JP2523642B2 - デ―タベ―ス・アクセス最適化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データベース．アクセスに係り、特にデー
タベースの構造を意識しないアクセスに好適なアクセス
最適化に関する。

〔従来の技術〕

第２図（ａ）に示すような論理構造をもつデータがあ
ったとする。各データは第２図（ｂ）のように格納され
ている。

あるレコードをモデル化したものをレコードタイプと
いい、それに対応してデータベース中で、実際のデータ
値をもって存在するものをレコードオカレンスという。
例えば第２図（ｂ）に示す売上レコードがデータベース
中の情報として、伝票番号，顧客番号，商品番号，売上
数量の各情報をモデル化したものがレコードタイプであ
り、実際にデータをもつ個々のものをレコードオカレン
スという。

例えば、レコード．タイプＢを検索条件としてレコー
ド．タイプＨを検索する場合を考える。まずレコード．
タイプＢを検索し一定の条件を満たしているレコード．
オカレンスをみつける。このレコード．オカレンスとセ
ット．タイプｂで結ばれているレコード．タイプＤのレ
コード．オカレンスをみつける。さらにセット．タイプ
ｄで結ばれているレコード．タイプＥから該当するレコ
ード．オカレンスをみつける。このとき利用者はこのデ
ータの論理構造を意識しながら検索しているのでＨを検
索するのにレコード間の関連を示す情報であり、データ
ベースの管理情報として記憶されているセット．タイプ
ｈを使って検索目標であるレコード．タイプＨにたどり
つく。このような論理構造について意識しないで検索を
行う方法の一例としては特開昭57−25038号に記載のよ
うにデータ定義時に予め定められた複数のレコード．タ
イプに対してどのセット．タイプにしたがって検索を行
うかを定めた検索処理手順を定義しておき検索処理手順
を命令で指定して処理実行時に検索処理手順にもとづい
て当該レコード．タイプをアクセスするとなっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、検索処理手順を定義するには依然論
理構造を意識する必要があり、エンドユーザが利用する
には専門家に予め検索処理手順を定義しておいてもらう
必要があり、定型的な業務には適しているが、臨時に発
生する非定型的な業務（例えば、定型業務は定期的に出
力される営業成績や給与計算など企業の専門部署でシス
テムを作成．運営している。これに対して、期間の途中
の結果などを加工して短期間の経営的な意思決定に利用
する報告書を作成したり、コンピュータの専門家でなく
人事．経理．営業員といった実務担当者自身が試行錯誤
しながら直接自分が欲しい結果を得たりするような業務
をいう。）には配慮されておらず、このような業務が発
生するたびに専門家の手を煩わせることになる。またデ
ータの論理構造が変更された場合、検索処理手順の定義
をやり直さなければならない。

本発明の目的は、構造型データベースにおいて検索要
求を行う命令中に検索目標レコード．タイプ識別子と検
索条件を指定するだけで検索目標レコード．タイプや条
件レコード．タイプへのアクセス．パスを意識せずに検
索を行えるようにして極力専門家の手を煩わせることな
くエンドユーザ自身によってデータベースにアクセスさ
せることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、複数のレコード．タイプがセット．タイ
プによって連結されている構造型データベースがもつデ
ータベース定義ライブラリをもとにして各レコード．タ
イプ間で最短ルートを通るには何本のカセット．タイプ
をたどればよいかを表現したディスタンス．マトリック
スというマトリックス状のテーブルを作成しておき、利
用者によって指定された検索目標レコード．タイプ識別
子と検索条件をもつ命令を解析する際に、このディスタ
ンス．マトリックスによって検索条件となるレコード．
タイプと検索目標レコード．タイプの最短ルートを見つ
け出すことにより、達成される。

