JP3361783B2 - オブジェクト指向照会を実行する方法および装置 - Google Patents

オブジェクト指向照会を実行する方法および装置

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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、全般的にはコンピ
ュータ実施されるデータベース・システムに関し、具体
的には、遅延更新（deferred update）と自律的ソース
を用いる照会最適化に関する。
【０００２】
【従来の技術】データベースとは、コンピュータ化され
た情報記憶検索システムである。関係データベース管理
システム（ＲＤＢＭＳ）は、データの記憶と検索に関係
技法を使用するデータベース管理システム（ＤＢＭＳ）
である。関係データベースは、データの行と列からなる
表に編成される。行は、形式上はタプルまたはレコード
と呼ばれる。データベースは、通常は多数の表を有し、
各表は、通常は複数のタプルと複数の列を有する。表
は、通常は、半永久的な記憶のために磁気ディスク駆動
装置または光ディスク駆動装置などの直接アクセス記憶
装置（ＤＡＳＤ）に格納される。
【０００３】オブジェクト技法とデータベース・システ
ムの統合が、最近１０年間の活発な研究領域になってき
た。これら２つの技術の統合の重要な態様の１つが、オ
ブジェクト・データにアクセスし、操作するための効率
的な宣言型照会インターフェースの提供である。オブジ
ェクト指向言語（たとえば、Ｃ＋＋やＳｍａｌｌｔａｌ
ｋ）への永続性の統合などのオブジェクト指向データベ
ース（ＯＯＤＢ）技術の他の態様と比較して、照会は、
ＯＯＤＢ研究の初期段階ではほとんど注目されなかっ
た。これについては、<1> Mike Stonebraker, "Third-G
eneration Data Base System Manifesto", Computer St
andards & Interfaces, December 1991 にさらに記載さ
れている。<2> Won Kim, "Object-Oriented Database S
ystems: Promise, Reality, and Future", Proc. 19th
International Conference on VeryLarge Data Bases,
Dublin, August 1993 では、市販ＯＯＤＢシステムがこ
れに関して弱いことが指摘されている。
【０００４】しかし、ＯＯＤＢ照会言語に関する多数の
提案が、データベースの文献にある。代表的な文献を以
下にリストする。 <3> M ike Carey et al., "A Data Model and Query Lan
guage for EXODUS", Proc. ACM-SIGMOD International
Conference on Management of Data, Chicago, June 19
88; <4> W on Kim, "A Model of Queries For Object-Orient
ed Databases", Proc. 15th International Conference
on Very Large Data Bases, Amsterdam, August1989; <5> F rancois Bancilhon et al., "Query Language for
the O２ Object-Oriented Database System", edited
by Richard Hull et al., Proc. 2nd International Wo
rkshop on Database Programming Languages, Gleneden
Beach, Morgan-Kaufmann Publishers, Inc., June 198
9（以下、「バンシルホン他」と呼称）; <6> J ack Orenstein et al., "Query Processing in th
e ObjectStore DatabaseSystem", Proc. ACM-SIGMOD In
ternational Conference on Management of Data, San
Diego, June 1992（以下、「オレンシュタイン他」と呼
称）; <7> S. D ar et al., "CQL++: A SQL for a C++ Based O
bject-Oriented DBMS",Proc. International Conferenc
e on Extending Data Base Technology, Advances in D
atabase Technology - EDBT '92, Lecture Notes in Co
mputer Science, Vienna, Springer-Verlag, 1992; <8> M ichael Kifer et al., "Querying Object-Oriente
d Databases", Proc. ACM-SIGMOD International Confe
rence on Management of Data, San Diego, June 1992; <9> T om Atwood et al. "Object Query Language", edi
ted by R.G.G. Cattell,Object Database Standards: O
DMG-93 Release 1.1 Morgan- Kaufmann Publishers, In
c., 1993（以下、「アトウッド他」と呼称）; <10> J ose Blakeley et al. "Experiences Building Th
e Open OODB Query Optimizer", Proc. ACM-SIGMOD Int
ernational Conference on Management of Data,Washin
gton D.C., May 1993. 提案の数は実際の実現数を上回るが、これらの言語設計
のうちの幾つかは、多数の市販ＯＯＤＢ製品の照会イン
ターフェースとして実際に実現されており、これについ
てはバシルホン他とオレンシュタイン他に記載がある。
【０００５】一般的に良いオブジェクト照会機能を有す
るとみなされている市販ＯＯＤＢシステムであるＯ２
（バンシルホン他に記載）とＯｂｊｅｃｔＳｔｏｒｅ
（オレンシュタイン他に記載）は、それぞれ独自のオブ
ジェクト照会言語を備えている。ＯｂｊｅｃｔＳｔｏｒ
ｅの照会言語は、Ｃ＋＋の式の構文に対する拡張であ
る。Ｏ２の照会言語は、全般的にはよりＳＱＬに近く、
アトウッド他に記載されているように、ＯＯＤＢシステ
ム・ベンダの協会によって提案されたＯＯＤＢ照会言語
標準規格（ＯＤＭＧ−９３提案）に採用されたが、多く
の点でＳＱＬと異なり、これについては、<11> Won Ki
m, "Observations on the ODMG-93 Proposal",ACM SIGM
OD Record, 213(1), March 1994 に記載されている。
【０００６】照会書直し変換は、関係ＤＢＭＳ用に開発
された。これについては、以下の文献を参照されたい。 <12> H amid Pirahesh et al., "Extensible/Rule Based
Query Rewrite Optimization in Starburst", Proc. A
CM-SIGMOD International Conference on Management o
f Data, San Diego, June 1992; <13> I nderpal Singh Mumich et al., "Magic is Relev
ant", Proc. ACM-SIGMODInternational Conference on
Management of Data, pp. 247-258, Atlantic City, Ma
y 1990; <14> I nderpal Singh Mumick et al., "The Magic of D
uplicates and Aggregates", Proc. 16th Internationa
l Conference on Very Large Data Bases, Brisbane, A
ugust 1990.
