JP3338752B2 - 更新可能表の明示指定によるデッドロック削減方式 - Google Patents

更新可能表の明示指定によるデッドロック削減方式

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数プロセスで共
有されるデータベース資源の排他制御方式に関し、特に
デッドロック削減方式に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の複数プロセスで共有されるデー
タベース資源の排他制御におけるデッドロック回避のた
めの方式として、特開昭64−70838号公報に従来
技術として紹介されているように、例えば下記記載の
(1)及び(2)の方式がある。
【0003】(1)<一括ロック方式> アクセスしようとするすべてのデータを一括して占有
し、データのアクセスが終了したら、占有したデータを
解放することによりデッドロックの可能性を完全に無く
す方法である。
【0004】(2)<木規約に従うロック方式> すべてのプログラムがデータを逐次占有していく際の占
有順序を、同一データが複数回出現することのない、あ
る特定の半順序集合で統一する方法であり、この半順序
集合で示されたロック規約を「木規約」という。すなわ
ち、デッドロックの可能性のないデータ占有順序を示す
木規約をあらかじめ決定し、それに従ってデータを占有
していくようにプログラミングする方式である。
【0005】上記(1)の方式の問題点は、プログラム
が、ある意味のある処理単位内で必要とするすべてのデ
ータに対して、そのうちの少なくとも1つのデータをア
クセスしようとした時点で一括してデータを占有しなく
てはならないために、共有データ部分をもつ複数のプロ
グラム同士のデータ・アクセスは全てシリアルに実行さ
れることになり、プログラムの応答性に悪影響を及ぼ
す、ということである。
【0006】また上記(2)の方式の問題点は、プログ
ラムをある決められた木構造に従って作成しなければな
らず、プログラムからのデータアクセスの自由度を大幅
に制約することである。
【0007】(3)<資源順序を予め抽出する排他制御
方式> 上記(1)、(2)の従来方式の問題点を解決するもの
として、上記特開昭64−70838号公報にて提案さ
れた方法であり、構造化言語の形式に沿って、ユーザが
予め必要資源のスコープをブロック構造を用いて親言語
中に記述し、コンパイル時に資源の占有順序を抽出し、
これをもとにスケジューリングすることにより、複数プ
ロセス間でのデッドロックをなくす方式である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術には以下の問題がある。
【0009】上記(1)、(2)の従来の方式において
は、前記したように、プログラムの生産性が低下するば
かりでなく、誤った認識によりシステムの信頼性、応答
性の低下を引き起こす危険性が伴うことである。
【0010】この理由は、上記(1)の方式において
は、一括してロックをかけるためにはプログラムを記述
する際に予め占有するデータを調べる必要があり、排他
制御をプログラマが強く意識しなければならないからで
ある。また、上記(2)の方式においては、まずデータ
占有順序を示す木規約を決定し、この決定に従ってプロ
グラミングする必要があり、排他制御をプログラマが強
く意識しなければならず、また木規約が最適になるよう
に決定する人為的な作業負荷も増大する。
【0011】そして上記(3)の方式においても、必要
資源の指定方法に問題点を有している。
【0012】この理由は、上記(3)の方式において、
資源のスコープをキーワードで指定する必要があるが、
対象となる親言語をPASCALやC言語等の構造化言
語とし、その言語に特徴であるスタック構造を念頭にお
いたブロック構造による指定方法とされていることによ
る。
【0013】データベースをアクセスするアプリケーシ
ョンは、既存あるいは新規の如何を問わず、COBOL
等のような構造をもたないプログラミング言語(非構造
化言語)を用いているものが数多く存在し、この上記
(3)の方式を適用して改造を行うには、プログラミン
グスタイルの変更等それなりの開発工数が必要不可欠と
なる。
【0014】また、コンパイラに対しても、ブロック構
造を意識する等の変更を加えて資源スコープに関する情
報を取り出せるようにしなければならない。
【0015】さらに、上記(3)の方式においては、不
必要な資源占有が行われる可能性があるという問題点を
有している。
【0016】この理由は、上記(3)の方式において
は、資源占有順序は、コンパイル時に決定されているた
め、要求されるデータベースのみの資源の占有といった
きめ細かな排他制御が不可能とされている。
【0017】より具体的には、実行時に指定される条件
に従い決定される、あるテーブル内のあるレコードの属
するページのみを排他制御することは、コンパイル時に
決定される資源のスコープの情報のみでは不可能であ
り、該当レコードの属するテーブル内の別のページに
も、排他制御を行ってしまうことになる。
【0018】したがって、本発明は、上記問題点を解消
すべくなされたものであって、その目的は、ユーザに対
してデータの占有、解放の手順、範囲、親言語の構造を
強く意識させることなく、必要とされるデータページの
みを占有するきめ細かな排他制御を可能とし、デッドロ
ックを減少させ、これにより生産性を向上させるデッド
