерфейсы, которые позволяют использовать соглашение о пространстве имен NT, но диспетчер объектов Windows делает это ненужным в большинстве случаев. Чтобы проиллюстрировать это, полезно просматривать пространства имен Windows в обозревателе системных объектов с помощью инструмента Windows Sysinternals WinObj. Когда вы запускаете этот инструмент, вы видите пространство имен NT, начинающееся с корня, или «\».Подпапка под названием «Global ??» это место, где находится пространство имен Win32. Именованные объекты устройств находятся в пространстве имен NT в подкаталоге «Device». Здесь вы также можете найти Serial0 и Serial1, объекты устройств, представляющие первые два COM-порта, если они есть в вашей системе. Объект устройства, представляющий том, будет выглядеть примерно как «HarddiskVolume1», хотя числовой суффикс может отличаться. Имя «DR0» в подкаталоге «Harddisk0» является примером объекта устройства, представляющего диск, и так далее.
Чтобы сделать эти объекты устройств доступными для приложений Windows, драйверы устройств создают символическую ссылку (символическую ссылку) в пространстве имен Win32, «Global ??», на свои соответствующие объекты устройств. Например, COM0 и COM1 под заголовком «Global ??» подкаталог — это просто символические ссылки на Serial0 и Serial1, «C:» — это символическая ссылка на HarddiskVolume1, «Physicaldrive0» — это символическая ссылка на DR0 и так далее. Без символической ссылки указанное устройство «Xxx» не будет доступно для любого приложения Windows, использующего соглашения о пространстве имен Win32, как описано ранее.Однако дескриптор этого устройства может быть открыт с помощью любых API-интерфейсов, которые поддерживают абсолютный путь пространства имен NT в формате «\ Device \ Xxx».
С добавлением многопользовательской поддержки через службы терминалов и виртуальные машины возникла необходимость виртуализировать общесистемное корневое устройство в пространстве имен Win32. Это было достигнуто путем добавления символической ссылки «GLOBALROOT» в пространство имен Win32, которое вы можете увидеть в «Global ??» подкаталог инструмента браузера WinObj, о котором говорилось ранее, и доступ к нему можно получить по пути «\\? \ GLOBALROOT».Этот префикс гарантирует, что следующий за ним путь будет соответствовать истинному корневому пути диспетчера системных объектов, а не пути, зависящему от сеанса.
Сравнение функций файловой системы
Как создать доказательство концепции в 2021 году
Придумывание свежих блестящих идей для следующего лучшего решения может быть захватывающим предприятием для проектных команд.
Однако, прежде чем они начнут строить и распространять свои идеи, им очень важно ускорить процесс своего развития.У них должен быть комплексный план управления качеством проекта, четкое понимание того, какие проблемы они решают и т. Д. их потерпеть неудачу.
Более того, если они хотят, чтобы их клиенты и инвесторы принимали их идеи и предложения по развитию, проектные группы должны сначала доказать, что их идеи действительно практичны, полезны, коммерчески жизнеспособны и стоят того, чтобы на них тратить.
Как они могут это сделать?
Ответ — через доказательство концепции (POC) .
POC имеет решающее значение для менеджеров проектов и команд, желающих воплотить свои бизнес-идеи в реальные решения. В этом руководстве мы подробно рассмотрим, что такое POC, почему он важен для бизнеса и как проектные группы могут эффективно разработать свое предложение.
Обзор: Что такое доказательство концепции (POC)?
POC — это презентация предлагаемого продукта и его потенциальной жизнеспособности.
POC описывают идею и предлагаемые функциональные возможности продукта, включая его общий дизайн или специфические особенности, и насколько они достижимы. Эта презентация служит предварительным условием перед тем, как компании выпустят образец или окончательную версию и выпустят ее для широкомасштабного внедрения или продажи.
POC обычно включает в себя небольшое упражнение по визуализации для проверки потенциального реального применения идеи. Речь пока не идет о реализации этой концепции, а о том, чтобы показать ее осуществимость.
С помощью POC менеджеры проектов могут доказать, что создание предлагаемого решения, программы, продукта, функции или метода достижимо. Кроме того, POC позволяют лицам, принимающим решения, изучить потенциал идеи, давая им представление о более широкой картине или ситуации после того, как компания запускает продукт.
Вот почему разработка POC должна исходить из стратегических целей организации, которые также должны исходить из заявления о видении.
Таким образом, руководители проектов могут гарантировать, что их решение поддерживает не только потребности клиентов, но и общие цели и миссию организации.Теперь, в зависимости от своей ниши, в разных отраслях могут быть разные примеры проектов или сценариев использования POC.
Например, предположим, что стартап, продающий плитки домашнего шоколада, придумал новый вкус.