〔作 用〕

ディスタンス．マトリックスを作成しておくことによ
り、利用者にかわって複雑な論理構造をもつデータの検
索において最適なアクセス．パスを見つけ出し、このア
クセス．パスにもとづいて検索が実行できるようにす
る。それによって、利用者は検索の対象となるレコー
ド．タイプ間の論理構造を意識する必要がない。また、
検索実行時にディスタンス．マトリックスを参照するよ
うなインタプリティブな実行形態（インタプリタによる
実行）においてはダイナミックに最適なアクセス．パス
を決定することができるため、データの論理構造が変更
になってもディスタンス．マトリックをメンテナンスし
ておけば検索を行うために作成したロジックを組み直す
必要もない。なお、「検索を行うために作成したロジッ
ク」とは、データベースに対し、どういう条件を待つど
ういうレコードが欲しいかを表現した検索要求のこと。
従来プログラムを作成してデータの論理構造を意識して
検索要求を行わなければならなかった。そのためデータ
の論理構造が変更になるとその変更にあわせてプログラ
ムを修正しなければならなかった。ディスタンス．マト
リックスを利用すると論理構造が変更になった場合、デ
ィスタンス．マトリックスをその変更にあわせてメンテ
ナンスしておけばプログラムそのものは修正する必要が
ない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図により説明する。第１図
に示すのがディスタンス．マトリックスであり、これは
第２図に示す論理構造をもつデータの各レコード．タイ
プ間の距離を表わしている。例えば、レコード．タイプ
Ａからレコード．タイプＨをたどるには最短で４本のセ
ット．タイプをたどる必要があることがわかる。第１図
に示すディスタンス．マトリックスの生成方法について
説明する。

はじめにディスタンス．マトリックス生成のためのシ
ステムの構成について説明する。第５図にシステム構成
図を示す。ディスプレイ装置の画面あるいはカードによ
り定義を行旨の命令と該当する論理構造の名称を入力す
る。これにより制御部から定義部に制御が渡り、データ
ベース中のデータ定義が格納されている定義ライブラリ
を参照して該当する論理構造の情報を入力し、これをも
とにディスタンス．マトリックスを生成する。これと同
時に第６図に示すようなテーブルを作成しておく。マト
リッククスの番号とレコードにつけられた番号は対応付
けられている。また各レコードがオーナとなるセット情
報などの関連情報ももっている。これらが外部記憶装置
に格納される。

次に画面あるいはカードより検索を行う旨の命令と検
索要求が入力されると制御部から検索部に制御が渡る。
外部記憶装置からディスタンス．マトリックスと図６−
２に示す情報が主記憶装置に入力される。これらを元に
して検索要求が解析されデータベース．アクセスの最適
化が図られて、データベースの検索を行う。データベー
スより得られた結果は入力された命令に従って、画面や
プリンタ等に出力される。

次に、第１図，第２図における生成例を説明する。

まず同一レコード．タイプ間の距離（例えば、ＡとA,
BとＢ）は０なので、マトリックスに０をセットする。
データベースのデータ定義ライブラリよりオーナレコー
ドとメンバレコードの関係にあるレコード．タイプを知
ることができるのでオーナとメンバの関係にあるレコー
ド．タイプ同士の距離を１とセットする（例えばＡとB,
BとＣ）。データ定義ライブラリ中に各レコード．タイ
プの定義情報と各セット．タイプの定義情報があり、セ
ット．タイプの定義情報にはこのセット．タイプのオー
ナとメンバになるそれぞれのレコード名が格納されてい
る。セットタイプの情報を読み込むことによりオーナと
メンバの関係を知ることができる。例えば第２図で示す
論理構造の定義情報中のセット．タイプ定義情報を読む
ことにより、セット．タイプa,b,c,d,e,f,g,hの情報が
得られる。例えばセット．タイプａの定義情報にはオー
ナレコード名としてＡが、メンバ．レコード名としてＢ
が登録されているので、レコードＡとＢがオーナとメン
バの関係にあることことがわかる。

