JP2002259186A - Tree構造型インデクスの整合性チェック処理方法およびプログラムおよび装置 - Google Patents

Tree構造型インデクスの整合性チェック処理方法およびプログラムおよび装置

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JP2002259186A
JP2002259186A JP2001061081A JP2001061081A JP2002259186A JP 2002259186 A JP2002259186 A JP 2002259186A JP 2001061081 A JP2001061081 A JP 2001061081A JP 2001061081 A JP2001061081 A JP 2001061081A JP 2002259186 A JP2002259186 A JP 2002259186A
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Minoru Otawara
実 大田原
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Hitachi Ltd
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Hitachi Software Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】インデクス自体に破壊や欠損などの問題が生じ
ている場合であってもデータベースの整合性チェックを
可能とし、データ構造の破壊個所を特定・検出するデー
タベースのインデクス整合性チェック処理方法および装
置およびプログラムを提供することにある。 【解決手段】各段の情報作成時に、上段ページ情報との
チェックを行い、以降のページチェックでは、不正ペー
ジ情報が使用されないように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、TREE構造型イ
ンデクスを備えるDBMS(データベース管理システ
ム)におけるインデクス整合性のチェックに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、データベースの整合性をチェック
する技術として、例えば、特開平5−81110号公報
に記載のものが知られている。これは、インデクスファ
イル中のデータを物理的に検索したうえでインデクスキ
ーでソートした結果を正解とし、一方、インデクスファ
イル中のデータをインデクスキーによりソートした結果
を得て、これら両結果を比較することにより、インデク
スファイルの整合性を検証するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特開平5−81110
号公報に記載の技術は、データベースの整合性を検証す
るためのものであるが、これはデータベースのインデク
ス部には問題がないことを前提として検証を行ってい
る。そのため、インデクス部に破壊や欠損などの問題が
生じている場合には、インデクスをキーとしたチェック
対象ページの検索ができないため、データベース中の問
題箇所を特定できない事態が生じる。結局、データベー
スにおいてインデクス部に問題がある場合には、データ
ベースの整合性チェックを正しくできないという問題が
ある。
【0004】本発明の目的は、インデクス自体に破壊や
欠損などの問題が生じている場合であってもデータベー
スの整合性チェックを可能とし、すべての破壊個所を特
定・検出するデータベースのインデクス整合性チェック
処理方法、装置およびプログラムを提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、インデクス内のページ間を結ぶポインタ
情報を意識することなく、物理順にページを入力し、イ
ンデクスページ情報を作成する手段と、作成されたイン
デクス情報を最上段から最下段まで段毎に並び替えを行
い、各段情報を作成する手段と、最終的に作成される最
下段の段情報からポインタの整合性のチェックを行う手
段とを備えることを特徴とする。
【0006】また、TREE構造のデータが格納された
データベースと計算機とが接続されたシステムにおける
インデクス整合性チェックプログラムにおいて、前述の
プログラムは、前述のデータベースに格納されたTRE
E構造のデータの格納情報を取得し、前述のデータの格
納情報に基づいて、前述のTREE構造の階層ごとにデ