Чтобы владелец узнал жизнеспособность нового вкуса, он может запустить опрос, спрашивая своих клиентов, звучит ли восхитительно новый рецепт, который они придумали, и готовы ли они попробовать и купить его и т. Д.
Software as Компании, предоставляющие услуги (SaaS), со своей стороны, могут создать программное обеспечение POC, которое проверяет, могут ли определенные функции выполнять свои требуемые задачи или могут ли две отдельные системы работать согласованно, а также некоторые другие важные функции.
POC и прототип: в чем разница?
Люди часто неправильно понимают или используют POC и прототипы как синонимы. Однако эти две идеи не совпадают. POC показывает, можно ли создать продукт, а прототип физически представляет его основные функции и то, как он будет разрабатываться.
Когда менеджеры проектов могут продемонстрировать, что решение может быть построено, а заинтересованные стороны согласны и одобряют предложение, они могут приступить к созданию прототипа или пробной версии продукта.
В то время как POC нацелены на проверку идеи или предположения, прототипирование позволяет новатору воплотить концепцию в жизнь, создав интерактивную рабочую модель предлагаемого решения.
Прототип имеет дизайн, внешний вид, функции, навигацию, компоновку и другие компоненты продукта, теоретически визуализированные в проекте POC.
Эта модель служит еще одним шагом к доказательству удобства использования предлагаемого продукта, хотя еще не обязательно, чтобы она была идеальной, как и идея в POC.Прототипирование — это также попытка разработать и протестировать критически важные компоненты продукта, демонстрируя физически, как они будут работать, как описано в POC.
Вот некоторые различия между POC и прототипированием.
Для дальнейшей демонстрации рассмотрим этот пример.
Предположим, команда проекта предлагает новое приложение для мобильных игр в качестве POC-приложения. Здесь команда может объяснить, как проходит игра, правила, персонажей, каждый уровень и критерии, а также проиллюстрировать настройку и интерфейс.
Тогда прототипом будет демонстрационное игровое приложение, которое заинтересованные стороны могут попробовать и протестировать.
Почему для малого бизнеса важно иметь подтверждение концепции?
POC имеют решающее значение для помощи предприятиям, особенно небольшим, в реализации их новых или усовершенствованных продуктовых идей и начале процесса управления проектами. Вот три конкретных причины, почему:
1. Руководители проектов могут точно определить потенциальные риски и препятствия.
Разработка POC помогает руководителям проектов выявлять риски и препятствия, с которыми они могут столкнуться при внедрении предлагаемого продукта.
Вместо того, чтобы обнаруживать эти препятствия во время или после запуска продукта, менеджеры могут предвидеть их и соответствующим образом планировать свои проекты еще на стадии разработки. Примерами этих рисков и препятствий являются невыполнение договорными сторонами своих результатов, споры во время реализации проекта и многое другое.
Стоит отметить, что хотя POC не гарантирует плавного внедрения основ управления проектами, он может повысить вероятность успеха продукта.
Например, как только POC обнаруживают потенциальные препятствия, руководители проектов могут записывать их в реестр рисков, который также считается одной из лучших практик управления проектами для надлежащего планирования, покрытия бюджета и других действий.
Руководители проектов также могут найти способы устранения, снижения и устранения рисков и заверить своих инвесторов в успехе проекта.
2. Руководители проектов могут определять шансы на масштабируемость.
Когда менеджеры проектов предлагают создать продукт, они и их заинтересованные стороны, вероятно, ожидают, что он будет масштабироваться.
Вот почему через POC руководители проектов могут проверить не только реализуемость идеи, но и ее масштабируемость, как сразу, так и через какое-то время.
POC могут помочь менеджерам и заинтересованным сторонам понять, как развивать и массово производить продукт, в том числе с точки зрения системной архитектуры, человеческих ресурсов и стандартизации рабочих процессов.
Таким образом, компании могут определить свою способность работать с дополнительным производством. POC могут даже помочь менеджерам проектов справиться с расширением объема работ, пока они еще находятся на стадии предложения.
Распространение содержания относится к тому, как требования к продукту реально имеют тенденцию умножаться или возрастать в течение жизненного цикла проекта.
Например, предлагаемый продукт, который начинается с пяти основных компонентов, может иметь 10 по мере его масштабирования компанией. Другой случай — когда менеджерам необходимо тратиться на внезапные изменения продукта, которые могут выходить за рамки бюджета проекта.
Если руководители проектов могут доказать способность компании справляться с расширением объема работ во время масштабируемости, они могут отметить это в своих инструментах управления проектами, а также более убедительно представить свое предложение заинтересованным сторонам.
