JP2003288263A - データベース管理装置、データベース管理プログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ、読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新たにノードを追加しても、そのノードの祖
先ノードなどのリージョンを更新する必要がない。 【解決手段】 同一階層に隣接するノード間に同一階層
のノードを追加する場合、前ノードの終了アドレスと後
ノード開始アドレスとの差分値を算出する差分値算出部
１０２２と、差分値を４で割り除算値を算出する除算値
算出部１０２４と、前ノードの終了アドレスに除算値を
加算した値を追加ノードの開始アドレスとして設定する
とともに、後ノードの開始アドレスから除算値を差し引
いた値を追加ノードの終了アドレスとして設定するアド
レス設定部１０２５とを備える。したがって、追加ノー
ドは、前後ノード間に新たに生成されたアドレスに記憶
されることとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のノードより
構成されるデータベース、特にマークアップ言語などで
記述された木構造文書のデータベースを管理するデータ
ベース管理装置、コンピュータをデータベース管理装置
として機能させるためのデータベース管理プログラム及
びそのデータベース管理プログラムを記録するコンピュ
ータにより読み取り可能な記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＸＭＬ（extensible markup lang
uage）が、汎用のデータ交換フォーマットとして注目さ
れている。今後は、ＸＭＬで記述されたデータや文書が
大量に流通することが予想されるため、これらを効率的
に格納し、検索することのできるデータベース管理装置
の構築が望まれている。

【０００３】ＸＭＬの基本的な性質としては、任意の文
書を木構造で表現することができる点があげられる。Ｘ
ＭＬで記述された文書への問い合わせは、文書の内容に
加えて、文書の一部の構造を指定するものが多い。した
がって、検索処理を高速化を図るためには、文書の木構
造を記憶することができる索引の構築が不可欠になる。
既存の研究では、索引として、（１）文書を構成する各
ノードに付与される番号を記録するもの、（２）ノード
の番号とそのノードが文書中に占める割合を記録するも
の（３）各ノードの文書中での開始アドレスと終了アド
レスを記録するものなどが提案されている。特に（３）
の索引は、リージョン（ｒｅｉｇｉｏｎ）と呼ばれ、各
ノードの文書中での正確なアドレスを保存しているた
め、検索結果を元文書から抽出する際に有利な手段とし
て知られている。

【０００４】図１２は、ＸＭＬで記述された簡単な文書
であり、図１３は、図１２の文書を木構造で示したもの
である。あるノードＸの文書中での開始位置（開始アド
レス）をｓｔａｒｔ（Ｘ）、終了位置（終了アドレス）
をｅｎｄ（Ｘ）とすると、ノードＸのリージョンは、
（ｓｔａｒｔ（Ｘ）、ｅｎｄ（Ｘ））で表わすことがで
きる。例えば、図１２において、＜ｔｉｔｌｅ＞〜＜／
ｔｉｔｌｅ＞に対応するｔｉｔｌｅノードは、文書中で
の開始タグ＜ｔｉｔｌｅ＞の「＜」の位置が開始アドレ
スとなり、終了タグ＜／ｔｉｔｌｅ＞の「＞」の位置が
終了アドレスとなる。このようにして、文書中の各ノー
ドにリージョンを付与すると、次のような性質が満たさ
れる。すなわち、あるノードをＹとし、その祖先ノード
をＸとすると、ｓｔａｒｔ（Ｘ）＜ｓｔａｒｔ（Ｙ）か
つｅｎｄ（Ｙ）＜ｅｎｄ（Ｘ）の関係が成立するととも
に、ある兄弟ノードに関して、兄ノードをＸ、弟ノード
をYで表すと、ｅｎｄ（Ｘ）＜ｓｔａｒｔ（Ｙ）の関係
が成立する。そのため、リージョンは、文書中での各ノ
ードの位置を記憶することができるとともに、文書に含
まれる木構造を記憶することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リージ
ョンは、静的なデータベースを管理するために用いるこ
とを前提としているため、ノードが頻繁に追加されるよ
うな動的なデータベースの管理に用いると以下のような
問題が生じてしまう。すなわち、データベースに新たに
ノードを追加すると、追加ノードに対する全ての祖先ノ
ードや、追加ノードに対する全ての兄ノードなどのアド
レスがずれてしまい、これらのノードに付与されたリー
ジョンを全て更新しなければならないという問題が生じ
てしまう。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、リージョンを用いて管理される木構造
データベースにおいて、新たにノードを追加しても、そ
のノードの祖先ノードなどのリージョンを更新する必要
のないデータベース管理装置、データベース管理プログ
ラム及びそのプログラムを記録するコンピュータによ
り、読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、木構造を構成する各ノードに
対応付けて記録されているデータを各ノードの開始アド
レスと終了アドレスとの組からなるリージョンを用いて
管理するデータベース管理装置であって、隣接する開始
アドレスと終了アドレスとを抽出するアドレス抽出手段
と、抽出した終了アドレスと開始アドレスとのうち、小
さい方のアドレスと大きい方のアドレスとの間に新たに
ノードを追加するノード追加手段と、挿入したノードに
対応するデータの開始アドレスと終了アドレスとの組か
らなるリージョンを生成するリージョン生成手段とを備
えることを特徴とするデータベース管理装置である。

【０００８】この場合、アドレス抽出手段により、各ノ
ードが有するアドレスの中から、隣接する開始アドレス
と終了アドレスとが選定される。この隣接する開始アド
レスと終了アドレスとは、同一ノードにおける開始アド
レスと終了アドレスとである場合、隣接する前後のノー
ドのうち、前ノードの終了アドレスと後ノードの開始ア
ドレスとである場合が含まれている。そして、ノード追
加手段により、抽出された開始アドレスと終了アドレス
とのうち、小さい方のアドレスと大きい方のアドレスと
の間に、ノードが追加される。そして、リージョン生成
手段により、追加されたノードの開始アドレスと終了ア
ドレスの組からなるリージョンが新たに生成される。

【０００９】したがって、ノードが追加されることによ
って、当該ノードの祖先ノードの終了アドレスや当該ノ
ードの兄ノードなどのアドレスがずれないため、これら
のノードのリージョンを更新する必要がなくなる。