ータを並べ替え結果と、前述のTREE構造の最下位の
階層でのデータの並べ替え結果とを比較し、前述の比較
結果に基づいて、前述のデータベースに格納されたTR
EE構造のデータのデータ構造の整合性のチェックを行
う。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する場合の一
形態を図面を参照して具体的に説明する。
【0008】図1は、本発明の実施の一形態のTREE
構造型インデクスを備えるデータベースシステムの構成
図である。データベースシステム1は、データベースに
格納されたデータ部3を参照するためのインデクスを保
持するインデクス部2、実際のデータを保持するデータ
部3からなるデータベース4を備え、さらに本発明にお
けるデータベースのインデクス整合性チェック処理を行
う整合性チェック処理部5と、そのチェック結果が出力
されるチェック結果保持部6から構成される。
【0009】尚、図1では図示しないが、本発明におけ
るデータベースのインデクス整合性チェック処理を行う
プログラムが稼動する計算機と複数のデータベースとが
ネットワークを介して接続されているシステムにおい
て、本発明を適用しても良い。
【0010】図2はインデクス部2の物理構造21を表
したものである。インデクス部2は複数のインデクスペ
ージから構成され、各インデクスページは当該ページが
格納されている物理ページ番号であるページ#2a、T
REE構造における最上段、中段および最下段の階層を
示し、最下段を「0001」とした各段の段数であるペ
ージ種別2b、各ページ種別において最上段以外の各段
毎の順序番号であるエントリ2cを備える。インデクス
部の物理構造21は、各インデクスページがデータセッ
トの先頭からページ#2aの順に格納されている。
【0011】図3はインデクス部の論理構造22を表し
たものである。インデクス部2は図示したように、TR
EE構造を構成する最上段ページ、2〜n段目ページ、
最下段ページが、論理的な階層構造をなしている。
(尚、ここでは論理的な構造の例としてTREE構造を
示したが、これ以外の構造でもよい。図3でページの一
例を図示したが、これ以外のものをページとしても良
い。) 最上段ページは下段ページの各格納最大キー値2d及び
下段ページ#2eの組からなるインデクスエントリを、
中段ページは最上段ページと同様に、下段ページの各格
納最大キー値2d及び下段ページ#2eの組からなるイ
ンデクスエントリを持つ。下段ページ#とは当該ページ
が管理する直下の下段ページの物理ページ番号である。
最下段ページは、最下段ページ内の前後のページ番号2
f、2gおよびデータ部3内のエントリの位置情報であ
るキー値2hおよびそのデータが格納されているページ
のページ番号であるページ#2iを持つ。中段ページは
複数段で構成される場合もあるが、本実施の形態におけ
る図3の例では中段ページは1段のみとしている。ま
た、図3の例では3段の階層構造を構成しているため、
最上段ページのページ種別は「0003」となる。
【0012】図4はメモリ上に作成するインデクス情報
の作成処理手順を示すフローチャートである。
【0013】これは、本発明の目的であるインデクス自
体の状態に関わらず整合性チェックを行うため、インデ
クスページを物理順に入力し、チェックに必要なインデ
クス情報を作成する処理である。(尚、フローチャート
において、ページ番号等の入力の処理は、本発明にかか
るインデクス整合性チェックを行うプログラムが、デー
タベースに格納されているページ情報等の処理に必要な
情報を取得する処理にしてもよい。また、データベース
からインデクス整合性チェックプログラムへページ情報
等必要な情報を送信し、前記情報を受信したインデクス
整合性チェクプログラムが必要な処理を行うようにして
もよい。他の処理におけるデータ入力処理も同様であ
る。) 図5は作成されるインデクス情報の一具体例である。イ
ンデクス情報50aは入力ページ毎に作成され、項目と
してページ#51、ページ種別52、エントリ53、次
ページ#54、前ページ#55を持つ。以下、インデク
ス情報作成処理の詳細を説明する。まず、インデクスペ
ージを物理順に入力し(以下、入力ページ#)(ステッ
プ401)、終了判定(ステップ402)を行い、入力
終了でなければ、ページ種別の判定を行う(ステップ4
03)。
【0014】最上段ページの場合には、ページ内のイン
デクスエントリ数分のインデクス情報を作成する。各イ
ンデクス情報のページ#には入力ページ#の下段ページ