3. Заинтересованным сторонам необходимы доказательства перед инвестированием
Прежде чем руководители проектов смогут запросить ресурсы для своего предложения, они должны показать своим заинтересованным сторонам, что инвестиции окупаются.
POC дают руководителям проектов такую возможность. С помощью POC они могут продемонстрировать удобство использования и прибыльность идеи. Они могут подробно показать идею продукта с помощью иллюстраций и визуальных элементов, чтобы представить презентацию с достаточным количеством данных.
Они могут подробно объяснить преимущества предлагаемого продукта для деятельности компании, имиджа бренда, отношений с клиентами и т. Д.
Таким образом руководители проектов могут убедить предприятие выделить необходимые ресурсы для развития идеи. POC также позволяют заинтересованным сторонам оценить идею, давая им разнообразную форму анализа выигрыша-проигрыша или анализа затрат и выгод.
Если концепция не становится настолько практичной или прибыльной, как предполагалось ранее, и потери перевешивают потенциальную прибыль, заинтересованные стороны могут принять решение не инвестировать. В конце концов, создание нового продукта — дело не из дешевых. Если предложенное предприятие потерпит неудачу, тонны ресурсов могут быть потрачены впустую, которые можно было бы вложить в более продуктивные инициативы.
Если менеджеры проектов смогут доказать, что у них есть веская идея и правильные меры для уменьшения возможных потерь, они смогут лучше убедить заинтересованные стороны принять их предложение.
Как написать доказательство концепции
Процесс POC состоит из пяти основных шагов, которым могут следовать проектные команды, от разработки идеи до ее утверждения и представления инвесторам.
Это пять шагов в процессе POC.
Шаг 1: Продемонстрируйте потребность в продукте
Представляя свой POC, руководители проекта должны установить потребность в продукте, указав, кто является целевым рынком и каковы их болевые точки.Однако, описывая болевые точки клиентов, руководители проектов не должны просто предполагать, в чем они заключаются. Им нужно получить актуальные и проверенные ответы.
Руководители проектов могут получить эти ответы, опросив репрезентативную выборку клиентов. Им следует задавать подробные вопросы о разочарованиях клиентов, о том, что они хотят от продукта, чтобы облегчить их неудобства, желаемый пользовательский опыт и многое другое.
Выполнение, которое позволяет руководителям проектов ясно понять чувства и перспективы своих клиентов, а также получить список конкретных потребностей и целей для своих POC.
Совет для профессионалов: Проведите собеседование с выборочной группой клиентов, чтобы понять и проверить их болевые точки.
Шаг 2: Найдите правильное решение
На основе ответов выборочной группы менеджеры проектов теперь могут начать мозговой штурм со своей командой, чтобы найти правильные решения проблем клиентов, помня, что они также должны быть осуществимы и в рамках компании мощности.
Затем группа должна оценить каждое решение, принятое в ходе мозгового штурма, в соответствии с вероятными затратами, сроками, необходимыми технологиями, требуемыми операционными возможностями, конкуренцией, ресурсами и другими факторами.
Они могут даже сузить список идей до наиболее осуществимых и доработать предлагаемый продукт.
Кроме того, чтобы закрепить предложение, команда должна обсудить, как их решение может способствовать достижению целей организации или заинтересованных сторон.
Совет от профессионала: Приветствуем полусырые идеи. Вам не нужно быть перфекционистом при разработке идей, по крайней мере, на начальных этапах. Вы будете удивлены, как недоделанные идеи могут привести вас к лучшим решениям.
Шаг 3: Создайте прототип и протестируйте его
После того, как команда придет к осуществимой идее, они должны создать прототип на основе определенных требований, функций и решений.
Команда проекта должна позволить участникам своей выборочной группы попробовать и протестировать готовый прототип. Это делается для того, чтобы они могли быстро определить, действительно ли продукт решает болевые точки, разделяемые группой.
Тестирование с одной и той же группой позволяет команде более легко документировать свои отзывы, что необходимо для следующего шага.
Совет от профессионала: Прототипирование — это не самоцель, это просто средство. Не увлекайтесь созданием идеального прототипа. Хотя вам нужно проявлять осторожность и бдительность, не задерживайтесь на этой фазе дольше, чем следовало бы.
Шаг 4: Сбор и документирование отзывов
Во время тестирования прототипа команда проекта должна собрать и задокументировать отзывы группы выборки об их опыте, их реакции и любых других ценных деталях, включая то, что они думают о пользовательском интерфейсе.
Собранные отзывы позволяют команде проекта сначала проверить удобство использования и осуществимость решения. Он также информирует команду о любых необходимых улучшениях в предлагаемом продукте и дает важные сведения о других соответствующих действиях в будущем.