ロック削減方式を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明のデッドロック削
減方式は、複数のプロセスからのデータベースへのアク
セス要求を参照ロックと更新ロックにより制御するロッ
ク制御において、データベース操作記述中に更新可能表
の指定が明示的に規定されている場合は、データベース
検索時に対象となるページにのみ予め更新ロックをか
け、明示的に規定されていない場合には、データベース
検索時に対象となるページに参照ロックをかける手段を
備えたことを特徴とする。
【0020】また、本発明の更新可能表の明示指定によ
るデッドロック削減方式は、複数のプロセスからのデー
タベースへのアクセス要求を参照ロックと更新ロックに
より制御するロック制御において、SQL文のカーソル
宣言時に、ユーザにより更新可能表が明示指定されてい
る場合は、データ参照時に該当するレコードが存在する
ページに予め更新ロックをかけるとともに、読み飛ばし
たレコードが存在するページの更新ロックは即座に解除
し、明示指定されていない場合には、データ参照時に該
当するレコードが存在するページに参照ロックをかける
手段を備えたことを特徴とする。
【0021】本発明の原理を以下に説明する。本発明に
おいては、SQLのカーソル宣言文において、ユーザに
より更新可能表であることが明示指定された場合に、検
索時対象となるページのみを更新ロックとし、複数プロ
セスによるデータ更新時のデッドロックの可能性を減少
させる。
【0022】このように、本発明においては、ユーザが
更新可能表であることを明示する場合、データ参照時、
常に更新ロックをかけるため、複数プロセスによる参
照、更新処理においてデットロックが発生する可能性を
減少できる。
【0023】また、本発明においては、読み飛ばされる
レコードについては、その都度更新ロックを解除するた
め、余分な更新ロックによる複数プロセスの同時走行性
の低下という問題も回避される。また、ユーザが排他制
御を強く意識した複雑な手順を必要とせず、生産性の向
上が図れる。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して以下に説明する。図1は、本発明の実施の形
態の構成を示す図である。
【0025】図1を参照すると、本発明の実施形態は、
データベース101と、テーブル102と、複数のペー
ジ103、104と、複数のレコード105、106、
107、108と、複数のプロセス109、114と、
複数のプロセス109、114上でそれぞれ独立に動作
する、検索要求入力手段110、115、検索実行制御
手段111、116、データベースアクセス手段11
3、118、及び検索要求出力手段112、117と、
を含む。
【0026】データベース101は、テーブル102か
ら成り、テーブル102は複数のページ103、104
から成る。ページ103は複数のレコード105、10
6を備え、ページ104は複数のレコード107、10
8を備えている。
【0027】プロセス109、114は、それぞれ検索
要求入力手段110、115、検索実行制御手段11
1、116、データベースアクセス手段113、11
8、検索要求出力手段112、117を用いてデータベ
ース101の参照、更新を行う。
【0028】図2は、データベースがデータを参照する
時の資源ロックの処理フローを示す流れ図であり、デー
タベースアクセス手段113、118の具体的な動作を
示す。
【0029】図2を参照すると、データ参照時の処理が
開始した際に、まずステップ202において、レコード
の読み込み開始位置がセットされる。
【0030】次にステップ203の判定処理において、
データベース中にレコードが存在するなら、ステップ2
05に進み、参照処理のループへ入る。
【0031】ステップ205において、カーソル宣言時
に「for update(更新用)」が指定されてい
る、すなわちユーザにより更新可能表であることが明示
指定されているか否かをチェックする。
【0032】ステップ205の判定において、ユーザに
より更新可能表であることが明示指定されていれば、ス
テップ206へ進み、レコードの属するページに更新ロ
ックをかけ、ステップ208へ進みレコードを読み出
す。
【0033】一方、ステップ205の判定において、ユ
ーザにより更新可能表であることが明示指定されていな
ければ、ステップ207へ進み、レコードの属するペー
ジに参照ロックをかけ、ステップ208へ進みレコード
を読み出す。
【0034】次にステップ209において、読み出した
レコードを検索条件で評価し、該レコードが検索条件を
満たすならばステップ212へ進み、そのデータが検索
結果として返却され、ステップ214へ進む。
【0035】一方、ステップ209において、レコード
が検索条件を満たさないならば、ステップ210の判定
においてレコードの属するページに更新ロックがかけら
れている、かつステップ211の判定においてレコード
の属するページに条件を満たす他のレコードが存在しな
い場合に、ステップ213にて、そのレコードの属する
ページの更新ロックを不要なものとして解除し、ステッ
プ214へ進む。
【0036】ステップ214において、参照の現在位置
を次のレコードへと進め、ループの終了条件をチェック
するステップ203へ戻る。ステップ203で次のレコ
ードがもう存在しないと判断されると、ステップ204