【００１０】また、ノード追加手段は、アドレス抽出手
段により抽出された開始アドレスと終了アドレスとの差
分値を算出する差分値算出手段と、算出した差分値を除
算することにより得られる除算値を算出する除算値算出
手段と、開始アドレスと終了アドレスとのうちいずれか
小さい方のアドレスアドレスを設定し、設定したアドレ
スに除算値を加算した値を、追加されたノードの開始ア
ドレスとして設定するとともに、開始アドレスと終了ア
ドレスとのうちいずれか大きい方のアドレスから除算値
を差し引いた値を、追加されたノードの終了アドレスと
して設定するアドレス設定手段とを備えることが好まし
い（請求項２）。

【００１１】この場合、差分値算出手段により、アドレ
ス抽出手段で抽出された開始アドレスと終了アドレスと
の差分値が算出される。また、除算値算出手段により、
差分値が所定の値により除算された除算値が算出され
る。また、アドレス選定手段により、抽出された開始ア
ドレスと終了アドレスのうち小さい方のアドレスに除算
値が加算された値が、追加されるノードの開始アドレス
として設定されるとともに、他方のアドレスから除算値
が差し引かれた値が、追加されるノードの終了アドレス
として設定される。したがって、差分値を所定の値で除
算することにより得られた除算値を用いて、追加される
ノードのアドレスが設定され、この除算値は、差分値よ
り小さいため、追加されるノードのアドレスが、アドレ
ス抽出手段により抽出された開始アドレスと終了アドレ
スとの間の値をとることとなり、追加されるノードの祖
先ノードなどのアドレスのずれが生じない。

【００１２】また、差分値が２より大きいか否かを判断
する差分値判断手段を更に備え、アドレス設定手段は、
差分値が２より大きい場合、アドレス抽出手段により抽
出された開始アドレスと終了アドレスとのうちいずれか
小さい方のアドレスに１加算した値を、追加されたノー
ドの開始アドレスとして設定するとともに、アドレス抽
出手段により抽出された開始アドレスと終了アドレスと
のうちいずれか大きい方のアドレスから１減算した値
を、追加されたノードの終了アドレスとして設定するこ
とが好ましい（請求項３）。

【００１３】この場合、アドレス抽出手段により抽出さ
れた開始アドレスと終了アドレスとの間に２より大きい
空きアドレスがある場合、その空きアドレスに追加ノー
ドを追加しても、追加するノードのアドレスがずれず、
もともと存在するアドレスを有効に使用することができ
る。

【００１４】また、アドレス設定手段により設定された
開始アドレスと終了アドレスとは、小数点表示された数
値により表されることが好ましい（請求項４）。この場
合、追加されるノードに設定される開始アドレスと終了
アドレスとは、小数点表示された数値により表されるこ
ととなるが、周知の浮動小数点表記法などを用いてこの
数値を表現すると、大きな桁数の数値を表示することが
できるため、ノードの追加が繰り返され、アドレスの桁
数が増大してもこのアドレスを表わすことができ、ノー
ドの追加を繰り返し実行することができる。

【００１５】また、アドレス抽出手段は、同一階層の隣
接する前後のノードに対して、前ノードの終了アドレス
と後ノードの開始アドレスを抽出することが好ましい
（請求項５）。

【００１６】この場合、同一階層であってアドレスが隣
接する前後ノード間にノードを追加することができる。

【００１７】また、アドレス抽出手段は、末端ノードの
開始アドレスと終了アドレスとを抽出することが好まし
い（請求項６）。

【００１８】この場合、末端ノード（子ノードを有さな
いノード）にノードを追加することができる。

【００１９】また、ノードが追加される毎に、当該ノー
ドの開始アドレスと当該ノードに対応するデータのデー
タ長とを記憶する更新履歴レコードを生成する更新履歴
レコード生成手段を更に備えることが好ましい（請求項
７）。

【００２０】この場合、ノードが追加された際、当該ノ
ードの開始アドレスと当該ノードに対応するデータのデ
ータ長とを記憶する更新履歴レコードが生成されるた
め、リージョンの更新履歴を明らかにすることができ
る。

【００２１】また、追加されたノードを削除する毎に、
削除されるノードに対応する更新履歴レコードのデータ
長に−１を乗算することが好ましい（請求項８）。

【００２２】この場合、リージョンを再編成する際、ノ
ードの削除情報を加味したリージョンの再編成が可能と
なり、各ノードがアドレス上に無駄なく記憶される。

【００２３】また、構造を構成する各ノードの中から一
のノードを注目ノードとして選定する注目ノード選定手
段と、注目ノードの開始アドレスより小さい開始アドレ
スを記憶する更新履歴レコードを抽出し、抽出した各更
新履歴レコードが記憶するデータ長を全て加算して第１
の加算値を算出する第１の加算手段と、注目ノードの終
了アドレスより小さい開始アドレスを記憶する更新履歴
レコードを全て抽出し、抽出した各更新履歴レコードが
記憶するデータ長を全て加算して第２の加算値を算出す
る第２の加算手段と、第１の加算値を注目ノードの開始
アドレスに加算した値を、注目ノードの新たな開始アド
レスとして設定するとともに、第２の加算値を注目ノー
ドの終了アドレスに加算した値を、注目ノードの新たな
終了アドレスとして設定する注目ノードアドレス設定手
段と、注目ノードに対応するリージョンを設定された開
始アドレスと終了アドレスとを用いて更新するリージョ
ン更新手段とを更に備え、注目ノード設定手段は、リー
ジョン更新手段により、注目ノードのリージョンが更新
される毎に、次に大きい開始アドレスを有するノードを
注目ノードとして選定し、データベースを構成する全ノ
ードのリージョンを再編成することが好ましい（請求項
９）。

