JP2519760B2 - デ―タ処理装置におけるアクセス方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 データ処理装置におけるアクセス方式、特にデータベ
ースシステムにおけるアクセス方式に関し、 特に利用したいデータのみを高速に処理する知識ベー
スシステムを実現することを目的とし、 データの集合をテーブルの形で格納したデータベース
と、入力されたオブジェクト操作言語を解析しリレーシ
ョナルデータベース操作コマンドを生成すると共に生成
したフレーム化オブジェクトを主記憶装置にバッフアリ
ングし又既にバッフアリングされたフレーム化オブジェ
クトを利用するRDB操作コマンド生成手段と、オブジェ
クト操作言語から主記憶装置上にバッフアリングされた
フレーム形式のオブジェクトにアクセスし基本的なオブ
ジェクト処理を実行する基本オブジェクト処理手段と、
RDB操作コマンド生成手段の生成したリレーショナルデ
ータベース操作コマンドを実行するRDB処理実行手段を
備え、主記憶装置上にバッフアリングされたフレーム化
オブジェクトを使用して処理する機構と、リレーショナ
ルデータベース操作コマンドへの変換機構との二重制御
構造により処理を行うよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はデータ処理装置におけるアクセス方式に係わ
り、特にデータベースシステムにおけるアクセス方式に
関する。

OA化（オフィスオートメーション化）、FA化（工場オ
ートメーション化）に伴ない、多様なデータ形式および
データ構造を持ち、図形、画像等を用いた高度なグラフ
ィカルユーザインタフェースを持ち、さらに業務知識を
備えるようなデータ処理装置（知識ベースシステム）が
期待されている。

〔従来の技術〕

多様なデータ形式およびデータ構造を持ち、且つ図
形、画像を用いた高度のグラフィカルユーザインタフェ
ースを備え、さらには業務知識を備えるようなデータベ
ース（知識ベース）を扱うモデルとして、従来、オブジ
ェクト（利用したいデータ）指向モデルがある。これ
は、データと共に処理方法をも格納し管理するものであ
る。しかしこれは、主記憶装置内の処理でデータベース
化されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

人工知能分野、或いはデータベース分野においては、
データ処理を行うときは、実データをアクセスする。即
ち、実際のデータ格納場所へアクセスする。興味のある
対象（処理の対象）は全データに比べると少量のもので
あり、それのみに高速にアクセスしたい場合が多い、に
も拘わらず、処理速度が遅いという欠点があった。

また、データベース分野では操作コマンドを実現する
ときに、できるだけ最適なアクセスパスを辿るようにア
ルゴリズムが工夫されている。しかし、プログラムの中
に埋め込むと追加や修正が困難であった。まだどういう
ルールを用いているのかは、プログラム作成者しかわか
らないという決点があった。

さらに、オブジェクト指向モデルは、複数モデルが互
いにリンク（結合、関係づけ）されている。オブジェク
トをリレーショナルデータベースに格納するならば、こ
のリンクを辿った検索をジョイン処理（複数のテーブル
から各々に属するカラムの値の間に一定の関係を持つ行
の組合せを選出し、この行の集まりを新しくテーブルと
して生成すること）で実現しなければならない。ジョイ
ン処理は、リレーショナルデータベース処理の中で処理
速度のネックになるところであり、この部分ではできる
だけ無駄を省きたいという点がある。

本発明は、このような従来の問題点を解消した効率の
良いアクセス方式を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、本発明のデータ処理装置におけるアクセス
方式の原理ブロック図を示す。

図において、１はデータベースであり、多数の有用デ
ータをテーブルの形で格納する。

２はRDB操作コマンド生成手段であり、オブジェクト
操作言語を解析しリレーショナルデータベース操作コマ
ンドを生成すると共に、生成したフレーム化オブジェク
トを主記憶装置にバッフアリングし又既にバッフアリン
グされたフレーム化オブジェクトを利用する。

