探索RFS基于属性和关键词的文件定位和查找系统

　　摘 要：
　　目前主流操作系统的文件定位主要采用的是按文件存储路径定位，而查找方式主要采用文件名查找、全文查找，读写时间查找。这样的文件管理方式存在以下不足：存储冗余、查找困难、文件间缺乏相关性。针对这些问题，本文提出的RFS文件系统是在现有文件管理系统中加入基于属性和关键词的文件定位和查找功能，使人机交互环境更友好。
　　
　　关键词：人机交互 文件定位 文件查找 属性 关键词
　　
　　1. 问题的提出
　　
　　目前主流操作系统的文件定位主要采用的是按文件存储路径定位（比如“C:WINDOWSSYSTEMSAM”），而查找方式主要采用文件名查找、全文查找，读写时间查找。这样的文件管理方式存在以下不足之处：
　　
　　1.1存储冗余
　　
　　指相同文件，不是出于备份目的而保存多份。在单一文件有多种用途时最易发生这样的情况，因为多数计算机用户都有这样的习惯：用途相同或接近的文件存放在同一目录下。存储冗余造成磁盘空间吃紧，更糟的是，在冗余存储的文件被修改后极易造成相关数据不一致。
　　
　　1.2查找困难
　　
　　指文件虽存在于磁盘上，但由于记忆原因或查询效率差而很难再找到该文件。经常可以见到这样的情况：在一块存储了10万个以上文件的硬盘查找某文件，如果用户使用操作系统提供的文件查找功能，最终可能会因响应时间太长而不得不中断操作。更严重的是，按每年硬盘存储容量成倍发展的趋势，这个矛盾今后只会更加突出。
　　
　　1.3文件之间缺乏相关性
　　
　　按文件存储路径定位使得在同一窗口内只能显示同一目录下的文件。而对于不同目录下的文件，即使它们相互之间存在紧密联系，却很难在同一窗口内显示。例如：美国黑人女歌星Whitney Houston演唱的“I will always love you”这首歌，是电影“保镖”的片尾曲，曾获1994年格莱美奖，，也是作者最喜爱的歌曲之一。由于文件体积较大，在磁盘上只存储了一次。现在我想在“流行歌曲”，“电影保镖音乐”，“格莱美大奖金曲”，“Whitney Houston的歌”，“我最喜爱的歌曲”这几个窗口中都能列出这一音乐文件，令人遗憾的是：现有的文件管理系统无法方便地实现(也许超级链接或快捷方式可以实现，但对一般用户来说其操作显得太复杂了)。
　　
　　有没有一种简单有效的办法可以解决这几个问题，使人机交互环境更友好呢？
　　
　　2. 启发和分析
　　
　　作者并不想借助繁复的逻辑推理和高深的数学理论来探讨这样的问题，因为本文后面提出的解决方案只是得益于几个常见的事例：
　　
　　2.1 Windows Media player 的文件显示方式
　　
　　当 mp3 或wma 文件内包含作者、出版专辑、作曲者、音乐风格后，在Windows Media player的播放窗口中，我们可以在相关作者、专辑、作曲者、音乐风格这几个不同类别的窗口中显示同一音乐文件并对之进行播放或文件常规操作。
　　
　　2.2 科技论文的检索方式
　　
　　得益于和平与发展的国际发展态势，科技论文数量已相当庞大并且还在不断高速增长中。当在海量数据中查找真正想要的内容的时候，科技论文的摘要和关键词结构给检索者带来的方便是有目共睹的。
　　
　　2.3 Google 检索系统
　　
　　Google 检索系统最令人惊叹的是其对海量数据的极快检索。在用户提交检索的关键词之前，Google 检索系统已由机器人程序对数以亿计且每天更新的网页内容进行“爬行检索”，并把中间结果暂存起来了。当用户提交查询要求后，Google 检索系统再根据中间结果进行分析查询，由此获得极快响应速度。暂存中间结果给了我们很好的启发。
　　
　　3. 解决方案
　　
　　基于以上几个事例，作者提出了RFS(Relative File System)文件定位查找系统，来解决前面提到的几个问题。RFS 的设计思路，就是在现有文件管理系统基础上(不改动现有文件系统)，为用户感兴趣的文件增加自定义属性和关键字(其实关键字可看作匿名属性)，作为以后定位查找的依据。
　　
　　3.1 RFS 的构成
　　
　　为了方便实现，把 RFS 系统分成3 个部分，每个部分各施其责，又相辅相成。
　　
　　第一部分：RFS 后台数据库。存放用户感兴趣的文件的自定义属性和值，关键词，文件存储路径，同时也存放根据自定义属性和关键词查询到的中间结果。RFS 采用sql server2000个人版设计数据库，但其实现原理也适用于其他桌面数据库。
　　
　　第二部分：RFS 用户界面，实现按属性和关键字显示文件和目录，修改文件自定义属性和关键字，以及文件常规操作。这部分可以单独设计界面，也可采取右键菜单等方式集成到资源管理器中。
　　
　　第三部分：RFS 服务程序。监视用户对已进入RFS 系统数据库文件的改名，删除，移动操作，并把结果同步到后台RFS 数据库。
　　
　　3.2 RFS工作流程(见图1)
　　
　　3.3 RFS主要部分细节
　　
　　数据库表的设计和测试数据（见图2）。文件定位和查询：RFS数据库接受RFS界面传来的用户检索条件后模拟sql语句及数据库回传结果（见图3）
　　
　　4. 结论
　　
　　本文提出的RFS(Relative File System)文件定位查找系统，采取简单有效的方法，改善了现有文件管理系统存在的存储冗余，查找困难，文件间缺乏相关性问题。该系统操作简便，同时又完全独立于现有文件系统，对其未作任何改动，保全了数据的完整和安全。