へ進み、データ参照処理は終了する。
【0037】
【実施例】上記した本発明の実施の形態を更に詳細に説
明すべく、本発明の実施例について図面を参照して以下
に詳細に説明する。本発明の一実施例においては、具体
例を用い、複数プロセスでの更新処理において従来発生
していたデッドロックが回避される過程を示す。
【0038】図3は、本発明の一実施例を説明するため
の図であり、構造化データベース問い合わせ言語である
SQLのカーソル宣言においてユーザにより更新可能表
であることが明示される場合のデータベースアクセスの
流れを模式的に示した図である。
【0039】図3を参照すると、301、312、31
3、314、315はプロセス311に対する検索要
求、302、320、321、322、323はプロセ
ス319に対する検索要求を示している。これらの検索
要求に基づき、データベースアクセス手段316、32
4を用いてデータベース303の参照、更新が行われ
る。
【0040】図3に示すように、declare c1 cursor fo
r select 〜from tbl1 where 〜forupdate(301)、
及びdeclare c2 cursor for select 〜from tbl2 where
〜for update(302)と宣言されており、カーソル
宣言時に、このカーソルで参照したデータを将来更新す
る可能性があれば、ユーザは「for update」
をカーソル宣言文中に記述し、更新可能表であることを
明示指定する。
【0041】カーソル宣言301、302で宣言された
カーソルは、プロセス311、319でそれぞれオープ
ン(open c1,open c2)312、320され、並列に検
索(fetch c1,fetch c2)313、321、更新(upda
te 〜 where current of c1,update 〜 where current
of c2)314、322が実行され、クローズ(close
c1,close c2)315、323される。
【0042】プロセス311で検索313が実行され、
その対象がレコード307であったとする。この場合、
ユーザにより更新可能表であることがカーソル宣言30
1で明示されているので、予め更新処理が予想されるも
のとして、データベースアクセス手段316は通常の参
照ロックではなく更新ロック317をレコード307の
属するページ305にかける。
【0043】プロセス319も検索321を実行し、そ
の対象がレコード308であったとする。この場合もユ
ーザにより更新可能表であることがカーソル宣言302
で明示されているので、予め更新処理が予想されるもの
として、参照ロックではなく更新ロック325をレコー
ド308の属するページ305にかけようとするが、す
でにプロセス311のデータベースアクセス手段316
により更新ロック317がページ305にかけられてい
るので、プロセス319はデータベースアクセス手段3
24により更新ロック325をかけることができず、待
ち状態に入る。
【0044】ここで、注意すべき点は、更新ロック31
7、325が参照ロックだった場合である。この場合
は、プロセス311のページ305への参照ロック31
7、プロセス311のレコード307参照、プロセス3
19のページ305への参照ロック325、プロセス3
19のレコード308参照、プロセス311の参照ロッ
ク317の更新ロックへの変更、プロセス319の参照
ロック325の更新ロックへの変更の順に動作すれば、
プロセス311、319は互いに相手のロック解除待ち
となり、確実にデッドロックが発生する。
【0045】しかし、更新可能表であることが明示され
ている場合には、対象となるページ305の部分のみ予
め更新ロック314とするため、プロセス317はロッ
ク解除待ちとなり、デッドロックは発生しない。
【0046】また、この場合、予め更新ロック317が
かけられるのは、カーソル宣言301中に指定される検
索条件に該当するレコード307の存在するページ30
5のみであるので、検索の対象となるレコードの存在し
ないページ306がロックされることはなく、不必要な
ロックによりプロセス311、319の同時走行性を不
用意に妨げることもない。
【0047】さらに、カーソル宣言301中に示される
検索条件の評価は、検索313実行時に動的に行われる
ので、条件に指定する値の変化、レコードに格納された
値の変化に柔軟に対応し、常に必要なページのみに更新
ロック317をかけることになる。
【0048】この後、プロセス311は更新318を行
い、更新ロック317を解除する。するとプロセス31
9は待ち状態が解除され、ページ305に更新ロック3
25をかけ、レコード308の参照321、更新326
を行った後、更新ロック325を解除する。
【0049】図4は、インデックス経由でレコードを参
照する場合のロック、アンロックの処理の流れを模式的
に示した図である。本実施例では、具体例として、条件
を満たさないレコードの属するページに不必要なロック
を残さない制御の流れを示す。
【0050】図4を参照すると、表定義401、インデ
ックス定義402は実行前に予めユーザにより定義され
る資源、カーソル宣言403、カーソルオープン41
5、検索416、更新420、カーソルクローズ421
はプロセス414に対する検索要求である。また、カー
ソル宣言403中には「for update」、すな