次に距離が１のものについて１行目すなわちレコー
ド．タイプＡに対して列方向（Ｊ）へ距離が１のレコー
ド．タイプを捜す。レコード．タイプＡに対してレコー
ド．タイプＢが距離１であることがわかる。続いてＡに
ついて距離が２のレコード．タイプをみつけるにはＢか
らの距離が１のものをみつければよいので、２行目のＢ
に対して列方向（Ｊ）をサーチして距離が１のものをみ
つける。ここではレコード．タイプA,C,Dがみつかる
が、現在Ａについて距離が２のレコード．タイプを捜し
ているので、Ａ以外のレコード．タイプC,DがＡとの距
離が２となる。そこで、１行目の２列目と３列目に２を
セットする。さらに２行目,3行目，…と行方向（Ｉ）に
ついても同様にして距離が２のマトリックスを求める。
次に距離３をセットするために距離が２のものについて
注目する。１行目すなわちＡに対して距離が２のレコー
ド．タイプはＣとＤがある。Ｃについて距離が１の関係
にあるものを捜すとＢがある。しかしＡとＢはすでに距
離が１とわかっている。ＤについてみるとＤからの距離
が１のレコード．タイプはＢとＥである。ＡとＢは距離
が１とわかっている。ＡとＥは対応するマトリックスが
空欄なので距離が３となる。１行目の５列目に３をセッ
トする。以下行方向（Ｉ）に対しても同様の処理が行わ
れ距離が３のものすべてが求められる。さらに距離が4,
5,…のものについても同様の処理で求められ、マトリッ
クスのすべてが埋まるまで繰り返される。以上の処理を
図示すれば第３図のフローチャートのごとくなる。即
ち、はじめに、同一レコード．タイプ間の距離を０にす
る。データ定義ライブラリのセット情報に各セットのオ
ーナとメンバのレコード名が格納されていて、この情報
を参照することにより、レコード．タイプ間の距離が１
のものをマトリックスにセットすることができる。

次にＮとは注目する距離数で、まず距離が１の関係か
ら注目していく。次にＩ＝１とは行方向に対し第１行目
に注目することを意味する。この第１行目に対し、今度
はＪ＝１として列方向第１列目に注目する。次に「距離
（I,J）」とは「距離（行，列）＝距離数」という関数
のことである。例えば今Ｉ＝1,J＝１なので、マトリッ
クスの第１行，第１列目を表わし、距離数は０である。
ところで今Ｎ＝１の距離の関係が１のものを捜している
ので、Ｊに１を加えて、第１行目，第２列目を参照す
る。すると距離数が１であるので条件に合う。第１列目
すなわちＡと第２列目すなわちＢとの距離が１である。
そこでＢからの距離が１でかつＡでないレコードがあれ
ばそのレコードとＡの距離が２ということになる。そこ
でレコードＢの行（第２行目）について注目し、Ｋ＝１
として列方向に第１列目から捜していく。距離（J,K）
より今Ｊ＝2,K＝１なので、第２行目，第１列目でここ
に距離１が格納されている。しかし今Ｉ＝１でＫ＝１で
あり、Ｉ≠Ｋという条件が成立しないのでさらにＫに１
を加え、２列目を見ていく。今ここではＢからの距離が
１でかつＡでないレコードを捜しているのでＩ≠Ｋとは
「Ａでないレコード」という条件に対応したものであ
る。また、第２行目の第２列目は距離が０である。さら
にＫ＝１を加え、第２行目，第３列目を見る。ここで距
離が１であり、かつＩ＝1,K＝３でＩ≠Ｋが成立する。
そこで距離（I,K）すなわち第１行目の第３列目はまだ
値がセットされていないので距離（I,K）＝Ｎ＋１を実
行すなわちマトリックスの第１行目，第３列目に２をセ
ットする。これによりＡとＣが距離が２であると表わせ
た。さらに第２行目（レコードＢ）について第４列目以
降で距離が１のものを捜して行く。ここでは第４列目が
距離が１なので、第１行目，第４列目にも距離が２とセ
ットされＡとＤも距離が２となる。第８列目まで見終わ
ると次にＪに１を加え、第１行目第３列目から第８列目
まで同様にして処理されていく。第８列目まで処理が終
了するとＩに１を加えて今度は第２行目について第１列
目から第８列目まで処理していく。Ｉについても８行目
まで処理が行われ、この時点で距離が２の関係にあるマ
トリックスがうめられる。次にＮに１を加えて注目する
距離数を２とする。