【０００７】これらの変換の多くが、オブジェクト照会
システムにも適用される。しかし、 <15> S ophie Cluet et al., "A General Framework for
the Optimization of Object-Oriented Queries", Pro
c. ACM-SIGMOD International Conference on Manageme
nt of Data, San Diego, June 1992 に記載されている
ように、特にオブジェクト照会システムに適用される新
しい照会書直し変換を開発する必要がある。照会書直し
変換である述部プッシュダウンは、照会を受け取り、ス
キーマの階層を介して照会のどの部分をデータが常駐す
るデータベースに移行することができるかを判定すると
いう概念である。その目的は、データーベース照会機能
の威力を使用してデータ・フィルタリングを行うことに
より、データベース・サーバからクライアントに転送し
なければならないデータの量を制限することである。
【０００８】述部プッシュダウンには、照会の結果を定
義する述部のすべてを含めることができ、この場合に
は、結果セットを制限するという作業は、完全に、デー
タが常駐するデータベースによって実行される。述部プ
ッシュダウンには、照会の結果を定義する述部を部分的
に含めることができ、この場合には、述部の一部（たと
えば、照会の結果を定義する合接（conjuncts）のサブ
セット）が、データが常駐するデータベースに渡され、
これによって、これらのデータベースによって返される
結果が制限される。プッシュ・ダウンすることができな
かった残りの述部は、照会エバリュエータによってオブ
ジェクト空間内で適用される。最後に、もし、述部プッ
シュダウンを適用できなければ、照会の結果を定義する
述部は、その照会で参照されるデータの完全なセットを
検索した後に、オブジェクト空間内で適用されなければ
ならない。
【０００９】分散照会処理のための半結合（semi-joi
n）技法が、<16> Clement T. Yu et al. "Distributed
Query Processing", ACM Computing Surveys, 16(4):39
9-433, December 1984（以下、「ユー他」と呼称）で提
示された。同様に、照会を結合するために、半結合照会
は、複数の表を用い、１つの照会にかかわる表の間の関
係を確立する述部を有する。しかし、半結合照会の射影
句（projection clause）では、表のサブセットだけが
参照される。
【００１０】次の最適化が、ユー他に提示されている。
ある結合に加わる２つの遠隔表Ｔ１およびＴ２があるも
のとすると、各表が異なる遠隔ＤＢＭＳによって管理さ
れる場合、表Ｔｉに対応する結果が最初に検索される。
表Ｔｊ、ｊ≠ｉに対応する結果は、その後、表Ｔｉから
検索された結果の結合列値のリストにＴｊの結合列値が
含まれる結果を選択することによって検索される。この
手順は、まず最初の結果を制限するために使用すること
のできるＴｉだけを用いる１つ以上の追加の述部がある
場合に、特に興味深い。
【００１１】クライアント・キャッシュを使用する照会
評価が、<17> Michael J. Franklinet al., "Semantic
Data Caching and Replacement", Proc. 22nd Internat
ional Conference on Very Large Data Bases, Mumbai,
August 1996（以下、「ダール他」と呼称）に提示され
ている。ダール他は、照会をクライアント・キャッシュ
だけから解決できるか、部分的な照会結果をクライアン
ト・キャッシュから得ることができ、残りの結果はデー
タベース・サーバから引き出されるかの判定に焦点を合
わせている。照会評価に使用される技法は、クライアン
ト・キャッシュ内容の意味論的記述の維持に基づく。所
与の表に対して、意味論的記述は、新しいキャッシュ項
目を含めるために動的に変更される制約である。たとえ
ば、ある照会で当初は５０，０００と１００，０００の
間の給料を有する全従業員が検索されるならば、従業員
表に関するキャッシュ内容を記述する制約は、ｓａｌ≧
５００００ ａｎｄ ｓａｌ≦１０００００である。も
し、後続の照会が、６０，０００と８０，０００の間の
給料を有する従業員を要求すれば、その照会結果は、キ
ャッシュだけから引き出すことができる。述部ベース・
キャッシングと称する類似アプローチが、<18> Arthur
M. Keller et al., "A Predicate-Based Caching Schem
e for Client-Server Database Architectures", The V
LDB Journal, 5:35-47, 1996 に記載されている。
【００１２】照会シッピング対データ・シッピングの性
能トレードオフが、<19> Michael J. Franklin et al.,
"Performance Tradeoffs for Client-Server Query Pr
ocessing", Proc. ACM-SIGMOD International Conferen
ce on Management of Data,Montreal, June 1996 に記
載されている。照会シッピングは、照会がクライアント
からサーバに渡され、照会評価の作業がサーバ側で行わ
れる関係ＤＢＭＳクライアント・サーバ環境として説明
される。オブジェクト指向ＤＢＭＳクライアント・サー
バ環境は、新造のデータ・シッピングである。というの
は、データ・ページまたはオブジェクトが、サーバから
クライアントに転送され、クライアント側で処理のほと
んど（たとえば、ナビゲーショナル・データ・アクセ
ス）が行われるからである。照会シッピングとデータ・
シッピングの両方の長所を組み合わせるために、ハイブ
リッド・シッピングが提案されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、当技術分