３はRDB処理実行手段であり、RDB操作コマンド生成手
段２の生成したコマンドを実行する。

４は基本オブジェクト処理手段であり、オブジェクト
操作言語から主記憶装置上にバッフアリングされたフレ
ーム形式のオブジェクトにアクセスし処理する。

５はアクセスパス最適化手段であり、予め定めた最適
化ルールを適用してアクセスパスを決定する。

６はタプル数最少化手段であり、予め定めたルールに
基づいて重複ジョインを除去しジョインタプル数（タプ
ルは、テーブル中の１行のデータ）を最少化する。

〔作 用〕

データベース１内のデータは、テーブルの形で格納し
てある。

利用したいデータ（オブジェクト）を含むテーブルを
データベース１から検索し、処理する時は、通常、デー
タをフレームの形とする。これによって、オブジェクト
処理が高速に実行できる。

本発明の構成によれば、RDB操作コマンド生成手段２
によって、利用したいデータ（オブジェクト）のみを、
フルームの形にして、主記憶装置上に保持させる。フレ
ームの形にした後は、データベースにアクセスする必要
はないので、高速に処理できる。（ただし、データベー
ス更新時は除く）。例えば、同一オブジェクトにｎ回の
アクセスを行う時、キャッシング（バッフアリング）方
式では最初と最後の２回のみ負担がかかるが他のＮ−２
回は極めて高速にアクセス可能である。

また、本発明では、RDB操作コマンドを実現するとき
にできるだけ最適なアクセスパスを辿るのに、アルゴリ
ズムによるのではなく、アクセスパス最適化手段５が、
オブジェクト操作言語を解析した結果の中間言語に、予
め定めた最適化ルールを適用してアクセスパスを選択す
る。最適化ルールは、if−thenの形式で表現され、例え
ば、（１）ジョインよりもセレクションを優先する。
（２）セレクションの条件がequal条件の時、アクセス
パスを次の順序で選択する。ハッシュ木インデックス
利用、Ｂ木インデックスの利用、インデックスを利
用せずシーケンシャルテーブルをサーチする。等であ
る。

さらに、タプル数最少化手段６は、予め定めた実行順
序によって処理し、重複したジョインを除去すると共
に、タプル数を最少化する。実行順序は、セレクト部
を処理する。オブジェクト・パス部のジョイン部を実
行する。残りのジョイン部を実行する。の順序によ
る。

〔実施例〕

以下第２図〜第９図に示す実施例により、本発明をさ
らに具体的に説明する。

第２図は、本発明の一実施例におけるRDBコマド生成
／実行部の構成を示す図である。

オブジェクト検査21は、入力されたオブジェクト操作
言語を調べ、オブジェクトの形態（単一オブジェクト
か、集合条件オブジェクトか）を検査し、以下の処理部
へ通知する。

22はオブジェクト集合部の解析及びコマンド生成部で
あり、オブジェクト操作言語中のオブジェクト集合部
（send以下の部分）を解析し操作コマンドを生成する。

23はメゾット部の検索及びコマンド生成部であり、オ
ブジェクト操作言語中の目的部（get以下の部分）を解
析し、操作コマンドを生成する。

24はコマンド生成統合部であり、オブジェクト・パス
部221、条件部222及びメゾット部23の生成したコマンド
を統合してRDB操作コマンドを生成する。

３はRDB処理実行部である。

第３図は、最も単純な単一オブジェクトの場合の処理
例を示す図である。単一オブジェクトの場合は、オブジ
ェクト・パス部221による処理は必要なく、条件部222と
メゾット部23による処理のみでよい。

（ａ）は入力されたオブジェクト操作言語を示す。こ
のオブジェクト操作言語の意味は、「土地１という条件
について検索し、（価格、場所）を取り出せ」というこ
とである。

（ｂ）は、（ａ）のオブジェクト操作に関係あるデー
タの種類を示すもので、不動産屋、物件、道路、土地、
建物、マンション、一戸建等のデータが関係する。

（ｃ）は「＃土地」という名称のテーブルの内容を示
す。土地のID（識別）ごとにその価格、場所、及び「接
する」道路のデータを格納する。

（ｄ）は、（ａ）のオブジェクト操作言語に対して生
成したRDB操作コマンドを示す。select ＆T0 ＃土地（I
D＝“土地1"）はテーブル＃土地にアクセスし、土地１
の価格、場所、接する取り出しテーブル＆T0とせよの意
味である。

open−scan SID1 ＆T0は出力関係＆T0をスキャンのた
め開けの意味である。

mk−frame（get−scan SID1（ID価格 場所 接す
る））は、出力関数SID1をスキャンし、（ID価格 場所
接する）をフレーム化せよの意味である。close−sca
n SID1はSID1を閉じよの意味である。