#を設定し(ステップ404)、エントリにはステップ
404で設定した各ページ#に対応するエントリ通番を
設定し(ステップ405)、ページ種別には最上段種別
を設定する(ステップ406)。 図3の例では、最初に入力される入力ページ#1は最上
段ページであるから、各インデクス情報のページ#51
には下段ページである「#8」と「#5」を設定する。
そして、ページ#51に「#8」「#5」が設定された
各インデクス情報に対応して、エントリ53にはそれぞ
れ「0001」「0002」を設定する。ページ種別5
2には最上段種別「0003」を設定する。それを示し
たのが、インデクス情報501、502である。
【0015】次に、入力ページ#が最上段ページでない
場合、最下段ページであるかの判定(ステップ407)
を行う。最下段ページでない場合には、入力ページ#の
ページ内にあるインデクスエントリ数分のインデクス情
報を作成する。各インデクス情報のページ#には入力ペ
ージ#のページ#を設定し(ステップ408)、エント
リには入力ページ内のエントリ通番を設定し(ステップ
409)、ページ種別には中段種別を設定し(ステップ
410)、次ページ#には各エントリに対応する下段ペ
ージ#を設定する(ステップ411)。
【0016】入力ページが図3の「#5」の場合、最上
段ページでも最下段ページでもないため、下段ページ
「#4」「#3」「#9」の3つインデクス情報を作成
する。各インデクス情報のページ#51には自ページの
ページ#「#5」を設定し、エントリ53には順にエン
トリ「0001」「0002」「0003」を設定す
る。そしてページ種別52には中段種別「0002」
を、次ページ#54には各下段ページ#2eを設定す
る。それを示したのが、インデクス情報503、50
4、505である。
【0017】ステップ407で最下段ページと判定した
場合は、インデクス情報のページ#には入力ページ#を
設定し(ステップ412)、種別には最下段種別を設定
し(ステップ413)、次ページ#、前ページ#には、
入力ページ#の横ポインタ情報である後ページ#2g、
前ページ#2fを設定する(ステップ414)。
【0018】入力ページが図3の「#6」の場合、これ
は最下段ページであるから、インデクス情報のページ#
51には入力ページ#の「#6」を設定し、ページ種別
52には最下段種別「0001」を設定する。そして次
ページ#54及び前ページ#55には、それぞれ自らの
後ページ2g、前ページ2fである「#4」「#7」を
設定する。それを示したのがインデクス情報506であ
る。
【0019】すべてのページに対するインデクス情報作
成処理が終了した後、作成したインデクス情報をページ
種別(降順)、ページ#(昇順)、エントリ(昇順)で
並び替え(ステップ415)、処理を終了する。この並
び替えの結果、インデクス情報50bのようになる。
【0020】次に、インデクス情報50bのページ種別
52毎に、各段毎の情報作成処理を順次行う。
【0021】これは、データ構造の整合性チェックを行
うために、物理順に入力し作成されたインデクス情報を
インデクスの論理的構造を意識した順に並び替える処理
である。図6は最上段情報作成の処理手順を示すフロー
チャートである。図7は作成された最上段情報70の具
体例である。最上段情報70はページ#71とエントリ
(1)72を有する。以下、先ず最上段情報の作成処理
手順を詳細に説明する。初めに、インデクス情報50b
から1件ずつインデクス情報を入力し(ステップ60
1)、ページ種別の判定を行い(ステップ602)、最
上段ページでない場合、最上段情報作成処理を終了す
る。ステップ602において最上段ページと判定した場
合、インデクス情報のページ#を最上段情報70のペー
ジ#71に設定し(ステップ603)、インデクス情報
のエントリを最上段情報のエントリ(1)72に設定す
る(ステップ604)。図5のインデクス情報50bで
は、最上段ページのページ種別「0003」に該当する
のは507で示したインデクス情報であるから、これら
がステップ603と604の処理対象となる。各インデ
クス情報のページ#51がインデクス情報のページ#7
1に、エントリ53がエントリ(1)72にそれぞれ設
定される。その結果、図7に示されたような最上段情報
70が作成される。
【0022】次に、図8は中段情報の作成処理手順を示
すフローチャートである。図8において、まず処理対象
情報の初期値として最上段情報を設定し(ステップ80
1)、処理番号iの初期値として1を設定し(ステップ
802)、処理中ページ種別の初期値として2段目のペ