野には、データベースに接続されたオブジェクト・キャ
ッシュを有するミドルウェア・システムで以前のシステ
ムを拡張する、という要請がある。さらに、当技術分野
には、遅延更新と自律的ソースを用いる照会最適化のた
めの改良された技法の要請がある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前述の従来技術の制限を
克服し、本明細書を読み、理解した後に明白になる他の
制限を克服するために、本発明は、遅延更新と自律的ソ
ースを用いる照会最適化のためのコンピュータ実施され
る技法のための方法および装置を開示する。
【００１５】本発明によれば、オブジェクト指向照会が
実行されて、データベースからデータが検索される。デ
ータベースは、コンピュータに接続されたデータ記憶装
置に格納される。オブジェクト指向照会は、副照会（su
bqueries）に変換され、少なくとも１つの副照会が、デ
ータベースに向けられ、少なくとも１つの副照会が、オ
ブジェクト・キャッシュに向けられる。データベースに
向けられる副照会のそれぞれが実行されて、データベー
スからオブジェクト・キャッシュにデータが取り出され
る。オブジェクト・キャッシュに向けられた副照会のそ
れぞれが実行されて、照会のためのデータが取り出さ
れ、このデータに、オブジェクト・キャッシュの更新と
データベースの更新が組み込まれる。
【００１６】本発明の目的は、関係データベースを含む
ことができる異種データベースのオブジェクト視点（vi
ew）のためのオブジェクト照会アクセスを提供すること
である。本発明の他の目的は、オブジェクト・キャッシ
ュ内のデータとデータベース内のデータの間の相違を考
慮に入れながら、オブジェクト指向照会に応答してデー
タを検索することである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下の好ましい実施例の説明で
は、本明細書の一部を形成する添付図面を参照するが、
これらの図面は、本発明を実施できる具体的な例を示す
ためのものである。本発明の範囲から逸脱せずに構造的
変更を行うことができるので、他の実施態様を使用でき
ることを理解されたい。
【００１８】 Ａ．遅延更新と自律的ソースを用いる照会最適化 本発明のＤＥＣＡＦシステムは、基礎となるデータベー
スに対する遅延更新をサポートするオブジェクト・キャ
ッシュを有するオブジェクト照会システムのための照会
最適化技法を提供する。ＤＥＣＡＦ最適化は、オブジェ
クト・キャッシュを通過しない、基礎となるデータベー
スに対する更新（すなわち、他のトランザクションによ
ってデータベースに対して直接に実行される更新）の存
在下で正しく動作するように設計されている。ＤＥＣＡ
Ｆ最適化照会結果は、そのようなトランザクションによ
って実行される更新との一貫性を有する。ＤＥＣＡＦ最
適化照会結果は、オブジェクト・キャッシュ内に存在す
る遅延更新との一貫性も有する。ＤＥＣＡＦ最適化は、
基礎となるＤＢＭＳへ照会述部をプッシュ・ダウンする
ことを試みて、これらのシステムの照会処理能力を利用
し、これらのシステムからオブジェクト・キャッシュへ
転送されるデータの量を減らす。
【００１９】ＤＥＣＡＦ最適化は、関係データベースを
含むことのできる異種データベースのオブジェクト視点
に関するオブジェクト照会アクセスを提供する。視点オ
ブジェクトのオブジェクト・キャッシュは、既存ＤＢＭ
Ｓによってバッキングされたレガシー・データへのアク
セスを必要とするアプリケーションに、オブジェクト指
向ＤＢＭＳ（ＯＯＤＢＭＳ）のルック・アンド・フィー
ルを与える。オブジェクト照会言語は、<20> Jerry Kie
rnan et al., "Extending SQL-92 for QQDB Access: De
sign and Implementation Experience", Proc. Confere
nce on Object-Oriented Programming Systems, Langua
ges, and Applications, Austin, October 1995（以
下、「キールナン他」と呼称）に記載のオブジェクト拡
張を有するＳＱＬ−９２である。
【００２０】ＯｂｊｅｃｔＳｔｏｒｅ、Ｏ２およびＯＤ
ＭＧ−９３の照会インターフェースとは異なり、ＤＥＣ
ＡＦ最適化の目標は、<21> ISO_ANSI, Database Langua
ge SQL ISO/IEC 9075:1992, 1991 に記載のＳＱＬ−９
２に対する上位互換拡張を提供するＯＯＤＢ照会インタ
ーフェースをサポートすることである。この照会言語の
アプローチの動機は、２つの面を有する。まず、これに
よって、ＳＱＬに精通したプログラマが、完全に新しい
言語を学ぶことなくＯＯＤＢ照会を記述できるようにな
る。このようなプログラマは、照会言語のオブジェクト
拡張について習得するだけでよい。第２に、これによっ
て、関係システムのために作成された多数のツールが、
<22> Microsoft, "Programmer's Reference, Microsoft
Open Database Connectivity Software Development K
it", 1992 に記載のＯＤＢＣなどのインターフェースを
介してＯＯＤＢデータにアクセスできるようになる。
【００２１】ＤＥＣＡＦ最適化は、分散照会処理用のユ
ー他に提示された最適化とは異なる。具体的に言うと、
分散照会処理技法では、複数の遠隔データベースにまた
がって区分されたデータを処理する。分散照会処理技法
とは異なって、ＤＥＣＡＦ最適化では、１つ以上の遠隔
データベースから検索されたデータの部分的でおそらく
は一貫性のない複製を含むオブジェクト・キャッシュを
使用して照会を処理する。
【００２２】ＤＥＣＡＦ最適化とは異なって、ダール他
に記載されたものなどの現在の意味論的キャッシュ管理
技法は、単純な照会だけに適し、基礎となるＤＢＭＳに
対して他のトランザクションによって行われる更新の認
識という問題に対処していない。
【００２３】１． ＤＥＣＡＦシステムの概要 ＤＥＣＡＦ最適化は、遅延更新を用いるオブジェクト・