【００２４】この場合、第１の加算手段により、注目ノ
ード選定手段で選定された注目ノードの開始アドレスよ
り小さい開始アドレスを記憶する更新履歴レコードが抽
出され、抽出された更新履歴レコードが記憶するデータ
長が加算され第１の加算値が算出される。また、第２の
加算手段により、注目ノードの終了アドレスより小さい
開始アドレスを記憶する更新履歴レコードが抽出され、
抽出された更新履歴レコードのノード長が全て加算され
第２の加算値が算出される。そして、注目ノードアドレ
ス選定手段により、注目ノードの開始アドレスに第１の
加算値を加算した値が、注目ノードの開始アドレスとし
て選定されるとともに、注目ノードの終了アドレスに第
２の加算値を加算した値が、注目ノードの終了アドレス
として選定されされる。そして、リージョン更新手段に
より、注目ノードに対応するリージョンが、選定された
開始アドレス及び終了アドレスにより更新される。更
に、注目ノード選定手段により、注目ノードのリージョ
ンが更新される毎に、現在選定されている注目ノードの
次に大きい開始アドレスを有するノードが注目ノードと
して新たに選定され、この選定が、データベースを構成
する全ノードに対し行われ、追加されたノードがもとも
と存在するアドレスに記憶され、リージョンが再編成さ
れる。

【００２５】ノードの追加を繰り返し行うと、もとのア
ドレス間の細分化が繰り返され、生成された新たなアド
レスの桁数が増大し、ハードウェアが表現できる数字の
桁数にも限界があることから、やがて、新たなアドレス
を生成することができなくなる場合がある。そこで、全
リージョンを再編成し、新たに生成されたアドレスに記
憶されたノードをもとのアドレスに記憶しなおすことに
より、再度、ノードを追加することが可能となる。

【００２６】請求項１０記載の発明は、コンピュータ
を、請求項１〜９のいずれかに記載のデータベース管理
装置として機能させるためのデータベース管理プログラ
ムである。

【００２７】請求項１１記載の発明は、コンピュータ
を、請求項１〜９のいずれかに記載のデータベース管理
装置を実行させるためのデータベース管理プログラムを
記録した、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体
である。

【００２８】これらの発明によれば、コンピュータを、
請求項１〜９のいずれかに記載のデータベース管理装置
として機能させることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るデータベー
ス管理方法を実行するためのデータベース管理装置の構
成を示すブロック図である。

【００３０】データベース管理装置は、ＣＰＵ（centra
l processing unit）１、バスライン２、インターフェ
ース回路（Ｉ／Ｆ）３、メインメモリ４、ＲＯＭ５、ハ
ードディスクドライブ６及び記録媒体ドライブ７を備え
る。ＣＰＵ１は、バスライン２に接続されている。バス
ライン２は、アドレスバス、データバス及びコントロー
ルバスなどを含み、ＣＰＵ１、インターフェース回路
３、メインメモリ４、ＲＯＭ５、ハードディスクドライ
ブ６及び記録媒体ドライブ７と相互に接続されている。
インターフェース回路３は、キーボードやマウスなどの
インターフェース用に用いられる。ＲＯＭ５は、ＢＩＯ
Ｓ（basic input output system）などを記憶する。ハ
ードディスクドライブ６には、本発明に係るデータベー
スの管理方法を実行するためのプログラムが記憶される
とともに、データベースが記憶されている。

【００３１】図２は、データベース管理装置の主機能を
示したブロック図である。本データベース管理装置は、
主にＣＰＵ１から構成される処理部１００及び主にハー
ドディスクドライブ６により構成される記憶部２００を
備える。

【００３２】記憶部２００は、リージョン記憶部２１
０、更新履歴レコード記憶部２２０及びＸＭＬデータ記
憶部２３０を備える。

【００３３】リージョン記憶部２１０は、図３に示すよ
うに、ＸＭＬデータベースを構成す各ノードのＸＭＬ文
書中での開始位置を示す開始アドレスと、終了位置を示
す終了アドレスとの組からなるリージョンをノード名と
対応付けて記憶する。

【００３４】次に、リージョンと木構造との関係につい
て説明する。図１３は、図１２で示されるＸＭＬ文書を
木構造で表したものである。この木構造を構成するノー
ドは、ＸＭＬの書式フォーマットにしたがって、ｒｏｏ
ｔノード、要素ノード、テキストノード及び属性ノード
の４種類のノードが存在する。ｒｏｏｔノードは、木構
造の根となるノードであり、親ノードや、兄弟ノードが
存在せず、子ノードのみが存在する。要素ノードは、Ｘ
ＭＬ文書中のタグに対応するノードであり、図１３にお
いて、△で表されている。テキストノードは、ＸＭＬ文
書中の開始タグ「＜」と終了タグ「／＜」との間に記述
された文書内容に対応するノードであり、図１３におい
て、□で表されている。属性ノードは、ＸＭＬ文書中に
おいて、開始タグ内に記述され、その開始タグと終了タ
グとの間に記述された文書内容を示す属性に対応するノ
ードであり、図１３において、○で表されている。

【００３５】図１２で示すＸＭＬ文書においては、１文
字を１バイトとすると、ｂｏｏｋｓｈｅｌｆノードは、
開始タグ＜ｂｏｏｋｓｈｅｌｆ＞の「＜」の位置、すな
わち、ｂｏｏｋｓｈｅｌｆノードの開始位置が０バイト
目であり、終了タグ＜／ｂｏｏｋｓｈｅｌｆ＞の「＞」
の位置、すなわち、ｂｏｏｋｓｈｅｌｆノードの終了位
置が１６７バイト目であるため、ｂｏｏｋｓｈｅｌｆノ
ードに対応するリージョンは、（０、１６７）となる
（図１３参照）。また、ｂｏｏｋノードは、開始位置が
１１バイト目であり、終了位置が１５５バイト目である
ため、リージョンは（１１、１５５）となる。また、ｂ
ｏｏｋノードのリージョンは（１１、１５５）であり、
ｂｏｏｋｓｈｅｌｆノードのリージョンは、（０、１６
７）であるため、あるノードＸのリージョンを（ｓｔａ
ｒｔ（Ｘ）、ｅｎｄ（Ｘ））と定義すると、（ｓｔａｒ
ｔ（ｂｏｏｋｓｈｅｌｆ）＝０）＜（ｓｔａｒｔ（ｂｏ
ｏｋ）＝１１）、かつ、（ｅｎｄ（ｂｏｏｋｓｈｅｌ
ｆ）＝１６７）＞（ｅｎｄ（ｂｏｏｋ）＝１５５）の関
係が成立し、ｂｏｏｋノードは、ｂｏｏｋｓｈｅｌｆノ
ードの子孫ノードであることが分かる（図１３参照）。