ージ種別を設定する(ステップ803)。次に、インデ
クス情報50bを入力し(ステップ804)、ページ種
別を判定し(ステップ805)、それが処理中ページ種
別と一致した場合は、処理対象情報からそのページ#と
同じページ#を持つインデクス情報をサーチする(ステ
ップ806)。
【0023】この時点では、処理対象情報は最上段情報
となっているので、入力する処理対象情報は、図7で示
した最上段情報70である。また処理中ページ種別は初
期値の「0002」であり、インデクス情報50bのイ
ンデクス情報のうち、ページ種別52が「0002」に
該当するのは508で示したものである。これらが以下
のステップ807〜809の対象となる。n段目の中段
情報は、ページ#、エントリ(1)、エントリ(2)、
・・、エントリ(n)で構成される。図9は2段目の中
段情報の具体例であるが、これをもとにその作成処理の
詳細を説明する。
【0024】まず、(i+1)段の中段情報のページ#
91にはインデクス情報50bの次ページ#54を設定
し(ステップ807)、1〜i番目の各エントリには処
理対象情報で同じページ#を持つインデクス情報の1〜
i番目のエントリを設定し(ステップ808)、(i+
1)番目のエントリにはインデクス情報50bのエント
リを設定する(ステップ809)。図5のインデクス情
報508の場合、ページ#91には各インデクス情報の
次ページ#54、エントリ(1)92には処理対象情報
である最上段情報70のエントリ(1)72、エントリ
(2)93にはエントリ53がそれぞれ設定される。そ
れを示したのが中段情報90aである。
【0025】次に、入力したインデクス情報のページ種
別が処理中ページ種別と一致しない場合、ページ種別を
判定し(ステップ810)、最下段ページでない場合に
は処理対象情報として直前に作成した中段情報(i+
1)を設定する(ステップ811)。この中段情報(i
+1)をページ#91で昇順に並び替えを行い(ステッ
プ812)、処理番号iを1カウントアップし(ステッ
プ813)、処理中ページ種別に入力したインデクス情
報のページ種別を設定し(ステップ814)、インデク
ス情報入力(ステップ804)へ戻る。ただし、ページ
種別切り替え時には次のインデクス情報入力は行わず、
直前に入力済みのインデクス情報を最初の処理対象とす
る。
【0026】具体的には、中段情報90aを作成後、次
に入力したインデクス情報が最下段ページでない場合に
は、処理対象情報として中段情報90aを設定し、それ
をページ#91で昇順に並び替えを行い、処理番号iを
1だけカウントアップしてi=2とする。そして処理中
ページ種別に、入力したインデクス情報のページ種別5
2を設定して、ステップ804へ戻る。そして、この入
力したインデクス情報から次の処理を行う。しかし本実
施例においては、中段情報90a作成後に入力されるイ
ンデクス情報509は最下段ページであるため、本処理
は行われない。
【0027】ステップ810で最下段ページと判定した
場合には、直前に作成した中段情報(最下段より一段上
の中段情報)をページ#で昇順に並び替え(ステップ8
15)、処理を終了する。その結果を示したのが中段情
報90bである。
【0028】次に、最下段情報作成処理について説明す
る。図10は最下段情報作成の処理手順を示すフローチ
ャートである。まず、処理対象情報として最終の中段情
報(最下段より一段上の中段情報)を設定し(ステップ
1001)、インデクス情報50bを入力し(ステップ
1002)、終了判定(ステップ1003)を行う。具
体例では、処理対象情報は中段情報90b、対象となる
インデクス情報は図5の509である。ステップ100
3で入力終了でなければ、入力したインデクス情報のペ
ージ#と同じページ#を持つインデクス情報を処理対象
情報からサーチし(ステップ1004)、最下段情報の
各エントリには処理対象情報の対応するすべてのエント
リを設定し(ステップ1005)、ページ#113には
処理対象情報のページ#を設定し(ステップ100
6)、最下段情報の次ページ#113、前ページ#11
4にはインデクス情報の次ページ#54、前ページ#5
5を設定する(ステップ1007)。入力終了の場合、
作成した最下段情報を各エントリの昇順で並び替えを行
い(ステップ1008)、処理を終了する。
【0029】処理対象情報が中段情報90b、インデク
ス情報が図5で示した509である場合、最下段情報の
エントリ(1)111、エントリ(2)には、処理対象
情報90bのエントリ(1)92、エントリ(2)93