Для быстрого ознакомления команды с собранными ответами они могут записывать отзывы в свое программное обеспечение для управления проектами.
Совет для профессионалов: Используйте облачную платформу для получения обратной связи. Таким образом, вашей проектной команде или даже вашей выборочной группе будет легче участвовать и сотрудничать.
Шаг 5: Представить POC для утверждения
После проверки и улучшения концепции на основе отзывов, команда проекта теперь может подготовить свою презентацию для заинтересованных сторон.
Они должны, среди прочего, представлять болевые точки, которые решает продукт, функции, которые решают эти проблемы, и интегрированные технологии, чтобы продемонстрировать ценность идеи.
Им следует подробно рассказать о компонентах разработки продукта и управления проектами, которые они также должны отметить в своем трекере проекта.
Сюда входят четко определенные критерии успеха или метрики управления проектом, меры оценки, сроки, планы управления следующим проектом (в случае его утверждения), необходимые ресурсы и другие аспекты, обсуждавшиеся ранее.
После того, как команда успешно представит идею и убедит заинтересованные стороны одобрить и инвестировать, они могут приступить к ее реализации.
Совет для профессионалов: Сделайте больший акцент на преимуществах, которые дает ваш продукт, а не на его характеристиках.
Заключительные слова по POC
POC помогает предприятиям понять, является ли предлагаемая идея практичной, привлекательной для целевого рынка и достижимой для компании.
С помощью POC проектные группы могут исследовать запланированные компоненты и функции задуманного продукта, а также затраты, ресурсы и мощности, необходимые для его работы.
По этим деталям компании могут лучше оценить готовность новых разработанных решений к более широкому внедрению, одобрить идею и принять решение об инвестировании в ее реализацию.
Прямое манипулирование: определение
Допустим, вы смотрите на свое изображение на американских горках и хотите увидеть, было ли зафиксировано ваше испуганное выражение лица камерой.Что вы делаете? Что-то вроде этого?
На мобильном телефоне можно разводить пальцы, чтобы увеличить изображение, и увеличивать, чтобы уменьшить.
Использование кончиков пальцев для увеличения и уменьшения изображения является примером взаимодействия прямого манипулирования. Другой классический пример — перетаскивание файла из папки в другую, чтобы переместить его.
Перемещение файла в MacOS с использованием прямого управления включает перетаскивание этого файла из исходной папки в папку назначения.
Определение: Прямое манипулирование (DM) — это стиль взаимодействия, в котором пользователи воздействуют на отображаемые интересующие объекты, используя физические, инкрементные, обратимые действия, эффекты которых сразу видны на экране.
Бен Шнейдерман впервые ввел термин «прямая манипуляция» в начале 1980-х годов, в то время, когда доминирующим стилем взаимодействия была командная строка. В интерфейсах командной строки , пользователь должен запомнить системную метку для желаемого действия и ввести ее вместе с именами объектов действия.
Перемещение файла в интерфейсе командной строки включает запоминание имени команды (в данном случае «mv»), имен исходной и целевой папок, а также имени файла, который нужно переместить.
Прямое манипулирование — одна из центральных концепций графических пользовательских интерфейсов (GUI), которую иногда отождествляют с «то, что вы видите, то и получаете» (WYSIWYG). Эти интерфейсы сочетают в себе взаимодействие на основе меню с физическими действиями, такими как перетаскивание, чтобы помочь пользователю использовать интерфейс с минимальным обучением.
Характеристики прямого манипулирования
В своем анализе прямого манипулирования Шнейдерман определил несколько атрибутов этого стиля взаимодействия, которые делают его лучше интерфейсов командной строки:
Непрерывное представление интересующего объекта . Пользователи могут видеть визуальные представления объектов, с которыми они могут взаимодействовать. Как только они выполнят действие, они могут увидеть его влияние на состояние системы. Например, при перемещении файла с помощью перетаскивания пользователи могут видеть исходный файл, отображаемый в исходной папке, выбирать его, и, как только действие было завершено, они могут видеть, что он исчезает из источника и появляется в пункт назначения — немедленное подтверждение того, что их действие принесло желаемый результат.Таким образом, пользовательские интерфейсы прямого управления по определению удовлетворяют первой эвристике юзабилити: видимости состояния системы. Напротив, в интерфейсе командной строки пользователи обычно должны явно проверять, действительно ли их действия привели к желаемому результату (например, путем перечисления содержимого целевого каталога).