キャッシュを使用して、オブジェクト視点に対する照会
に対して一貫性のある回答を供給するための、照会最適
化技法を提示する。
【００２４】ＲＤＢＭＳは、照会と（行の形の）照会結
果がクライアント・アプリケーションとデータベース・
サーバの間のプロトコルの主要な要素になるクライアン
ト・サーバ実行時モデルを利用する。結果がアプリケー
ションに返される間に、キャッシング（バッファリン
グ）がサーバ側で実行され、新しい結果がサーバ側で計
算され、クライアント・アプリケーションが受け取った
ことがある以前の結果が無視される。オブジェクト指向
ＤＢＭＳ（ＯＯＤＢＭＳ）も、クライアント・サーバ実
行時モデルを使用する。ＲＤＢＭＳと異なって、ＯＯＤ
ＢＭＳは、照会評価を含むこの作業を、一般にクライア
ント・キャッシュ上で実行する。一部のＯＯＤＢＭＳで
は、サーバは、クライアント・キャッシュからのページ
要求に応答する単なるページ・サーバである。それ以外
のＯＯＤＢＭＳでは、サーバはオブジェクト・サーバで
あり、個々のオブジェクトまたはオブジェクトの論理グ
ループをクライアントに送る。
【００２５】ＤＥＣＡＦ最適化は、ＲＤＢＭＳを含むこ
とのできるＤＢＭＳによって管理されるデータのオブジ
ェクト指向視点を提示する照会機能を有する。このオブ
ジェクト指向視点は、ＤＢＭＳから検索されたデータの
オブジェクト・キャッシュを用いて維持される。オブジ
ェクト・キャッシュには、ＤＢＭＳデータのサブセット
が含まれ、このサブセットは、クライアント・アプリケ
ーションによって操作されつつあるデータに対応する。
オブジェクト・キャッシュには、必ずしもその目標ＤＢ
ＭＳに即座に伝播する必要がない更新も含まれる。たと
えば、効率上の理由から、オブジェクト・キャッシュか
ら目標ＤＢＭＳへの更新は、クライアントがトランザク
ション・コミットを発行するまで実行されないことがあ
る。オブジェクト照会は、オブジェクト・キャッシュに
よって維持されるオブジェクト視点に対して表現され
る。照会書直し最適化は、オブジェクト・モデルに対し
て表現された照会を、目標データベースに対して表現さ
れた同等の照会に変換し、これによって、それらのシス
テムの照会機能を利用し、データベース・サーバとオブ
ジェクト・キャッシュの間で転送されるデータの量を制
限するために使用される。しかし、クライアント照会結
果は、目標データベースと一貫性を有する必要があり、
オブジェクト・キャッシュ内に存在する遅延更新との一
貫性を有する必要がある。
【００２６】関係ＤＢＭＳの視点を解決するのに使用さ
れる技法が、オブジェクト視点に拡張され、適合されて
きた。照会書直し技法は、多値視点列、インスタンス視
点列および視点列を横断する経路式を有することができ
る視点に対してオブジェクト照会を解決するのに使用さ
れる。多くのＯＯＤＢＭＳおよびオブジェクト指向シス
テム（ＯＯＳ）に見られるクラスと集合の区別を保持す
るために、視点型という概念が導入された。単一の視点
型を、複数の視点、多値視点列またはインスタンス視点
列に使用することができ、これについてはキールナン他
にさらに記載がある。具体的に言うと、集合は、オブジ
ェクトの集合を指す。オブジェクトは、クラスからイン
スタンス化される。
【００２７】オブジェクト指向ＤＢＭＳは、アプリケー
ションの型とデータベースの型のシームレスな統合を提
供する。関係データベースに対する照会では、表の行の
属性に対応する値が返されるが、これに対して、オブジ
ェクト指向データベースに対する照会では、照会結果と
してアプリケーション・オブジェクトへのハンドルを返
すことができる。アプリケーション・オブジェクトへの
ハンドルを返すことが、視点に対する照会の問題にな
る。視点は、照会エンジンによって理解されるが、通常
は、アプリケーション型としての表現を有しない。視点
と視点型からアプリケーション・オブジェクトを作成す
る問題を、オブジェクト構築（object building）と称
する。オブジェクト構築は、米国特許出願第０８／８５
３９７６号にさらに記載されている。オブジェクト構築
は、照会評価中に照会エンジンの制御の下で実行され
る。オブジェクト構築によって影響を受ける照会には、
１）照会結果として視点型を返す照会と、２）視点型に
対するメソッドを呼び出す照会の２種類がある。
【００２８】オブジェクト・キャッシュは、同一の内部
識別子を有する場合に２つのオブジェクトが同一である
ことを表す、同一性（identity）というオブジェクト指
向の概念を維持するために使用される。たとえば、Ｃ＋
＋では、メモリ位置によって同一性が決定される（すな
わち、オブジェクトは、メモリ内の位置によって一意に
識別される）。幾つかのＯＯＤＢ（たとえば、<23> O.
Deux et al., "The Story of O２ ", IEEE Transactions
on Knowledge and Data Engineering, 2(1),May 1990
に記載のＯ２）では、オブジェクト識別子（ＯＩＤ）を
使用して、オブジェクトへの一意の参照を維持する。Ｏ
ＩＤは、記憶位置から独立の論理識別子またはある記憶
区域を指す物理的識別子のいずれかとすることができ
る。
【００２９】ＤＥＣＡＦ最適化の場合、オブジェクト
は、基礎となるデータベースから検索され、オブジェク
ト・キャッシュに追加される。キーを使用して、オブジ
ェクトがオブジェクト・キャッシュにすでに常駐してい
るかどうかを判定する。キーは、ある型の１つ以上のメ
ンバから導出される。もし、オブジェクトがオブジェク
ト・キャッシュ内で見つかれば、そのオブジェクトのキ
ャッシュされたコピーが使用される。一方、オブジェク
トがオブジェクト・キャッシュ内で見つからなければ、
キャッシュされたコピーを作成し、キャッシュに追加す
る。その後、クライアント・アプリケーションが、オブ
ジェクトの内部識別子（たとえば、キャッシュ・アドレ
ス）を使用して、そのオブジェクトを参照できるように
なる。
【００３０】２． ＤＥＣＡＦ環境 この節では、本発明のＤＥＣＡＦ最適化を使用すること
のできる環境の概要を手短に示す。ＤＥＣＡＦ最適化の