わち更新可能表であることがユーザにより明示されてい
る。
【0051】プロセス414は、検索要求に基づき、デ
ータベースアクセス手段422を用いてテーブル404
中のページ405、406、407、レコード408、
409、410、411、412、413の操作を行
う。
【0052】検索(fetch c1)416では、カーソル宣
言403の検索条件中にインデックス定義402中に出
現するc1m1が存在するので、プロセス414は、デ
ータベースアクセス手段422を用い、インデックスを
参照して、検索範囲を「c1=5」の条件を満たすレコ
ード408、413に絞り込む。
【0053】次に、プロセス414は、データベースア
クセス手段422を用い、インデックス経由でレコード
408を参照する。その際、ページ405には、カーソ
ル宣言403中の「for update」の指定、す
なわち更新可能表の明示指定により更新ロック417が
かけられ、その後「c2=‘five’」の条件を確認
し、条件を満たすものとしてレコード408のもつ値を
返却する。
【0054】さらに、プロセス414は、データベース
アクセス手段422を用い、インデックス経由でレコー
ド413を参照する。その際ページ407には、カーソ
ル宣言403中の「for update」の指定、す
なわち更新可能表の明示指定により更新ロック418が
かけられ、その後「c2=‘five’」の条件が確認
されるが、この場合条件を満たさないので、更新ロック
418を直ちに解除し、レコード413は読み飛ばされ
る。
【0055】このように、カーソル宣言403中で「f
or update」、すなわち更新可能表であること
が明示指定された場合に、条件を満たすレコード408
をもつページ405にのみ更新ロック417をかけ、条
件を満たすレコードを持たないページ407の更新ロッ
ク418は直ちに解除419される実行時の制御が行わ
れるため、コンパイル時の静的な情報だけでは実現でき
ないきめ細かなロック制御が可能となる。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
排他制御を強く意識せず、かつ繁雑な手続きを行うこと
なく、更新可能表であることが指定ができ、複数プロセ
スによる更新時のデッドロックを回避するという効果を
有する。
【0057】また、本発明によれば、実行時に動的に更
新ロックとすべきページを判断できるため、不必要なロ
ックによる複数プロセスの同時走行性を妨げることを回
避でき、データベースアクセス性能を向上させるという
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の構成を説明するためのブ
ロック図である。
【図2】本発明の実施の形態における更新可能表の明示
指定時の資源ロック処理手順のを説明するための流れ図
である。
【図3】本発明の一実施例を説明するための図であり、
更新可能表の明示指定時の複数プロセスのロック制御の
流れを模式的に示す図である。
【図4】本発明の一実施例を説明するための図であり、
更新可能表の明示指定時の不必要なロックの解除処理の
流れを模式的に示す図である。
【符号の説明】
101 データベース 102 テーブル 103、104 ページ 105、106、107、108 レコード 109、114 プロセス 110、115 検索要求入力手段 111、116 検索実行制御手段 112、117 検索要求出力手段 113、118 データベースアクセス手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−92934(JP,A) 特開 平5−81341(JP,A) 特開 昭63−273940(JP,A) C.J.Date/Colin J. White共著、穂鷹良介監訳「DB2 入門」(株)オーム(平成7年)P. 197〜200 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 12/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のプロセスからのデータベースへの
    アクセス要求を参照ロックと更新ロックにより制御する
    ロック制御において、データベース操作記述中に更新可能表の指定が明示的に
    規定されている場合は、データベース検索時に対象とな
    るページにのみ予め更新ロックをかけ、明示的に規定さ
    れていない場合には、データベース検索時に対象となる
    ページに参照ロックをかける手段を備えたことを特徴と
    する デッドロック削減方式。
  2. 【請求項2】 複数のプロセスからのデータベースへの
    アクセス要求を参照ロックと更新ロックにより制御する
    ロック制御において、SQL文のカーソル宣言時に、ユーザにより更新可能表
    が明示指定されている場合は、データ参照時に該当する
    レコードが存在するページに予め更新ロックをかけると
    ともに、読み飛ばしたレコードが存在するページの更新
    ロックは即座に解除し、明示指定されていない場合に
    は、データ参照時に該当するレコードが存在するページ
    に参照ロックをかける手段を備えたことを特徴とする
    新可能表の明示指定によるデッドロック削減方式。
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