【００３６】また、ｉｓｂｎノードは、属性ノードであ
り、そのリージョンは、ｓｔａｒｔ（ｉｓｂｎ）＝ｅｎ
ｄ（ｉｓｂｎ）と定義され、図１２の例では、（１２、
１２）で表される。

【００３７】また、図１３に示すように、ｔｉｔｌｅノ
ードのリージョンは、（３７、６１）であり、ｅｎｄ
（ｉｓｂｎ）＝１２＜ｓｔａｒｔ（ｔｉｔｌｅ）＝３７
であるとともに、ｉｓｂｎノード及びｔｉｔｌｅノード
はいずれもｂｏｏｋノードの子ノードであるため、ｔｉ
ｔｌｅノードは、ｉｓｂｎノードの兄ノードであること
が分かる。

【００３８】図２において、更新履歴レコード記憶部２
２０は、新たに追加されたノードの更新履歴レコードを
記憶する。更新履歴レコードは、図４に示すように、各
追加ノードが所属するデータベースのＩＤ番号を示すデ
ータベースＩＤと、追加ノードのＸＭＬ文書中での開始
位置、すなわち、開始アドレスと、その追加ノードに対
応するデータのデータ長とを記憶する。本実施形態で
は、このデータ長は、１文字１バイトとしたバイト数で
表される。

【００３９】ＸＭＬデータ記憶部２３０は、複数のファ
イル２３０Ａ、２２０Ｂ、・・・を記憶する。各ファイ
ル２３０Ａ、２３０Ｂ、・・・は、例えば図１２で表さ
れるようなＸＭＬ文書からなるデータベースを記憶して
いる。なお、本実施形態では、各データベースには、デ
ータベースＩＤが付与されており、このデータベースＩ
Ｄを指定することによって、データベースを特定するこ
とができる。

【００４０】処理部１００は、ＸＭＬ文書を構成する各
ノードにリージョンを付与するリージョン付与部１０
１、同一階層の隣接する前後のノード（兄弟ノード）間
に新たに同一階層のノードを追加する兄弟ノード追加部
１０２、末端ノードを親ノードとして新たに子ノードを
追加する子ノード追加部１０３、更新履歴レコードを生
成する更新履歴レコード生成部１０４、ノードの削除情
報を登録する削除情報登録部１０５及びリージョンの再
編成を行うリージョン再編成部１０６を備える。

【００４１】リージョン付与部１０１は、ＸＭＬ文書か
らノードを抽出し、抽出した各ノードにリージョンを付
与する。例えば、タグに対応する要素ノードであれば、
ＸＭＬ文書を先頭文字から順番に検索し、開始タグを検
出すると、そのタグ名をノード名として抽出する。次
に、その開始タグに対応する終了タグを検索し、その開
始タグの開始位置（開始アドレス）とその開始タグに対
応する終了タグの終了位置（終了アドレス）とを抽出
し、そのノードに対応するリージョンとする。そして、
抽出したタグ名と、リージョンとを対応付けてリージョ
ン記憶部２１０に記憶する。

【００４２】兄弟ノード追加部１０２は、アドレス抽出
部１０２１、差分値算出部１０２２、差分値判断部１０
２３、除算値算出部１０２４、アドレス設定部１０２
５、リージョン生成部１０２６を備える。

【００４３】アドレス抽出部１０２１は、追加ノードに
対する前ノードの終了アドレスと後ノードの開始アドレ
スとを抽出する。詳細には、前ノードに対応するリージ
ョンと、後ノードに対応するリージョンとをリージョン
記憶部２１０から読み出し、読み出したリージョンから
前ノードの終了アドレスと後ノードの開始アドレスとを
抽出する。

【００４４】差分値算出部１０２２は、アドレス抽出部
１０２１により抽出された前ノードの終了アドレスと後
ノードの開始アドレスとの差分値を算出する。

【００４５】差分値判断部１０２３は、差分値算出部１
０２２により、算出された差分値が２より大きいか否か
を判断する。前ノードの終了アドレスと、後ノードの開
始アドレスとの差分値が２より大きい場合、例えば、前
ノードの終了アドレスが「４」、後ノードの開始アドレス
が「７」であるような場合、この間に未使用のアドレス
「５」及び「６」が存在する。一方、前ノードの終了ア
ドレスと、後ノードの開始アドレスとの差分値が２以下
の場合、例えば、前ノードの終了アドレスが「４」、後ノ
ードの開始アドレスが「６」のような場合、この間に未使
用のアドレスは「５」しか存在しないため、このままで
は、アドレス「４」と「６」との間に追加ノード（なお、こ
の場合、属性ノードは追加可能）の開始アドレスと終了
アドレスとを選定することができない。そこで、差分値
判断部１０２３は、前ノードの終了アドレスと後ノード
開始アドレスとの関係によって、追加ノードの開始アド
レスと終了アドレスとの設定処理を変更するために、前
ノードの終了アドレスと後ノードの開始アドレスとの差
分値の大きさの判断を行っている。

【００４６】除算値算出部１０２４は、差分値判断部１
０２３により、算出された差分値を所定の値、例えば４
で割り除算値を算出する。

【００４７】アドレス設定部１０２５は、差分値判断部
１０２３により差分値が２以下と判断された場合、前ノ
ードの終了アドレスに、除算値を加算した値を、追加ノ
ードの開始アドレスとて設定し、後ノードの開始アドレ
スから、除算値を差し引いた値を、追加ノードの終了ア
ドレスとして設定する。例えば、前ノードの終了アドレ
スを「５」、後ノードの開始アドレスを「６」とする
と、アドレス設定部１０２５は、前ノードの終了アドレ
ス「５」に除算値（＝０．２５）を加算した値（＝５．
２５）を、追加ノードの開始アドレスとして設定すると
ともに、追加ノードの終了アドレス「６」から除算値
（＝０．２５）を差し引いた値（＝５．７５）を追加ノ
ードの終了アドレスとして設定する。