焦点は、関係表または他のデータベース構造に基づく視
点型のオブジェクトに向けられているので、この節で
は、オブジェクト視点と視点型についても再検討する。
【００３１】２．１ 実行時キャッシュ記憶環境 図１は、好ましい実施例に従って本発明のために使用す
ることのできる、３階層実行時環境を示す図である。３
階層環境は、より一般的な２階層環境またはクライアン
ト・サーバ環境から生じた。図１では、３つの階層１０
２、１０４および１０６を、ネットワークによって接続
された別々のシステムとすることができる。代替案で
は、３つの階層１０２、１０４および１０６が、１つの
システムに常駐することができる。同様に、このシステ
ムは、第１の階層と第２の階層が組み合わされる２階層
環境にも同様に適合させることができる。
【００３２】３階層環境では、２階層環境で「クライア
ント」と呼ばれていたものが、基本的に２つの階層、す
なわち、階層１（１０２）に含まれるクライアント・ア
プリケーション１０８と、階層２（１０４）の、複数の
クライアント・アプリケーションに共通するビジネス論
理を含むビジネス・オブジェクト・サーバ１１０に分割
される。階層３（１０６）には、たとえばＲＤＢＭＳな
どのバックエンド・データベース・サーバであるデータ
ベース１１６が含まれる。
【００３３】階層２の焦点は、階層３に含まれるデータ
を、アプリケーションの要請に最も適したビジネス・オ
ブジェクトとして提示し、これによって、そうでなけれ
ばクライアント・アプリケーションにまたがって複製さ
れるはずのビジネス論理の比率を減らすことである。ビ
ジネス・オブジェクト・サーバ１１０には、クライアン
ト・アプリケーション１０８からの照会を処理するため
の照会サービス１１２と、ＲＤＢＭＳ１１６から検索さ
れた部分のデータを記憶するためのオブジェクト・キャ
ッシュ１１４が含まれる。オブジェクト・キャッシュ１
１４内のデータは、オブジェクト・キャッシュ１１４内
で直接に変更することができる。
【００３４】具体的に言うと、階層１のクライアント・
アプリケーション１０８は、照会エバリュエータ（Ｑ
Ｅ）のハンドルを取得し、このハンドルは、階層２にあ
るビジネス・オブジェクト・サーバ１１０への照会の発
行と、それからの照会結果の取り出しに使用することが
できる。オブジェクトへの参照である照会結果は、階層
２のオブジェクト・キャッシュ１１４によって管理され
る。クライアント・アプリケーション１０８は、オブジ
ェクトへのハンドルを取得し、そのオブジェクトを操作
する（たとえば、Ｃ＋＋のメソッドを用いて）か、オブ
ジェクトの値（たとえば、従業員オブジェクトで維持さ
れる従業員の名前）を得ることができる。
【００３５】以下の説明では、２つのトランザクション
環境、すなわち、直列化可能反復可能読取環境（Serial
izable Repeatable Read environment）と、読取コミッ
トを用いる最適ロッキング環境（Optimistic Locking w
ith Read-Committed environment）に焦点を合わせる。
【００３６】直列化可能反復可能読取環境では、あるト
ランザクションがＲＤＢＭＳ１１６からのデータをオブ
ジェクト・キャッシュ１１４に取り出すことを必要とす
る時に、そのトランザクションは、トランザクションの
持続時間の間、取り出されるデータに関してＲＤＢＭＳ
１１６上にロックを維持する。すなわち、他のトランザ
クションは、そのトランザクションがコミットするま
で、ＲＤＢＭＳ１１６によって使用されるデータにアク
セスできなくなる。したがって、階層１のクライアント
・トランザクションが、階層２のオブジェクト・キャッ
シュ１１４内に私有キャッシュを有し、その私有キャッ
シュに、それの代わりに階層３のデータベース１１６か
ら取り出されたオブジェクトが含まれる時には、トラン
ザクションの開始以降に取り出された階層２のキャッシ
ュされたオブジェクトは、トランザクションの持続期間
の間は階層３のデータベース１１６との一貫性を有す
る。
【００３７】階層２によって管理されるクライアント・
トランザクションと、階層３によって管理される対応す
るデータベース・トランザクションの間には、１対１の
対応関係がある。階層２のオブジェクト・キャッシュ１
１４は、トランザクションの終りまで、階層３のＲＤＢ
ＭＳ１１６への更新を遅延することができる。さらに、
階層２のオブジェクト・キャッシュ１１４の内容は、ト
ランザクションの終りを超えて保存してもしなくてもよ
い。
【００３８】読取コミットを用いる最適ロッキング環境
では、トランザクションは、ＲＤＢＭＳ１１６にデータ
を書き戻している間に、ＲＤＢＭＳ１１６上にロックを
保持しない。したがって、トランザクションの持続期間
中にＲＤＢＭＳ１１６に対して行われる可能な更新は、
ＲＤＢＭＳ１１６を更新する前に判定される。さらに、
ＲＤＢＭＳ１１６から取り出された元のデータが維持さ
れ、元のデータは、トランザクションがＲＤＢＭＳ１１
６に更新を書き込む準備ができた時にＲＤＢＭＳ１１６
のデータと比較される。この形で、トランザクションの
持続期間中にＲＤＢＭＳ１１６に対して行われた変更の
すべてが識別される。
【００３９】階層２のオブジェクト・キャッシュ１１４
は、ビジネス・オブジェクト・サーバ１１０を使用して
いるＮ個のクライアント・アプリケーションの間で共用
される。階層２のビジネス・オブジェクト・サーバ１１
０は、そのクライアント・トランザクションの間の直列
化可能反復可能読取に基づいて、あるレベルの分離を維
持する。
【００４０】階層２のビジネス・オブジェクト・サーバ
１１０と階層３のデータベース１１６の間で保たれる分
離のレベルは、読取コミットである。すなわち、コミッ
トされた更新だけが、階層３からオブジェクト・キャッ
シュ１１４へ取り出される。しかし、階層３からのオブ
ジェクトの検索は、直列化可能反復可能読取より低い一
貫性レベルで行うことができ、階層３のロックは、その
クライアント・トランザクションの持続期間中は維持さ
れない。オブジェクト・キャッシュ１１４に対して行わ
れる更新は、クライアント・トランザクションが終わる