を設定する。さらに、ページ#113にはページ#9
1、次ページ#114、前ページ#115にはそれぞれ
対応する次ページ#54、前ページ#55を設定する。
その結果が図11の最下段情報110aであり、それを
各エントリの昇順で並び替えたものが図11の最下段情
報110bである。
【0030】この図11の最下段情報をもとにデータベ
ースのインデクス整合性チェックを行う。図11の最下
段情報をもとにした整合性チェックの処理手順を示す図
12のフローチャートを参照して、その処理を説明す
る。
【0031】まず、先頭の最下段情報を入力し(ステッ
プ1201)、ページ#及び次ページ#をワーク領域に
格納し(ステップ1202)、前ページ#の判定を行う
(ステップ1203)。ここで前ページ#が「000
0」でない、すなわち前ページ#が存在する場合はエラ
ー情報の出力を行う(ステップ1204)。
【0032】最下段情報110bの例では、先頭のイン
デクス情報1101が入力されると、ページ#113の
#2がワーク領域rに、次ページ#114の#7がワー
ク領域fにそれぞれ格納される。そして前ページ#11
5は「0000」であるから、次のステップへ進む。
【0033】更に、次の最下段情報を入力し(ステップ
1205)、終了判定(ステップ1206)を行う。入
力終了でなければ、入力したインデクス情報のページ#
とワーク領域に格納した次ページ#および入力したイン
デクス情報の次ページ#とワーク領域に格納したページ
#を判定し(ステップ1207)、一致しない場合はエ
ラー情報を出力し(ステップ1208)、ページ#及び
次ページ#をワーク領域に格納し(ステップ120
9)、最下段情報の入力(ステップ1205)に戻る。
【0034】インデクス情報1102が入力されると、
そのページ#113である#7とワーク領域fに格納さ
れているページ#を比較判定する。ワーク領域fのペー
ジ#は#7であり、一致していると判定するので、イン
デクス情報1102のページ#の#7をワーク領域r
へ、次ページ#の#6をワーク領域fへ格納し、ステッ
プ1205へ戻る。
【0035】入力終了の場合、最後に入力されたインデ
クス情報の次ページ#の判定を行い(ステップ121
0)、次ページ#が「0000」でない場合、すなわち
次ページが存在すると判定した場合にはエラー情報の出
力を行い(ステップ1211)、「0000」である場
合には本インデクス整合性チェック処理を終了する。
【0036】図13はインデクスに不整合が生じている
場合の一具体例である。ここでページ#5は下段ページ
#としてページ#3にリンクされているはずが、誤って
存在しないページ#である#10にリンクされている。
また、最下段ページ#7の後ページは、ページ#6とな
るはずが後ページがない状態になっている。
【0037】このような不整合を抱えたインデクスに対
して、本実施の形態で述べた一連の処理を行った結果が
図14に示したものであり、最下段情報110bのうち
最下段情報チェック処理の結果が、エラー情報出力14
0のように示される。これらエラー情報出力はチェック
結果保持部6にチェック結果として格納される。エラー
情報140aはページ#7に次ページ#がないことを示
している。エラー情報140b、140cはそれ自体に
エラー原因があるわけではないが、両出力のエントリ
(2)が連続していない。つまり0002と言う値を持
つエントリ(1)のエントリ(2)の値0002が欠損
しており、ページ#4とページ#9との間でページが一
つ抜けていることを示している。ここで、2段目ページ
のエントリ(1)のうち0002はページ#5を示し、
かつそれに属するエントリ(2)のうち0002はペー
ジ#10である。よってこのページ#5とページ#10
とのリンクがエラーであり、正しいページは140bの
次ページ#及び140cの前ページ#よりページ#3で
あることが分かる。
【0038】以上、説明したように、本発明によれば、
TREE構造型インデクスページを入力し、各ページの
インデクス情報を作成すると共に、そのインデクス情報
から各段の情報を作成し、最終的に最下段情報を作成す
ることで、容易にインデクスページの整合性チェックが
できる。
【0039】また、各インデクスページの入力は、物理
順に一回だけで済み、入力回数は最小限に抑えられるこ
とにより、チェック性能が向上する。
【0040】また、入力時にはインデクス内のポインタ
情報を意識しないため、途中で処理が続行不可になるこ
はなく、複数の破壊個所を1回でチェック可能になる。
【0041】また、本発明を適用したデータ構造の整合