再度第１行目，第１列目から距離が２のものを捜して
行く。距離が２の関係にあるものを見つけ出すと例えば
第１行目，第３列目すなわちＡとＣの関係からさらにＣ
と距離が１のレコード例えばＥを見つけだす。これによ
りＡとＥが距離が３の関係にあることが知れ、第１行
目，第４列目に３がセットされる。これについても第１
行目，から第８行目まで処理が終了した時点で、距離３
の関係にあるものがすべてセットされることになる。ま
たＮに１を加え、距離３のものに注目していく。

以上の処理を繰り返すことによりすべてのマトリック
スに距離数がセットされて処理が終了する。

以上のようにして完成したディスタンス．マトリック
スは外部記憶装置に保存しておき、検索時に主記憶装置
にロードしてこれを参照して最適なアクセス．パスをみ
つけだす。いま第２図に示す論理構造をもつデータの検
索を行うコマンド１が第４図のように与えられていると
する。このコマンドはレコード．タイプＢがＷという条
件を満たすようなレコード．タイプＨを検索することを
意味し、このコマンドが投入されると実際にはＷという
条件を満たすＢを検索し、特定のセット．タイプをたど
ってレコード．タイプＨを検索することになる。従って
コマンドの解析の一処理としてレコード．タイプＢとＨ
を結ぶアクセス．パスを決定しなければならない。Ｂ−
Ｈのアクセス．パスは第２図からリセット．タイプｂ→
ｄ→ｈおよびｂ→ｄ→ｅ→ｆ→ｇという二通り考えら
れ、最適化をはかる上でｂ→ｄ→ｈというアクセス．パ
スをみつけださなければならない。第４図の解析処理２
中のアクセス．パス決定処理３で示すような手順で最適
なアクセス．パスをみつける。

（ア）ディスタンス．マトリックスを外部記憶装置より
入力する。

（イ）Ｘに検索起点のレコード．タイプ番号を、Ｙに最
終検索目標レコード．タイプ番号をそれぞれセットす
る。この場合、第１図のディスタンス．マトリックスよ
りＸにＢすなわち２を、ＹにＨすなわち８を入れＨをア
クセス．キューにスタックしておく。

ここで、Ｘは検索起点レコード．タイプ番号格納領
域。Ｙは検索パスを見つけだすための作業領域。

距離（2,8）とはマトリックスの２行目,8列目を示
し、その場所に格納されている値がレコード．タイプＢ
とＨの距離を表す。マトリックスは外部記憶装置より主
記憶装置に２次元のテーブルとして格納されるので、例
えばそのテーブルの名称を「距離」とすれば「距離（2,
8）」とすればテーブルの２行目,8列目がアクセスでき
る。

また、このアクセス．キューはどういう順序でアクセ
スするのかを表わしたテーブル。このテーブルは「先入
れ後出し」になっていて、この場合H,E,D,Bの順に格納
され、アクセスの際にはＢ→Ｄ→Ｅ→Ｈという順にアク
セスしていくことを示す。

（ウ）ディスタンス．マトリックスの距離（2,8）より
距離Ｒ＝３とわかる。

（エ）さらにディスタンス．マトリックスより、Ｙすな
わちＨより距離が１のレコード．タイプはＥとＧがあ
り、ＸすなわちＢからＲ−１＝２の距離にあるレコー
ド．タイプはＥであるためＥがアクセス．キュー４にス
タックされ、Ｅ→Ｈとたどらなければならないことがわ
かる。

（オ）距離Ｒに２を入れ、ＹにＥのレコード番号を入れ
る。同様にしてＥから１の距離でＢから距離が１のレコ
ード．タイプＤをみつけ、Ｄをアクセス．キュー４にス
タックする。