まで遅延され、クライアント・トランザクションの終り
に更新を適用するために、別の階層３のＲＤＢＭＳトラ
ンザクションが作成される。この更新トランザクション
が打ち切られるのは、キャッシュ内の更新されたオブジ
ェクトが、階層２のオブジェクト・キャッシュ１１４か
ら最後に読み取られた後に階層３のデータベース１１６
内で変更されている場合である。たとえば、従業員Ｅの
給料が、オブジェクト・キャッシュ１１４に読み取られ
た時には１０，０００であったが、遅延更新トランザク
ションが実行される時に１２，０００であることがわか
ったならば、トランザクションが打ち切られ、更新は行
われない。
【００４１】クライアント・トランザクションが開始さ
れた後に階層３からオブジェクト・キャッシュ１１４に
取り出されたオブジェクトは、そのクライアント・トラ
ンザクションが終了するまで最新化（refresh）されな
い。すなわち、もし、同一のオブジェクトが、クライア
ント・アプリケーションの途中で２回、異なる値を有す
る状態で取り出されるならば、最初の値が維持される。
オブジェクト・キャッシュ１１４は共用されるので、オ
ブジェクト・キャッシュ１１４は、クライアント・トラ
ンザクションの終了時にフラッシュされない。したがっ
て、クライアント・アプリケーションが、たとえば照会
処理中に遭遇する、キャッシュされたオブジェクトは、
キャッシュされたオブジェクトのコピーがクライアント
・トランザクションの開始時より古い場合に、階層３の
検索を介して取得された値によって最新化されなければ
ならない。
【００４２】照会サービス１１２を、ここで手短に説明
し、節２．２で詳細に説明する。照会サービス１１２
は、オブジェクトの集合に対する照会を受け入れる。こ
れらの集合は、階層３で管理されるデータベースに含ま
れる表から導出された視点型とすることができる。オブ
ジェクトに対するハンドルを返す照会またはオブジェク
トに対するメソッドを呼び出す照会は、照会の評価中に
「オブジェクト構築」と称する処理を必要とする。すな
わち、照会エバリュエータは、必要なデータに関するキ
ャッシング機能を呼び出して、メモリ内のオブジェクト
のキャッシュされたコピーを活性化または作成（構築）
する。発見または作成されたオブジェクトは、その後の
処理のために照会エバリュエータに返される。もし、そ
のオブジェクトが照会の結果の一部であれば、そのオブ
ジェクトは、階層１のクライアント・アプリケーション
１０８にも返される。もし、オブジェクト・キャッシュ
１１４に遅延更新が含まれるならば、照会評価では、照
会の結果を計算する際に、これらの更新も考慮する必要
がある。
【００４３】３階層環境では、とりわけ、各階層に、固
定ディスク駆動装置、ハード・ディスク装置、フロッピ
・ディスク駆動装置、ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置、テープ駆
動装置または他の駆動装置などの１つ以上のデータ記憶
装置に結合された１つ以上のプロセッサが含まれること
がある。
【００４４】３階層環境１００の操作員は、ＩＭＳ／Ｄ
Ｂ／Ｃ（商標）、ＣＩＣＳ（商標）、ＴＳＯ（商標）、
ＯＳ／３９０（商標）、ＯＤＢＣ（商標）などの標準操
作員インターフェースまたは他の同様のインターフェー
スを使用して、照会と称する、データベース１１６に対
するさまざまな探索および取り出し機能を実行するため
のコマンドを表す電気信号を、クライアント・アプリケ
ーション１０８との間で送受することができる。本発明
では、これらの照会が、構造化照会言語（ＳＱＬ）規格
に準拠し、関係データベース管理システム（ＲＤＢＭ
Ｓ）ソフトウェアであるデータベース１１６によって実
行される機能を呼び出す。
【００４５】ＳＱＬは、ＲＤＢＭＳソフトウェアの標準
言語になり、米国規格協会（ＡＮＳＩ）および国際標準
化機構（ＩＳＯ）の両方でＲＤＢＭＳソフトウェアの標
準言語として採用された。ＳＱＬを用いると、ユーザ
が、対話式、バッチファイル内、または、ＣやＣＯＢＯ
Ｌなどのホスト言語に埋め込まれた形のいずれかで、表
に対する関係操作を定式化できるようになる。ＳＱＬを
用いると、ユーザがデータを操作できるようになる。し
かし、当業者は、本発明が、ＳＱＬを使用するものであ
れそうでないものであれ、すべてのデータベース・ソフ
トウェアに適用可能であることを理解するであろう。
【００４６】一般に、クライアント・アプリケーショ
ン、ビジネス・オブジェクト・サーバ、ＲＤＢＭＳソフ
トウェアおよびそこから導出された命令は、すべてが、
たとえば１つ以上のデータ記憶装置などのコンピュータ
記憶媒体内で具体的に実施される。さらに、クライアン
ト・アプリケーション、ビジネス・オブジェクト・サー
バ、ＲＤＢＭＳソフトウェアおよびそこから導出された
命令のすべてが、命令からなり、これらの命令は、３階
層環境１００によって読み取られ、実行される時に、３
階層環境に、本発明を実施または使用するのに必要なス
テップを実行させる。１つ以上のオペレーティング・シ
ステムの制御下で、クライアント・アプリケーション、
ビジネス・オブジェクト・サーバ、ＲＤＢＭＳソフトウ
ェアおよびそこから導出された命令を、データ記憶装置
からコンピュータ・システムのメモリにロードして、実
際の動作中に使用することができる。
【００４７】したがって、本発明は、ソフトウェア、フ
ァームウェア、ハードウェアまたはそれらの組み合わせ
を作るための標準プログラミング技法または標準エンジ
ニアリング技法を使用する方法または装置として実施す
ることができる。
【００４８】当業者は、図１に例示された環境が、本発
明を制限する目的のものでないことを理解するであろ
う。実際、当業者は、本発明の範囲から逸脱せずに、他
の代替ハードウェア環境を使用することができることを
理解するであろう。
【００４９】２．２ オブジェクト照会サーバ 図２は、本発明の好ましい実施例に従って使用すること
のできるオブジェクト指向ＳＱＬ（ＯＯ−ＳＱＬ）照会
エンジン２００を示す図である。ＯＯ−ＳＱＬ照会エン
ジンは、Ｓｔａｒｂｕｒｓｔ関係ＤＢＭＳの設計に基づ
く。このＳｔａｒｂｕｒｓｔ関係ＤＢＭＳは、<24> L.