性チェックを行うプログラムによって、データベースに
格納されたTREE構造のデータの格納情報を取得し、
取得したデータの格納情報に基づいて、TREE構造の
階層ごとにデータを並べ替えた結果とTREE構造の最
下位の階層でのデータの並べ替え結果とを比較し(もし
くは、TREE構造の縦方向に繋がったデータ構造と、
TREE構造の同じ階層ごと(同じ段ごと)に繋がった
データ構造とを比較し)、比較結果に基づいてデータベ
ースに格納されたTREE構造のデータのデータ構造の
整合性のチェックを行うことが可能になる。
【0042】本発明を適用したプログラムにより、デー
タ構造の破損個所をチェックするで、データ構造の修復
する際の処理を軽減することが可能になる。
【0043】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、TREE構造型インデクスページを入力し、各ペー
ジのインデクス情報を作成すると共に、そのインデクス
情報から各段の情報を作成し、最終的に最下段情報を作
成することで、インデクスページの整合性チェックがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のデータベースシステムの
概略構成を示すブロック図、
【図2】インデクス部の物理構造を示す図、
【図3】インデクス部の論理構造を示す図、
【図4】インデクス情報作成処理の手順の概要を示すフ
ロ−チャ−ト、
【図5】インデクス情報の概要構成を説明するための
図、
【図6】最上段情報作成処理の手順の概要を示すフロ−
チャ−ト、
【図7】最上段情報の概要構成を説明するための図、
【図8】中段情報作成処理の手順の概要を示すフロ−チ
ャ−ト、
【図9】中段情報の概要構成を説明するための図、
【図10】最下段情報作成処理の手順の概要を示すフロ
−チャ−ト、
【図11】最下段情報の概要構成を説明するための図、
【図12】最下段情報チェック処理の手順の概要を示す
フロ−チャ−ト、
【図13】インデクス部に不整合がある論理構造の一具
体例、
【図14】インデクス部に不整合がある場合のチェック
処理の結果を示す図、
【符号の説明】
1・・・データベースシステム、2・・・インデクス部、3・・
・データ部、4・・・データベース、5・・・整合性チェック
処理部、6・・・チェック結果保持部、21・・・インデクス
部の物理構造、22・・・インデクスの論理構造。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データベースに接続したインデクス整合性
    チェック処理装置において、 前記インデクス整合性チェック処理装置は、前記データ
    ベースに格納されたデータをデータが格納された順に前
    記データの入力を受け付ける手段と、 前記データベースに格納されたのデータのデータ構造情
    報を取得する手段と、前記データ構造情報に基づいてデ
    ータを最上段から最下段まで段毎に並び替えを行う手段
    と、前記最下段の並び替え結果をもとに、データ間のポ
    インタ情報の整合性をチェックする手段とを備えたこと
    を特徴とするインデクス整合性チェック処理装置。
  2. 【請求項2】データベースに格納されたデータ構造の整
    合性のチェック方法において、 前記データベースに格納された順序に従ってデータの入
    力を受け付け、 前記受け付けたデータ間のポインタ構造情報を格納し、 前記構造情報に基づいて階層ごとにデータの並べ替えを
    行い、前記データの並べ変え結果に基づいてデータ間の
    ポインタ構造の整合性の判定を行うことを特徴とするデ
    ータベースに格納されたデータ構造の整合性のチェック
    方法。
  3. 【請求項3】TREE構造のデータが格納されたデータ
    ベースと計算機とが接続されたシステムにおけるインデ
    クス整合性チェックプログラムにおいて、 前記プログラムは、前記データベースに格納されたTR
    EE構造のデータの格納情報を取得し、 前記データの格納情報に基づいて、前記TREE構造の
    階層ごとにデータを並べ替え結果と、前記TREE構造
    の最下位の階層でのデータの並べ替え結果とを比較し、 前記比較結果に基づいて、前記データベースに格納され
    たTREE構造のデータのデータ構造の整合性のチェッ
    クを行うことを特徴とするインデクス整合性チェックプ
    ログラム。
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