【００４８】一方、アドレス設定部１０２５は、差分値
判断部１０２３により、差分値が２より大きいと判断さ
れた場合、前ノードの終了アドレスに１加算した値を、
追加ノードの開始アドレスとして設定するとともに、後
ノードの開始アドレスから１差し引いた値を、追加ノー
ドの終了アドレスとして設定する。例えば、前ノードの
終了アドレスを「５」、後ノードの開始アドレスを
「９」とすると、アドレス設定部１０２５は、前ノード
の終了アドレス「５」に１加算した値（＝６）を追加ノ
ードの開始アドレスとして設定するとともに、後ノード
の開始アドレス「９」から１減算した値（＝８）を追加
ノードの終了アドレスとして設定する。

【００４９】なお、アドレス設定部１０２５は、属性ノ
ードを追加ノードとして追加する場合、追加ノードの終
了アドレスとして、開始アドレスと同一アドレスを設定
する。

【００５０】リージョン生成部１０２６は、アドレス設
定部１０２５により設定された追加ノードの開始アドレ
スと終了アドレスとの組からなるリージョンを生成し、
生成したリージョンを追加ノードのノード名と対応付け
てリージョン記憶部２１０に記憶する。

【００５１】子ノード追加部１０３は、アドレス抽出部
１０３１、差分値算出部１０３２、除算値算出部１０３
３、アドレス設定部１０３４及びリージョン生成部１０
３５を備える。

【００５２】アドレス抽出部１０３１は、子ノードが追
加される親ノードの開始アドレスと終了アドレスとを抽
出する。

【００５３】差分値算出部１０３２は、子ノードが追加
される親ノードの開始アドレスと終了アドレスとの差分
値を算出する。

【００５４】除算値算出部１０３３は、差分値算出部１
０３２により算出された差分値を所定の値、例えば４で
割ることで除算値を算出する。

【００５５】アドレス設定部１０３４は、親ノードの開
始アドレスに除算値を加算した値を子ノードの開始アド
レスとして設定するとともに、親ノードの終了アドレス
から除算値を差し引いた値を子ノードの終了アドレスと
して設定する。

【００５６】リージョン生成部１０３５は、追加される
子ノードの開始アドレスと終了アドレスとの組からなる
リージョンを生成し、生成したリージョンを子ノードの
ノード名と対応付けてリージョン記憶部２１０に記憶す
る。

【００５７】更新履歴レコード生成部１０４は、兄弟ノ
ード追加部１０２により、新たに追加ノードが追加され
たとき、又は、子ノード追加部１０３により、新たに子
ノードが追加された時、子ノードが属するデータベース
のデータベースＩＤ、追加されたノードの開始アドレス
及び追加されたノードに対応するデータのデータ長との
組からなる更新履歴レコードを生成し、生成した更新履
歴レコードを更新履歴レコード記憶部２２０に記憶す
る。

【００５８】削除情報登録部１０５は、兄弟ノード追加
部１０２により追加された追加ノード、又は、子ノード
追加部１０３により追加された子ノードが削除された
時、削除された追加ノードに対応する更新履歴レコード
に記憶されているデータ長に−１を乗算する。例えば、
ノード長が８バイトであるノードが削除された場合、そ
のノードに対応する更新履歴レコードのノード長の値
は、−８となる。

【００５９】リージョン再編成部１０６は、注目ノード
選定部１０６１、第１の加算部１０６２、第２の加算部
１０６３及び注目ノードアドレス設定部１０６４を備え
る。

【００６０】注目ノード選定部１０６１は、データベー
スを構成する複数のノードからリージョンを更新するた
めの１つのノードを注目ノードとして選定する。また、
注目ノード選定部１０６１は、開始アドレスが小さいノ
ードから順番に注目ノードを選定する。

【００６１】第１の加算部１０６２は、注目ノードの開
始アドレスより小さい開始アドレスを記憶する更新履歴
レコードを抽出し、抽出した更新履歴レコードに記憶さ
れているデータ長を全て加算して第１の加算値を算出す
る。

【００６２】第２の加算部１０６３は、注目ノードの終
了アドレスより小さい開始アドレスを記憶する更新履歴
レコードを抽出し、抽出した更新履歴レコードに記憶さ
れているデータ長を全て加算して第２の加算値を算出す
る。

【００６３】注目ノードアドレス設定部１０６４は、注
目ノードの開始アドレスに第１の加算値を加算した値
を、注目ノードの新たな開始アドレスとして設定すると
ともに、注目ノードの終了アドレスに第２の加算値を加
算した値を、注目ノードの新たな終了アドレスとして設
定する。

【００６４】リージョン更新部１０６５は、注目ノード
アドレス設定部１０６４により設定された注目ノードの
新たな開始アドレスと新たな終了アドレスとを新たなリ
ージョンとして、リージョンを更新する。

【００６５】次に、データベース管理装置の動作につい
てフローチャートにしたがって説明する。

【００６６】図５は、隣接する前後のノード間に新たに
ノードを追加する際に、兄弟ノード追加部１０２が行う
処理手順を示したフローチャートである。まず、アドレ
ス抽出部１０２１により、前ノードの終了アドレスと後
ノードの終了アドレスとが抽出される（Ｓ１）。次い
で、差分値算出部１０２２により、後ノードの開始アド
レスと前ノードの終了アドレスとの差分値が算出される
（Ｓ２）。次いで、差分値判断部１０２３により、算出
された差分値が２より大きいか否かが判断される（Ｓ
３）。次いで、差分値が２より小さい場合（Ｓ３でＮ
Ｏ）、除算値算出部１０２４により、差分値が４で割ら
れ除算値が算出される（Ｓ４）。次いで、アドレス設定
部１０２５により、前ノードの終了アドレスに除算値が
加算され、この値が追加ノードの開始アドレスとして設
定されるとともに、後ノードの開始アドレスから除算値
が差し引かれ、この値が追加ノードの終了アドレスとし
て設定される（Ｓ５）。

【００６７】一方、差分値が２以下と判断された場合
（Ｓ３でＹＥＳ）、アドレス設定部１０２５により、前
ノードの終了アドレスに１加算した値が追加ノードの開
始アドレスとして設定されるとともに、後ノードの開始
アドレスから１差し引かれた値が追加ノードの終了アド
レスとして設定される（Ｓ８）。