Физические действия вместо сложного синтаксиса . Действия вызываются физически с помощью щелчков, нажатий кнопок, выбора меню и сенсорных жестов. В примере файла перемещения перетаскивание имеет прямой аналог в реальном мире, поэтому эта реализация действия перемещения имеет правильные обозначения, ее можно легко изучить и запомнить.Напротив, интерфейс командной строки требует, чтобы пользователи вспомнили не только имя команды («mv»), но также имена задействованных объектов (файлы и пути к исходной и целевой папкам). Таким образом, в отличие от интерфейсов DM, интерфейсы командной строки основаны на отзыве, а не на распознавании, и нарушают важную эвристику юзабилити.
Непрерывная обратная связь и обратимые пошаговые действия . Благодаря наглядности состояния системы легко убедиться, что каждое действие привело к правильному результату.Таким образом, когда пользователи совершают ошибки, они сразу видят причину ошибки и могут легко ее исправить. Напротив, с интерфейсами командной строки одна пользовательская команда может иметь несколько компонентов, которые могут вызвать ошибку. Например, в приведенном ниже примере имя целевой папки содержит опечатку «Измерение удобства использования» вместо «Измерение удобства использования». Система просто предполагала, что имя файла следует изменить на «Измерение использования». Если пользователи проверят папку назначения, они обнаружат, что возникла проблема, но не смогут узнать, что ее вызвало: использовали ли они неправильную команду, неправильное имя исходного файла или неправильное место назначения?
Команда содержит опечатку в имени назначения.У пользователей нет возможности идентифицировать эту ошибку, и они должны провести детективную работу, чтобы понять, что пошло не так.
Проблемы такого типа знакомы каждому, кто написал компьютерную программу. Поиск ошибки при наличии множества возможных причин часто занимает больше времени, чем фактическое создание кода.
Быстрое обучение. Поскольку интересующие объекты и потенциальные действия в системе представлены визуально, пользователи могут использовать распознавание вместо отзыва, чтобы увидеть, что они могут сделать, и выбрать операцию, которая, скорее всего, приведет к их цели.Им не нужно учить и запоминать сложный синтаксис. Таким образом, хотя интерфейсы прямого управления могут потребовать некоторой начальной настройки, необходимое обучение, вероятно, будет менее существенным.
Прямая манипуляция против скевоморфизма
Когда впервые появилось прямое манипулирование, оно было основано на метафоре офисного стола — экран компьютера был офисным столом, а различные документы (или файлы) помещались в папки, перемещались или выбрасывались в мусорную корзину. Эта основная метафора указывает на скевоморфное происхождение концепции.Системы DM, описанные первоначально Шнейдерманом, также скевоморфны — то есть они основаны на сходстве с физическим объектом в реальном мире. Таким образом, он говорит о программных интерфейсах, которые копируют ролодексы и физические чековые книжки для поддержки задач, выполняемых (в то время) с помощью этих инструментов.
Как мы все знаем, скевоморфизм пережил огромное возрождение в первые дни iPhone, а теперь вышел из моды.
Скевоморфный интерфейс прямого управления для «игры» на пианино на телефоне
Хотя скевоморфные интерфейсы действительно основаны на прямом манипулировании, не все интерфейсы прямого манипулирования должны быть скевоморфными.Фактически, современные плоские интерфейсы являются реакцией на скевоморфизм и отходят от метафор реального мира, но все же они полагаются на прямое манипулирование.
Недостатки прямого манипулирования
Почти каждая характеристика DM имеет прямо соответствующий недостаток:
Непрерывное отображение объектов? Это означает, что вы можете воздействовать только на небольшое количество объектов, которые можно увидеть в любой момент времени. А объекты, которые находятся вне поля зрения, но не вне разума, могут быть обработаны только после того, как пользователь кропотливо переместится к месту, где находятся эти объекты, чтобы их можно было сделать видимыми.
Физические действия? Одно слово: RSI (повторяющееся растяжение). Перемещение всех этих значков и ползунков по экрану требует больших усилий. Собственно, еще два слова: случайная активация, которая особенно часто встречается на сенсорных экранах, но также может произойти в системах, управляемых мышью.
Постоянная обратная связь? Только в том случае, если вы попытаетесь выполнить операцию, которую система позволяет вам выполнить. Если вы хотите сделать что-то, что недоступно, вы можете нажимать и перетаскивать кнопки и значки сколько угодно без какого-либо эффекта.Никакой обратной связи, только разочарование. (Хороший пользовательский интерфейс покажет контекстную справку, чтобы объяснить, почему желаемое действие недоступно и как его включить. К сожалению, такие удобные пользовательские интерфейсы не очень распространены.)
Быстрое обучение? Да, если дизайн хороший, но на практике обучаемость зависит от того, насколько хорошо разработан интерфейс. Мы все видели меню с плохо выбранными ярлыками, кнопки, которые не выглядели интерактивными, или раскрывающиеся списки с большим количеством вариантов, чем длина экрана.
А минусов еще больше:

DM медленный .Если пользователю необходимо выполнить большое количество действий над многими объектами, использование прямого управления занимает намного больше времени, чем пользовательский интерфейс командной строки. Сталкивались ли вы с какими-либо разработчиками программного обеспечения, которые используют DM для написания своего кода? Конечно, они могут использовать элементы DM в своих интерфейсах разработки программного обеспечения, но большая часть кода будет набрана.

Повторяющиеся задачи плохо поддерживаются. Интерфейсы DM отлично подходят для новичков. . , потому что они просты в освоении, но поскольку они медленные, эксперты, которым приходится выполнять один и тот же набор задач с высокой частотой, обычно полагаются на сочетания клавиш, макросы и другие взаимодействия с командным языком. чтобы ускорить процесс.Например, когда вам нужно отправить вложение электронной почты одному получателю, легко перетащить нужный файл в раздел вложений. Однако, если вам нужно сделать это для 50 разных получателей с настраиваемыми строками темы, макрос или сценарий будут быстрее и менее утомительными.
Некоторые жесты могут быть более подвержены ошибкам, чем ввод . В то время как теоретически из-за непрерывной обратной связи DM сводит к минимуму вероятность определенных ошибок, на практике бывают ситуации, когда выполнить жест сложнее, чем ввести эквивалентную информацию.Например, удачи при попытке переместить столбец 50 ^-й электронной таблицы в позицию 2 ^и с помощью перетаскивания. Именно по этой причине Netflix предлагает 3 метода взаимодействия для переупорядочивания очередей DVD подписчиков: перетаскивание фильма в желаемое положение (легко для коротких ходов), однокнопочный ярлык для перехода в позицию №1 (удобно, когда вы должны посмотреть конкретный фильм как можно скорее), а также косвенную возможность ввода номера желаемой новой позиции (полезно в большинстве других случаев).