（ｅ）は、フレーム化されたオブジェクトを示す。

（ｆ）は、RDB操作コマンドの実行により生成された
テーブル＆T0を示す。

第４図は、本発明の一実施例による集合条件検索の場
合の処理例を示す図である。

第４図（ａ）は、入力されたオブジェクト操作言語を
示す。オブジェクト操作言語の意味は、「不動産屋１の
扱う、価格2000万円以下の物件という条件で検索し、価
格、場所を取り出せ」という意味である。

同図（ｂ）は、（ａ）のオブジェクト操作に関係する
データの種類と関係を示すものである。

同図（ｃ）及び（ｄ）は、オブジェクト・パス部の解
析処理の例を示す。オブジェクト・パス部の処は、複数
のテーブルを選択、索引するためのセレクション部と、
複数のテーブル間のジョイン操作のためのジョイン部と
に分けられ、それぞれのテーブルのデータ構造を埋める
ことにより行われる。

同図（ｃ）はセレクション部のデータ構造を示し、
（ｄ）はジョイン部のデータ構造を示す。テーブル
（ｃ）では、不動産屋１のクラスは不動産屋であるから
索引すべきテーブルは＃不動産屋であり、利用パスはオ
ブジェクト・パス部では使用せず（nil）、条件式はID
＝‘不動産屋’であり、マッピング部は居間の段階では
空であり、結果テーブル名は＆T0とする。テーブル
（ｄ）では、テーブル名リストは＆Ｔであり、ジョイン
・フィールド名は扱うであり、リンクタイプは扱う対象
が複数であるからmultipleとし、ジョイン・テーブル・
リストとしてはリンク先の全リーフサブクラスに対応す
るテーブルとして、＃土地、＃マンション、＃一戸建と
し、結果テーブル・リストはジョイン・テーブルに対応
して＆T1,＆T2,＆T3とする。

同図（ｅ）及び（ｆ）は、条件部の解析処理を示すも
ので、セレクション部のデータ構造として条件に関する
テーブル（ｅ）を作成する。テーブル（ｅ）は、テーブ
ル名として＃土地、＃マンション、＃一戸建の３テーブ
ルで、利用パスは（扱う）、条件式は（価格）＜＝2000
万とし、結果テーブルをそれぞれ＆T4,＆T5,＆T6とす
る。次いで、オブジェクト・パス部のジョイン部のテー
ブルのジョイン・テーブル・リストをテーブル（ｆ）の
ように変更する。

同図（ｇ）は、コマンド生成統合部における処理を示
し、メゾット部のメゾットによる検索（テーブル＃土
地、＃マンション、＃一戸建のフィールド:ID、価格、
場所の検索）とオブジェクト・パスに必要なジョイン・
フィールドをもって、テーブル（ｅ）及び（ｆ）のマッ
ピング部を埋める。その結果が、セレクション部のテー
ブル（ｇ）及びジョイン部のテーブル（ｈ）である。

第５図は、生成されたRDB操作コマンドを示す。第５
図（ａ）は、生成されたセレクション部の操作コマンド
である。コマンド（select ＆t0 ＃不動産屋（ID＝
‘不動産屋’）（扱う））は、「テーブル＃不動産を検
索し、IDが不動産屋１でフレーム‘扱う’を取り出し、
テーブル＆T0とせよ」の意味である。

同図（ｂ）は、生成されたジョイン部の操作コマンド
である。コマンドunnest ＆T7＆T0（扱う）は、テーブ
ル＆T0のタイトルフィールドIDを除いて、テーブル＆T7
とせよの意味である。コマンド（join ＆T1 ＆T7 ＆T4
扱うID（＊2.ID＊2.価格＊2.場所））は、「テーブル＆
T7と＆t4を関係“扱う”でジョインし、、第２のテーブ
ル（＆T4）のID、価格、場所を取り出しテーブル＆T1と
せよ」の意味である。

第６図は、RDB操作コマンドを実行する状況が示すも
のであり、テーブル＆T1が求るデータのうちの「土地」
についてである。第３、第４のコマンド（マンション、
一戸建についての）の実行状況は省略してあるが同様で
ある。