【００６８】次いで、リージョン生成部１０２６によ
り、アドレス設定部１０２５で設定された開始アドレス
と終了アドレスとの組からなるリージョンが生成され
（Ｓ６）、追加ノードのノード名と対応付けてリージョ
ン記憶部２１０に記憶される。次いで、更新履歴レコー
ド生成部１０４により、追加ノードの開始アドレスと追
加ノードの対応するデータのデータ長とデータベースＩ
Ｄとの組からなる更新履歴レコードが生成され、更新履
歴レコード記憶部２２０に記憶される（Ｓ７）。

【００６９】図６は、前後ノード間に追加ノードが追加
される様子を示した図である。この図では、＜ａ＞〜＜
／ａ＞に対応する前ノードａと、＜ｃ＞〜＜／ｃ＞に対
応する後ノードｃとの間に＜ｂ＞〜＜／ｂ＞に対応する
追加ノードｂを追加する場合を想定している。ノードａ
の終了アドレスは９（２進数表示で１００１）であり、
ノードｃの開始アドレスは１０（２進数表示で１０１
０）であるため、差分値算出部１０２２により１が算出
される。次いで、差分値判断部１０２３により差分値
（＝１）＜２と判断される。次いで、除算値算出部１０
２４により差分値（＝１）が４で割られ除算値（＝０．
２５；２進数表示で（０．０１））が算出される。次い
で、アドレス設定部１０２５により、前ノードの終了ア
ドレス（＝９）に除算値（＝０．２５）を加算した値
（＝９．２５）が、追加ノードの開始アドレスとして設
定されるとともに、後ノードの開始アドレス（＝１０）
から除算値（＝０．２５）を差し引いた値（＝９．７
５）が追加ノードｂの終了アドレスとして設定される。
このようにして、追加ノードｂが、前ノードａと後ノー
ドｃとの間に追加される。

【００７０】次に、図７に示すフローチャートにしたが
って、子ノード追加部１０３が行う処理手順について説
明する。まず、アドレス抽出部１０３１により、親ノー
ドの開始アドレスと終了アドレスとが抽出される（Ｓ２
１）。次いで、図５で示すＳ２〜Ｓ８と同様の処理が行
われる（Ｓ２２〜２８）。

【００７１】次に、図６を用いて、親ノードに子ノード
が追加の一例を説明する。この図では、ノードｂを親ノ
ードとし、ノードｂにｄｅｆで示されるノードｄを追加
している。まず、差分値算出部１０３２により、ノード
ｂの開始アドレス「９．２５（１００１．０１）」と終
了アドレス「９．７５（１００１．１１）」との差分値
（＝０．５）が算出される。次いで、除算値算出部１０
３３により、差分値が４で割られ除算値（＝０．１２
５）が算出される。次いで、アドレス設定部１０３４に
より、子ノードの開始アドレスとして、親ノードの開始
アドレス（＝９．２５）に除算値（＝０．１２５）を加
算した値（＝９．３７５（１００１．０１））が設定さ
れるとともに、子ノードの終了アドレスとして、親ノー
ドの終了アドレス（＝９．３７５）から除算値（＝０．
１２５）を差し引いた値（＝９．６２５）が設定され
る。次いで、設定された子ノードの開始アドレス（＝
９．３７５）と終了アドレス（＝９．６２５（１００
１．１０１））とが、リージョン生成部１０３５によ
り、新たなリージョンとして生成され、ノードｄのノー
ド名と対応付けられてリージョン記憶部２１０に記憶さ
れる。次いで、更新履歴レコード生成部１０４により、
ノードｄの開始アドレス（＝９．３７４）と、ノードｄ
のデータ長（この場合、３バイト）とデータベースＩＤ
とからなる更新履歴レコードが生成され、更新履歴レコ
ード記憶部２２０に記憶される。

【００７２】次に、図８に示すフローチャートにしたが
って、新たに追加されたノードを削除が削除される手順
について説明する。まず、削除対象ノードが指示される
（Ｓ３１）。次いで、削除情報登録部１０５により、削
除ノードに対応するリージョンがリージョン記憶部２１
０から削除される（Ｓ３２）。次いで、削除情報登録部
１０５により、削除ノードに対応する更新履歴レコード
に含まれるデータ長に（−１）が乗算される（Ｓ３
３）。更新履歴レコードに含まれるデータ長（−１）を
乗算することにより、リージョンを再編成する際、ノー
ドの削除情報を加味したリージョンの再編成が可能とな
り、各ノードがアドレス上に無駄なく記憶される。

【００７３】次に、図９に示すフローチャートにしたが
って、リージョン再編成部１０６のリージョンを再編成
する手順について説明する。まず、注目ノード選定部１
０６１により注目ノードが選定される（Ｓ４１）。次い
で、第１の加算部１０６２により、注目ノードの開始ア
ドレスよりも小さい開始アドレスを記憶する更新履歴レ
コードが抽出されるとともに、第２の加算部１０６３に
より、注目アドレスの終了アドレスよりも小さい開始ア
ドレスを記憶する更新履歴レコードが抽出される（Ｓ４
２）。次いで、第１の加算部１０６２により、抽出され
た更新履歴レコードに記憶されるデータ長が全て加算さ
れ、第１の加算値が算出されるとともに、第２の加算部
により、抽出された更新履歴レコードに記憶されるデー
タ長が全て加算され、第２の加算値が算出される（Ｓ４
３）。次いで、注目ノードアドレス設定部１０６４によ
り、注目ノードの開始アドレスに第１の加算値が加算さ
れ、この値が注目ノードの新たな開始アドレスとして設
定されるとともに、注目ノードの終了アドレスに第２の
加算値が加算され、この値が注目ノードの新たな終了ア
ドレスとして設定される（Ｓ４４）。次いで、リージョ
ン更新部１０６５により、選定された注目ノードの新た
な開始アドレスと終了アドレスとを用いて、注目ノード
に対応するリージョンが更新される（Ｓ４５）。次い
で、注目ノード選定部１０６１により、現注目ノードの
開始アドレスの次に大きい開始アドレスを有するノード
が注目ノードとして選定される（Ｓ４６）。次いで、注
目ノード選定部１０６１により、選定された注目ノード
がデータベースを構成するノード中で最も開始アドレス
が大きなノード（最終ノード）であるか否かが判断さ
れ、注目ノードが最終ノード以下であると判断された場
合（Ｓ４７でＮＯ）ステップＳ４２に戻る。一方、ステ
ップＳ４７でＹＥＳと判断されると、リージョンの再編
成が完了する。