Netflix допускает 3 взаимодействия для изменения порядка очереди: перетаскивание фильма в желаемое положение (не показано), перемещение его непосредственно наверх (опция Переместить наверх ) или ввод текста в том месте, где его необходимо переместить ( Перейти к варианту ).

Доступность может пострадать. Пользовательские интерфейсы DM могут давать сбой пользователям с ослабленным зрением или пользователям с нарушениями моторики, особенно если они в значительной степени основаны на физических действиях, а не на нажатиях кнопок и выборе меню.(Обходные пути существуют, но их может быть сложно реализовать.)

Заключение

Трудно представить современные интерфейсы без непосредственных манипуляций. Практически любой интерфейс, ориентированный на широкую аудиторию и имеющий графическую составляющую, основан на DM. С появлением устройств с сенсорным экраном мы стали свидетелями того, как пользовательские интерфейсы DM отходят от исходных офисных метафор и вводят новшества в самых разных областях. А системы дополненной реальности и виртуальной реальности подтолкнут DM к еще более новым пределам.

Несмотря на множество недостатков, мы по-прежнему рекомендуем большую дозу прямых манипуляций для большинства пользовательских интерфейсов. Прямые манипуляции часто усиливают у пользователей ощущение полномочий по отношению к компьютеру, позволяя им почувствовать, что они все контролируют и именно они заставляют вещи происходить. Положительные стороны DM обычно повышают удобство использования в большей степени, чем недостатки ухудшают его. Любой стиль взаимодействия имеет свои минусы и может быть испорчен из-за отсутствия внимания к деталям: для UX не существует волшебной пули, но определенно есть дизайнерские идеи, которые могут улучшить юзабилити при правильном применении, и прямое манипулирование оказалось одним из них. хорошие идеи более 30 лет.

Список литературы

Шнейдерман Б. 1983. Прямое манипулирование: шаг за пределы языков программирования . Компьютер 16 (8), стр. 57–69. (Архивная копия с контролем доступа доступна в цифровой библиотеке ACM.)

8 лучших форматов видеофайлов на 2020 год

Источник изображения

Любой видеоклип, который вы смотрите на своем смартфоне, компьютере, телевизоре или планшете, имеет определенный тип формата файла. Если вы хотите, чтобы ваши видео хорошо работали на любой платформе, вы должны понимать, как работает каждый видеоформат.Например, формат видео для веб-разработки будет отличаться от формата, который вы используете для своих социальных сетей. Читайте дальше, чтобы узнать, как выбрать подходящий формат.

Что такое формат видеофайла?

Контейнер и кодек — это два компонента любого видеофайла. Видеоформат — это контейнер, в котором хранятся аудио, видео, субтитры и любые другие метаданные. Кодек кодирует и декодирует мультимедийные данные, такие как аудио и видео.

При создании видео видеокодек кодирует и сжимает видео, а аудиокодек делает то же самое со звуком.После этого закодированные видео и аудио синхронизируются и сохраняются в медиа-контейнере — формате файла.

8 распространенных форматов видеофайлов, кодеков и контейнеров

Чтобы выбрать лучший формат цифрового видео для ваших нужд, сначала вы должны понять разницу между ними. Давайте кратко рассмотрим распространенные на рынке форматы и их особенности.

1. MP4

MPEG-4 Part 14 или MP4 — один из первых форматов цифровых видеофайлов, представленных в 2001 году.Большинство цифровых платформ и устройств поддерживают MP4. Формат MP4 может хранить аудиофайлы, видеофайлы, неподвижные изображения и текст. Кроме того, MP4 обеспечивает высокое качество видео при относительно небольших размерах файлов.

2. MOV

MOV — популярный формат видеофайлов, разработанный Apple. Он был разработан для поддержки проигрывателя QuickTime. Файлы MOV содержат видео, аудио, субтитры, временные коды и другие типы мультимедиа. Он совместим с разными версиями QuickTimePlayer как для Mac, так и для Windows.Поскольку это видеоформат очень высокого качества, файлы MOV занимают значительно больше памяти на компьютере.