（カ）距離Ｒが１となりＢがアクセス．キュー４にスタ
ックされる。アクセス．キュー４の並びからＢ→Ｄ→Ｅ
→Ｈという順にレコード．タイプをアクセスすればよい
ということがわかり、これによりｂ→ｄ→ｈというセッ
ト．タイプをたどるルートが最適なアクセス．パスであ
ることが見出せる。

以上のような手順でみつけだしたアクセス．パスにも
とづいて次のような検索が実行される。

第４図のアクセス．パス決定処理で生成したアクセ
ス．キューをもとにして、解析が行われてデータベース
へアクセス要求を行う操作言語を生成する。例えばアク
セス．キューより最初にアクセスするレコードを取り出
す。ここではレコードＢでありかつコマンド17からＢ＝
Ｗという条件キーとなっているので FIND B WHERE条件→Ｗという条件が指定される。

が生成される。これはレコードＢを一定の条件で検索す
ることを意味する。次にアクセス．キューよりレコード
Ｄを検索する必要があるので、ＢとＤを結ぶセットｂを
たどった検索を行う必要があることがわかり、 FIND CURRENT MEMBER PF b が生成される。これは現在検索されたオーナレコード
（ここではレコードＢ）とセットｂで結ばれたメンバレ
コード（ここではレコードＤ）を検索することを意味す
る。

同様にして次にＥレコードを検索するために FIND CURRENT MEMBER OF dを生成する。

さらにアクセス．キューよりＨを取り出す。Ｈの次はな
いのでＨが最終検索目標のレコードであることがわかる
ので FETCH H WITHIN h を生成する。これは現在検索されているオーナ．レコー
ド（ここではレコードＥ）とセットｈで結ばれたメンバ
レコードＨを検索し、データベースから検索した結果を
本システムの一定の領域に読み込むことを意味する。

以上のデータ操作言語が生成されこれを検索実行セク
ションではデータベース．管理システムに伝えてデータ
ベースとのアクセスが行われる。

本実施例によれば、レコード．タイプ間の論理構造を
知らなくても、第４図のコマンド１に示すようにレコー
ド．タイプ名称がわかっていれば検索が行える。また、
検索実行時にディスタンス．マトリックスを参照してダ
イナミックに最適なアクセス・パスを決定するので、デ
ータの論理構造が変更になってもディスタンス．マトリ
ックスを再生成しておけば、検索用のコマンドのロジッ
クを変更する必要がないという効果もある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、自動的にデータの論理構造にもとづ
くアクセス．パスをみつけだすので、論理構造を意識し
ないでデータベースを検索することを可能にする。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例のディスタンス．マトリック
ス図、第２図は第１図のもとになったデータの論理構造
図、第３図はディスタンス．マトリックスの生成処理一
実施例のフローチャート、第４図は最適なアクセス．パ
スを捜す処理の一実施例のフローチャート、第５図はデ
ィスタンス．マトリックス生成のためのシステム構成
図、第６図はディスタンス．マトリックス生成に使用さ
れるテーブルの構成を示す図。 １〜８……レコード．タイプ ９〜16……セット．タイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−51239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−288326（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−25038（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】構造型データベースをアクセスするため
   に、検索目標レコード識別子と検索条件を指定できる命
   令体系をもち、この命令の解析にもとづいて検索処理を
   行なうデータ処理装置におけるデータベース・アクセス
   最適化方法であって、該構造型データベースがもつ定義
   ライブラリをもとにして各レコード・タイプ間で最短ル
   ートを通るには何本のセット・タイプをたどればよいか
   を表現したディスタンス・マトリックス・テーブルとい
   うマトリックス状のテーブルを設け、検索要求時に、該
   ディスタンス・マトリックス・テーブルを参照して検索
   条件中に指定されたレコード・タイプと検索目標レコー
   ド・タイプの最適ルートを見つけ出すことを特徴とする
   データベース・アクセス最適化方法。