M. Haas et al., "Starburst Mid-Flight: As the Dust
Clears", IEEE Transactions on Knowledge and Data
Engineering, pp. 143-160, March 1990 に記載されて
いる。オブジェクト指向ＤＢＭＳまたは、照会エンジン
がその上で走行するオブジェクト指向システムは、デー
タベース・マネージャ２０２として働く。
【００５０】可搬性にかかわる構成要素は、オブジェク
ト指向呼出しレベル・インターフェース（ＯＯＣＬＩ）
２０４、スキーマ・アクセス構成要素２０６および集合
アクセス構成要素２０８である。ＯＯＣＬＩ２０４は、
照会を受け入れ、タプルまたはオブジェクトの集合の形
で結果を返すアプリケーション・プログラマ・インター
フェース（ＡＰＩ）である。
【００５１】スキーマ・アクセス構成要素２０６は、照
会コンパイル中に、照会で参照される集合に含まれるオ
ブジェクトのスキーマを記述するために呼び出される。
経路式で参照される中間ノードの型のスキーマも、この
インターフェースを介して取得される。視点である集合
は、照会コンパイル中に、それを実現する視点定義を抽
出するために問い合わされる。これらの定義は、解析さ
れ、照会の照会グラフ（内部表現）に含まれる。スキー
マのテキスト表現によって、視点のスキーマ情報の管理
が簡単になる。照会リファインメント（query refineme
nt）中に、経路式を横断して、データの検索に使用され
るデータ・アクセス・メソッドを確立する。たとえば、
オフセットが使用されるのであれば、経路式ノードに、
それが表すデータ・メンバの検索に必要なオフセットが
割り当てられる。もし、メソッドが使用されるのであれ
ば、経路式のメソッド・ノードのそれぞれについてメソ
ッド・ハンドルが取得される。メタ・データ・インター
フェースでは、ローカル・メンバと継承されるメンバ
（すなわち、ローカル・メンバと継承されるメンバの両
方を含む所与の型について検索されるスキーマ情報）が
記述される。
【００５２】照会最適化中の集合アクセス構成要素２０
８の役割は、索引の使用可能性を文書化することであ
る。その主な仕事は、後に、照会実行中に、照会評価サ
ブシステム（ＱＥＳ）２１０の制御下で実行される。一
時的結果または中間結果を格納した集合が、照会評価中
に作成され、消去される。オブジェクトの集合を走査す
る反復子（またはカーソル）を作成し、オープンするこ
とによって、順次走査が実行される。使用可能な場合に
は、下限と上限を設定することによって、索引付きの走
査が実行される。
【００５３】行の型の集合を、関係表から形成すること
ができる。これらの集合と型は、視点と視点型の定義に
含めることができ、これによって、関係データベース表
のオブジェクト視点が作成される。スキーマ・アクセス
構成要素２０６は、集合のそれぞれの支援記憶装置の型
を示す。この情報は、オプティマイザ２１２によって、
照会プラン生成のために照会最適化中に使用される。も
し、表が照会に含まれるならば、オプティマイザ２１２
は、１つ以上の関係照会によって照会を解決できるかど
うかを判断する。もし、照会を１つ以上の関係照会によ
って解決できるならば、オプティマイザ２１２は、これ
らの関係照会をオブジェクト照会プランの一部として生
成する。その後、このような照会は、照会評価中に関係
ＤＢＭＳ２１４に発行される。
【００５４】通常、アプリケーション２１６は、オブジ
ェクト指向ＳＱＬ照会を発行して、関係ＤＢＭＳ２１４
からデータを検索する。ＯＯＣＬＩ２０４は、照会を受
け入れる。ＳＱＬパーサ２１８は、照会を解析する。解
析中に、ＳＱＬパーサ２１８は、スキーマ・アクセス構
成要素２０６に集合または型の名前の情報を供給し、ス
キーマ・アクセス構成要素２０６から型のテキスト記述
を取得する。ＳＱＬパーサ２１８は、解析された照会を
表す構造体であるオブジェクト照会グラフ・モデル（Ｏ
ＱＧＭ）を生成し、転送する。照会書直し構成要素２２
０は、ＯＱＧＭを受け取り、変更し、変更されたＯＱＧ
Ｍをオプティマイザ２１２に転送する。オプティマイザ
２１２は、照会を最適化し、プランを生成する。オプテ
ィマイザ２１２は、集合アクセス構成要素２０８と共に
働いて、プランを生成する時に索引の使用可能性を判定
する。オプティマイザ２１２は、プランを照会リファイ
ンメント構成要素２２２に転送する。照会リファインメ
ント構成要素２２２は、スキーマ・アクセス構成要素２
０６と共に働いて、プランのリファインに使用されるメ
ソッドのオフセットを計算し、そのメソッド・ハンドル
を取得する。その後、照会リファインメント構成要素２
２２は、プランをリファインし、そのプランをＱＥＳ２
１０に転送する。ＱＥＳ２１０は、関係ＤＢＭＳ２１４
からデータを検索する集合アクセス構成要素２０８への
ＳＱＬ照会の送出を含む処理を実行する。検索されたデ
ータは、その後、アプリケーション２１６に、たとえば
タプルの集合の形で返される。
【００５５】ＤＥＣＡＦ最適化は、オブジェクト指向Ｓ
ＱＬ（ＯＯ−ＳＱＬ）照会エンジン２００の１つ以上の
構成要素に常駐することができる。好ましい実施例で
は、たとえば、ＤＥＣＡＦ最適化は、オプティマイザ２
１２の一部として、および、照会書直し構成要素２２０
の一部として常駐することができる。
【００５６】キールナン他に、このシステムのすべての
照会処理構成要素の詳細な説明が記載されている。
【００５７】２．３ オブジェクト視点の概要 この節では、行の型、オブジェクト視点の型およびオブ
ジェクト視点を手短に説明する。
【００５８】２．３．１ 関係行の型 ＤＥＣＡＦ最適化の１つの目的は、関係表を含む異種デ
ータのオブジェクト視点を提供することである。これを
達成するために、型と要素型の集合とを区別する必要が
ある。もし、ＯＯＤＢ視点型へのパラメータとして表が
使用されるのであれば、各表の要素は、システム内の他
の集合に類似した関連型を有しなければならない。関係
表のそのような行型の例を以下に示す。 row type db2depttable(dno integer, dname varchar, dfloor integer, budget integer primary key (dno)) row type db2emptable(eno integer, ename varchar, esal double precision, eage integer, edid integer not null, gender varchar, address varchar, primary key (eno), foreign key (edid) references db2depttable (dno))
【００５９】上の最初の例では、「db2depttable」とい
う名前の行型が、４つの列と１つの基本キーを有するも
のとして定義されている。４つの列は、部署番号を表す
整数である「dno」、部署名を表す可変長文字列である
「dname」、部署の階を表す整数である「dfloor」、お
よび、部署の予算を表す整数である「budget」である。
基本キーは「dno」である。
【００６０】上の第２の例では、「db2emptable」とい
う名前の行型が、７つの列、１つの基本キー、１つの外
部キーを有するものとして定義されている。７つの列
は、従業員番号を表す整数である「eno」、従業員の氏
名を表す可変長文字列である「ename」、従業員の給料
を表す倍精度数である「esal」、従業員の年齢を表す整
数である「eage」、従業員の部署識別子を表す整数であ
る「edid」、従業員の性別を表す可変長文字列である
「gender」、および、従業員の住所を表す可変長文字列
である「address」である。さらに、基本キーは「eno」
であり、外部キー「edid」は、行型「db2depttable」の
「eno」列に対応する。
【００６１】一旦、行型が定義されると、その行型を別
名定義で参照することができる。別名定義によって、集