3. WMV

Видеоформат WMV был разработан Microsoft и широко используется в проигрывателях Windows Media. Формат WMV обеспечивает небольшие размеры файлов с лучшим сжатием, чем MP4. Вот почему он популярен для потоковой передачи онлайн-видео. Хотя он несовместим с устройствами Apple, пользователи могут загрузить Windows Media Player для своих iPhone или Mac.

4. FLV

FLV — это формат файла, используемый Adobe Flash Player. Это один из самых популярных и универсальных видеоформатов, поддерживаемых всеми видеоплатформами и браузерами. Формат FLV — хороший выбор для платформ потокового онлайн-видео, таких как YouTube. У них относительно небольшой размер файла, что упрощает их загрузку. Единственный недостаток в том, что он несовместим со многими мобильными устройствами, такими как iPhone.

Хотите больше технических новостей? Подпишитесь на рассылку новостей ComputingEdge сегодня!

5.AVI

Формат файлов AVI был введен Microsoft в 1992 году и широко используется до сих пор. Видеоформат AVI использует меньшее сжатие, чем другие видеоформаты, такие как MPEG или MOV. Это приводит к очень большим размерам файлов, примерно 2–3 ГБ на минуту видео. Это может быть проблемой для пользователей с ограниченным пространством для хранения. Вы также можете создавать видеофайлы AVI без сжатия. Это делает файлы без потерь. Файл без потерь будет сохранять свое качество с течением времени, независимо от того, сколько раз вы открывали или сохраняли файл.Кроме того, это исключило использование кодеков в видеопроигрывателях.

6. AVCHD (Advanced Video Coding High Definition)

AVCHD — это формат, используемый для воспроизведения HD-видео и цифровой записи. Этот видеоформат был разработан Panasonic и Sony для профессиональной записи видео высокой четкости. AVCHD также позволяет хранить часы высококачественного видео, используя лишь крошечный объем данных, используя технологию сжатия видео H.264 / MPEG-4.Кроме того, последняя версия формата AVCHD 2.0 поддерживает трехмерное видео.

7. WebM

Впервые представленный Google в 2010 году, WebM — это видеоформат с открытым исходным кодом, который был разработан с учетом текущего и будущего состояния Интернета. WebM предназначен для использования с HTML5. Видеокодеки WebM требуют очень небольшой мощности компьютера для сжатия и распаковки файлов. Цель этой конструкции — обеспечить потоковую передачу онлайн-видео практически на любом устройстве, таком как планшеты, настольные компьютеры, смартфоны или устройства, такие как Smart TV.

8. MKV

Формат файла

MKV объединяет аудио, видео и субтитры в одном файле. Формат MKV был разработан с расчетом на будущее, а это означает, что видеофайлы всегда будут обновляться. Контейнеры MKV поддерживают практически любой видео- и аудиоформат, что делает этот формат очень адаптивным и простым в использовании.

Заключение — Как выбрать формат видеофайла

Вы должны выбрать формат файла в зависимости от требований к качеству видео. Видео должно иметь требуемое качество, но не более того.Видео высокого качества сложно скачивать, конвертировать, делиться и управлять. Кроме того, вам нужно принять во внимание, как вы хотите просматривать видеофайлы. Не все браузеры, программы и устройства могут воспроизводить определенный формат видео.

Перед тем, как выбрать формат видео, рассмотрим следующие случаи:

Для онлайн-видео выберите формат файла, поддерживаемый большинством веб-браузеров. Таким образом, ваше видео будет воспроизводиться в браузере. MP4 и WEBM — это форматы видео, совместимые с браузером.
Для домашних видеозаписей выберите формат с высоким качеством видео, который будет использоваться в будущем.Форматы файлов с открытым исходным кодом более ориентированы на будущее, чем проприетарные форматы, контролируемые предприятиями. Форматы MP4 или AVI хорошо подходят для этой категории.
Для приложений Windows выберите формат, совместимый с Windows. WMV — хороший выбор в этом случае.

——————–

Автор биографии

Гилад Давид Мааян — технический писатель, который работал с более чем 150 технологическими компаниями, включая SAP, Samsung NEXT, NetApp и Imperva, создавая технический и интеллектуальный контент, который разъясняет технические решения для разработчиков и руководителей ИТ.