【００７４】図１０は、リージョンの再編成の一例を示
した図である。図１０に示すように、この図には、同一
階層の４個のノードが含まれており、ａ、ｂ、ｃ、ｄの
各ノードのリージョンはそれぞれ（０、９（＝１００
１））、（９．２５（＝１００１．０１）、９．７５
（＝１００１．１１））、（９．８１２５（＝１００
１．１１０１）、９．９３７５（＝１００１．１１１
１）、（１０（＝１０１０）、１９（＝１００１１））
である。以下、注目ノードとしてノードｃを選定し、こ
のノードｃに対して新たなリージョンを算出する場合に
ついて説明する。まず、第１の加算部１０６２により、
ノードｃの開始アドレス（＝９．８１２５）よりも小さ
い開始アドレスを記憶する更新履歴レコードが抽出され
る。この場合、ノードｂに対応する更新履歴レコードが
抽出される。次いで、ノードｂの更新履歴レコードに記
憶されたデータ長（＝１０）より第１の加算値（＝１
０）が算出される。次いで、第２の加算部１０６３によ
り、ノードｃの終了アドレス（＝９．９３７５）より小
さい開始アドレスを記憶する更新履歴レコードであるノ
ードｂの更新履歴レコードが抽出される。次いで、ノー
ドｂの更新履歴レコードに記憶されたノードｂのデータ
長（＝１０）より第２の加算値（＝１０）が算出され
る。次いで、注目ノードアドレス設定部１０６４によ
り、ノードｃの開始アドレス（＝９．８１２５）に第１
の加算値（＝１０）が加算され、この加算された値（＝
１９．８１２５）がノードｃの新たな開始アドレスとさ
れる。

【００７５】なお、本発明は、以下の態様を採用するこ
とができる。

【００７６】（１）上記実施形態では、記憶部２００と
処理部１００とが同一のコンピュ-タ内に存在するもの
として説明したが、これに限定されず、記憶部２００と
処理部１００とを異なるコンピュータ上に存在させても
よい。この場合、処理部１００を備える第１のコンピュ
ータと、記憶部２００を記憶する第２のコンピュータと
を、遠隔地に配置し、第１のコンピュータと第２のコン
ピュータとを通信回線を介して接続することにより、第
２のコンピュータに記憶されたデータベースを遠隔操作
することが可能となる。

【００７７】（２）上記実施形態では、データベース
は、ＸＭＬで記述された文書を記憶するものであった
が、これに限定されず、ＨＴＭＬやＳＧＭＬなどのマー
クアップ言語で記述された文書を記憶するものであって
もよい。また、マークアップ言語以外の木構造を有する
データベースに対して本発明を適用してもよい。

【００７８】（３）前ノードの終了アドレスと後ノード
の開始アドレスとの間を除算値算出部１０２４により算
出された除算値毎に分割し、分割した各地点にアドレス
を付与し新たなアドレスを生成し、生成されたアドレス
の中からいずれかのアドレスを選定し、選定したアドレ
スを、追加ノードの開始アドレス及び終了アドレスとし
てもよい。

【００７９】また、親ノードの開始アドレスと終了アド
レスとの間を除算値算出部１０３３により算出された除
算値毎に分割し、分割した各地点にアドレスを付与して
新たなアドレスを生成し、生成されたアドレスの中から
いずれかのアドレスを選定し、選定したアドレスを、子
ノードの開始アドレス及び終了アドレスとしてもよい。

【００８０】

【実施例】次に、本発明に係るデータベース管理装置の
効果を確認するために行った実験について説明する。図
１１は、本発明に係るデータベース管理装置と、従来の
データベース管理装置との実験結果を示しており、
（ａ）は本発明に係るものであり、（ｂ）は従来のデー
タベース管理装置に係るものである。ここで、従来のデ
ータ管理装置に関するものは、データベースにノードが
追加された際、そのノードに関係する祖先ノードなどの
リージョンを全て更新する手法を採用するものである。
（ａ）及び（ｂ）ともに、横軸はトランザクションに占
めるノード追加処理の割合を示し、縦軸はそのときの処
理時間を示す。トランザクションとしては、ノードの追
加処理と検索処理とが含まれる。（ａ）及び（ｂ）のグ
ラフが示すように、トランザクションに占めるノード追
加の割合が増大するにつれて（横軸の値が大きくなるに
つれて）、本発明に係るデータベース管理装置は、処理
時間の変化はほとんど見られないが、従来のデータベー
ス管理装置は、処理時間が大幅に増大していることが分
かる。

【００８１】

【発明の効果】本発明によれば、隣接する開始アドレス
と終了アドレスとを抽出し、抽出した開始アドレスと終
了アドレスとの間の値を新たなアドレスとし、このアド
レスにノードを追加するため、追加されたノードに対す
る祖先ノードなどのアドレスのずれが生じない。そのた
め、追加されたノードに対する祖先ノードなどのリージ
ョンを更新することなく、ノードを追加することができ
る。

【００８２】また、リージョンを再編成することができ
るため、ノードの追加を繰り返し行った結果、新たなア
ドレスを生成することができなくなる事態を回避するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るデータベース管理方法を実行す
るためのデータベース管理装置の構成を示すブロック図
である。

【図２】 データベース管理装置の主機能を示したブロ
ック図である。

【図３】 リージョン記憶部に記憶されるデータのデー
タ構造を示した図である。

【図４】 更新履歴レコード記憶部に記憶されるデータ
のデータ構造を示した図である。

【図５】 兄弟ノード追加部の動作手順を示したフロー
チャートである。

【図６】 追加ノード及び子ノードの追加の追加手順を
説明するための図である。

【図７】 子ノード追加部の動作手順を示したフローチ
ャートである。

【図８】 ノードの削除手順を示すフローチャートであ
る。

【図９】 リージョンの再編成部による再編成手順を示
したフローチャートである。

【図１０】 リージョンの再編成を説明するための図で
ある。

【図１１】 本発明に係るデータベース管理装置の効果
を確認するために行った実験結果を示すグラフであり、
（ａ）は本発明に係るデータベース管理装置に係るもの
であり、（ｂ）は従来のデータベース管理装置に係るも
のである。