第７図は、本発明の一実施例における中間情報格納用
のデータ構造を示す図である。

第７図（ａ）は、セレクション部のデータ構造を示
す。データはテーブルとし、テーブルが複数の時はセレ
クション部リストとする。

同図（ｂ）は、オブジェクト・パス部及び条件部で用
いるデータ構造を示す。

複数のジョイン部のリストをジョイン部パスとする。
OR文ジョイン部パス・リストはOR文における複数の条件
のパスである。AND文ジョイン部パス・リストは、AND文
における複数条件のパスを示す。

第８図は、本発明の一実施例における最適アクセス・
パスを辿るための最適化ルールを示す図である。詳細説
明は省略するが、テーブル検索に当たりこのルールに従
ってアクセス・パスを決定する。

第９図は、本発明の一実施例におけるジョイン・タプ
ル数最少化のための選択基準である。詳細説明は省略す
るが、ジョイン処理に当たり、この順序に従って実行す
る。

〔発明の効果〕

以上説明のように本発明によれば、オブジェクトの主
記憶装置へのキャッシング（バッフアリング）により高
速なオブジェクト処理が可能となり、また最適化技法の
ルール化により最適アクセスの参照、追加・変更が容易
となり、さらにジョインの重複除去やジョインタプル数
の最少化によりジョイン回数が最少化されて高速される
もので、そのデータ処理効率の向上に寄与する効果は極
めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例におけるRDBコマンド生成／
実行部の構成を示す図、 第３図は単一オブジェクトの場合の処理例を示す図、 第４図は本発明の一実施例による集合条件検索の場合の
処理例を示す図、 第５図は本発明の一実施例により生成されたRDB操作コ
マンドを示す図、 第６図は本発明の一実施例によるRDB操作コマンド実行
を示す図、 第７図は中間情報格納用のデータ構造を示す図、 第８図は本発明の一実施例における最適化ルールを示す
図、 第９図は本発明の一実施例におけるジョインタプル数最
少化のための選択基準を示す図である。 図面において、 １はデータベース、 ２はRDB操作コマンド生成手段、 ３はRDB実行処理手段、 ４は基本オブジェクト処理手段（部）、 ５はアクセスパス最適化手段、 ６はジョインタプル数最少化手段、 21はオブジェクト検査、 22はオブジェクト集合部の解析及びコマンド生成部、 221はオブジェクト・パス部の解析及びコマンド生成
部、 222は条件部の解析及びコマンド生成部、 23はメゾット部の検索及びコマンド生成部、 24はコマンド生成統合部、 をそれぞれ示す。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有用データの集合をデーターベースに格納
   し、 統合管理するデータ処理装置において、 データの集合をテーブルの形で格納したデータベース
   （１）と、 入力されたオブジェクト操作言語を解析しリレーショナ
   ルデータベース操作コマンドを生成すると共に生成した
   フレーム化オブジェクトを主記憶装置にバッファリング
   し又既にバッフアリングされたフレーム化オブジェクト
   を利用するRDB操作コマンド生成手段（２）と、 オブジェクト操作言語から主記憶装置上にバッフアリン
   グされたフレーム形式のオブジェクトにアクセスし基本
   的なオブジェクト処理を実行する基本オブジェクト処理
   手段（４）と、 RDB操作コマンド生成手段（２）の生成したリレーショ
   ナルデータベース操作コマンドを実行するRDB処理実行
   手段（３）を備え、 主記憶装置上にバッフアリングされたフレーム化オブジ
   ェクトを使用して処理する機構と、リレーショナルデー
   タベース操作コマンドへの変換機構との二重制御構造に
   より処理を行うよう構成したことを特徴とするデータ処
   理装置におけるアクセス方式。
2. 【請求項２】上記RDB操作コマンド生成手段（２）にお
   いて、予め定めた最適化ルールを適用してアクセスパス
   を決定するアクセスパス最適化手段（５）を備えるよう
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   データ処理装置におけるアクセス方式。
3. 【請求項３】上記RDB操作コマンド生成手段（２）にお
   いて、予め定めたルールに基づいて重複ジョインを除去
   しジョインタプル数を最少化するジョインタプル数最少
   化手段（６）を備えるよう構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のデータ処理装置におけるアク
   セス方式。