【図１２】 ＸＭＬ文書の一例を示した図である。

【図１３】 図１２で示されるＸＭＬ文書を木構造で示
した図である。

【符号の説明】

１００ 処理部 １０１ リージョン付与部 １０２ 兄弟ノード追加部 １０３ 子ノード追加部 １０４ 更新履歴レコード生成部 １０５ 削除情報登録部 １０６ リージョン再編成部 ２００ 記憶部 ２１０ リージョン記憶部 ２２０ 更新履歴レコード記憶部 ２３０ ＸＭＬデータ記憶部 １０２１ １０３１ 差分値算出部 １０２２ 差分値判断部 １０２３ １０３２ 除算値算出部 １０２４ １０３３ アドレス生成部 １０２５ １０３４ アドレス設定部 １０２６ １０３５ リージョン生成部 １０６１ 注目ノード選定部 １０６２ 第１の加算部 １０６３ 第２の加算部 １０６４ アドレス選定部 １０６５ リージョン更新部 １０６５ 注目ノード選定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植村 俊亮 奈良県生駒市高山町8916−５ 大学宿舎Ｂ −303 Ｆターム(参考） 5B075 ND35 5B082 GA07 GA16

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木構造を構成する各ノードに対応付けて
   記録されているデータを各ノードの開始アドレスと終了
   アドレスとの組からなるリージョンを用いて管理するデ
   ータベース管理装置であって、 隣接する開始アドレスと終了アドレスとを抽出するアド
   レス抽出手段と、 抽出した終了アドレスと開始アドレスとのうち、小さい
   方のアドレスと大きい方のアドレスとの間にノードを追
   加するノード追加手段と、 設定した開始アドレスと終了アドレスとの組からなるリ
   ージョンを生成するリージョン生成手段とを備えること
   を特徴とするデータベース管理装置。
2. 【請求項２】 前記ノード追加手段は、前記アドレス抽
   出手段により抽出された開始アドレスと終了アドレスと
   の差分値を算出する差分値算出手段と、 算出した差分値を除算することにより得られる除算値を
   算出する除算値算出手段と、 前記開始アドレスと前記終了アドレスとのうちいずれか
   小さい方のアドレスを設定し、設定したアドレスに前記
   除算値を加算した値を、追加されたノードの開始アドレ
   スとして設定するとともに、前記開始アドレスと前記終
   了アドレスとのうちいずれか大きい方のアドレスから前
   記除算値を差し引いた値を、追加されたノードの終了ア
   ドレスとして設定するアドレス設定手段とを備えること
   を特徴とする請求項１記載のデータベース管理装置。
3. 【請求項３】 前記差分値が２より大きいか否かを判断
   する差分値判断手段を更に備え、 前記アドレス設定手段は、前記差分値が２より大きい場
   合、前記アドレス抽出手段により抽出された開始アドレ
   スと終了アドレスとのうちいずれか小さい方のアドレス
   に１加算した値を、追加されたノードの開始アドレスと
   して設定するとともに、前記アドレス抽出手段により抽
   出された開始アドレスと終了アドレスとのうちいずれか
   大きい方のアドレスから１減算した値を、追加されたノ
   ードの終了アドレスとして設定することを特徴とする請
   求項１記載のデータベース管理装置。
4. 【請求項４】 前記アドレス設定手段により設定された
   開始アドレスと終了アドレスとは、小数点表示された数
   値により表されることを特徴とする請求項２記載のデー
   タベース管理装置。
5. 【請求項５】 前記アドレス抽出手段は、同一階層の隣
   接する前後のノードに対して、前ノードの終了アドレス
   と後ノードの開始アドレスを抽出することを特徴とする
   請求項１〜４のいずれかに記載のデータベース管理装
   置。
6. 【請求項６】 前記アドレス抽出手段は、末端ノードの
   開始アドレスと終了アドレスとを抽出することを特徴と
   する請求項１〜４のいずれかに記載のデータベース管理
   装置。
7. 【請求項７】 ノードが追加される毎に、当該ノードの
   開始アドレスと当該ノードに対応するデータのデータ長
   とを記憶する更新履歴レコードを生成する更新履歴レコ
   ード生成手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜
   ６のいずれかに記載のデータベース管理装置。
8. 【請求項８】 追加されたノードを削除する毎に、削除
   されるノードに対応する更新履歴レコードのデータ長に
   −１を乗算することを特徴とする請求項７記載のデータ
   ベース管理装置。
9. 【請求項９】 木構造を構成する各ノードの中から一の
   ノードを注目ノードとして選定する注目ノード選定手段
   と、 前記注目ノードの開始アドレスより小さい開始アドレス
   を記憶する更新履歴レコードを抽出し、抽出した各更新
   履歴レコードが記憶するデータ長を全て加算して第１の
   加算値を算出する第１の加算手段と、 前記注目ノードの終了アドレスより小さい開始アドレス
   を記憶する前記更新履歴レコードを全て抽出し、抽出し
   た各更新履歴レコードが記憶するデータ長を全て加算し
   て第２の加算値を算出する第２の加算手段と、 前記第１の加算値を前記注目ノードの開始アドレスに加
   算した値を、前記注目ノードの新たな開始アドレスとし
   て設定するとともに、前記第２の加算値を前記注目ノー
   ドの終了アドレスに加算した値を、前記注目ノードの新
   たな終了アドレスとして設定する注目ノードアドレス設
   定手段と、 前記注目ノードに対応するリージョンを前記設定された
   開始アドレスと終了アドレスとを用いて更新するリージ
   ョン更新手段とを更に備え、 前記注目ノード設定手段は、前記リージョン更新手段に
   より、注目ノードのリージョンが更新される毎に、次に
   大きい開始アドレスを有するノードを注目ノードとして
   選定し、データベースを構成する全ノードのリージョン
   を再編成することを特徴とする請求項７又は８記載のデ
   ータベース管理装置。
10. 【請求項１０】 コンピュータを、請求項１〜９のいず
    れかに記載のデータベース管理装置として機能させるた
    めのデータベース管理プログラム。
11. 【請求項１１】 コンピュータを、請求項１〜９のいず
    れかに記載のデータベース管理装置を機能させるための
    データベース管理プログラムを記録した、コンピュータ
    により読み取り可能な記録媒体。