合の名前とその基礎になる要素型（行型）が、名前付き
関係表と関連付けられる。したがって、別名によって、
関係表の組が定義され、別名は、ＯＯ−ＳＱＬ照会また
は視点型の定義に使用することができる。以下に、関係
表の別名の例を示す。 alias db2dept for db2depttable (dbl.kiernan.dept) alias db2emp for db2emptable (dbl.kiernan.emp)
【００６２】別名「db2dept」は、行型「db2depttabl
e」の表「dbl.kiernan.dept」のもう１つの名前であ
る。別名「db2emp」は、行型「db2empttable」の表「db
l.kiernan.emp」のもう１つの名前である。
【００６３】２．３．２ 視点型 説明のために、上で示した行型と同一のスキーマを有す
る視点型を下で定義する。実際の応用例では、これらの
視点によって、参照、入れ子になったセット（キールナ
ン他に記載されている）および式（たとえば、salary *
1.1）である属性が定義される。しかし、これらの特徴
は、ＤＥＣＡＦ最適化の例示に必要ではないので、この
例には現れない。
【００６４】ＯＯ−ＳＱＬ視点型は、列を有する表形式
の行ではなく、属性とおそらくはメソッドを有するオブ
ジェクト型を表す。視点型は、視点型が導出される元の
集合の型を識別するパラメータを受け入れる。パラメー
タ化されていることを除けば、視点型は、市販の関係シ
ステムに見られる視点に類似している。ＤＥＣＡＦ最適
化では、これらの型は、たとえば、Ｃ＋＋などのプログ
ラミング言語で定義されたアプリケーション言語型にも
対応する。Ｃ＋＋は、<25> Bjarne Stroustrup, "The C
++ Programming Language", Addison-Wesley Publishin
g Co., 1987 に記載されている。以下に、行型に対する
視点型の例を示す。 type VTEmp (this db2emptable): (no integer, name character, salary integer, age integer, did integer, primary key (no)) as ( select e.eno, e.ename, e.esal, e.eage, e.edid from this e ) type VTDept (this db2depttable): (no integer, name character, floor integer, primary key (no)) as ( select d.dno, d.dname, d.dfloor from this d )
【００６５】視点型「VTemp」は、上で定義した行型「d
b2emptable」に基づく。視点型「VTemp」は、パラメー
タとして行型「db2emptable」を受け入れる。さらに、
視点型「VTemp」は、５つの属性と１つの基本キーを有
する。５つの属性は、行型「db2emptable」の列に対応
する「no」、「name」、「salary」、「age」および「d
id」である。基本キーは「no」である。「select」ステ
ートメントによって、型「db2emptable」の集合から列
が選択される。
【００６６】視点型「VTDept」は、上で定義した行型
「db2depttable」に基づく。視点型「VTDept」は、パラ
メータとして行型「db2depttable」を受け入れる。視点
型「VTDept」は、は、３つの属性と１つの基本キーを有
する。３つの属性は、行型「db2depttable」の列に対応
する「no」、「name」および「floor」であり、基本キ
ーは、行型「db2depttable」の基本キーに対応する「n
o」である。「select」ステートメントによって、型「d
b2depttable」の集合から列が選択される。
【００６７】視点型に基づく集合を定義することができ
る。以下の例は、関係表に対する視点集合（表のオブジ
ェクト表現）である。 collection VEmp on VTEmp (db2emp) collection VDept on VTDept (db2dept)
【００６８】たとえば、集合「VEmp」は、視点型「VTEm
p」であり、これは、行型db2emptableに基づく集合から
導出される。集合「VEmp」では、関係表である別名「db
2emp」が使用される。同様に、集合「VDept」は、視点
型「VTDept」であり、行型db2depttableに基づく集合か
ら導出される。集合「VDept」では、関係表である別名
「db2dept」が使用される。この集合は、関係表のオブ
ジェクト指向視点を表す。
【００６９】上で説明した視点型に対応するアプリケー
ション型（たとえば、Ｃ＋＋のクラス）を生成すること
ができる。アプリケーション型は、その実現と共に、Ｏ
Ｏ−ＳＱＬ視点型の相当物との対応を保証するツールに
よって自動生成することができる。以下の例は、従業員
部署データ・オブジェクトのＣ＋＋版である。 class VTEmp { private: db2emptable *e; public: VTEmp (db2emptable *eparm) {e = eparm;} int get_no () {return (e->atts[0]);} char *get_name () {return (e->atts[1]);} int get_sal () {return (e->atts[2]);} int get_age () {return (e->atts[3]);} int get_did () {return (e->atts[4]);} } class VTDept { private: db2depttable *d; public: VTDept (db2depttable *dparm) {d = dparm;} int get_no () {return (d->atts[0]);} char *get_name () {return (d->atts[1]);} int get_floor () {return (d->atts[2]);}
【００７０】クラス「VTEmp」には、表「e」のデータを
操作するＣ＋＋メソッドが含まれる。定義済みのＣ＋＋
メソッドは、get_no()、get_name()、get_sal()、get_a
ge()およびget_did()である。
【００７１】クラス「VTDept」には、表「d」のデータ
を操作するＣ＋＋メソッドが含まれる。定義済みのＣ＋
＋メソッドは、get_no()、get_name()およびget_floo
r()である。
【００７２】視点型のオブジェクトは、アプリケーショ
ン・オブジェクトのインスタンスとして検索できる（た
とえば、Ｃ＋＋で定義されたクラスに基づいてオブジェ
クトをインスタンス化することができる）。たとえば、
次の照会では、視点集合「VEmp」に含まれ、給料（sa
l）が１０を超える視点型「VTEmp」のインスタンスが返
される。 select e from VEmp e where e.sal > 10
【００７３】たとえば、Ｃ＋＋で定義されたアプリケー
ション型は、視点型「VTEmp」に対応する。オブジェク
ト構築が必要な上の照会を評価する際に、「VTEmp」の
型コンストラクタが、相関変数「e」によって識別され
る表の行へのハンドルを引数として呼び出される。基礎
となる行オブジェクトのスキーマは、別名によって与え
られる。上の例では、「e」の行オブジェクトは、列「n
o」、「name」、「salary」、「age」および「did」を
有する。
【００７４】３． 遅延更新と自律的ソースを用いる照会最適化 ＤＥＣＡＦ最適化は、基礎となるデータベースに対する
遅延更新をサポートするオブジェクト・キャッシュを有
するオブジェクト照会システムのための照会最適化技法
である。ＤＥＣＡＦ最適化を用いると、オブジェクト・
キャッシュ内のデータが変更されつつある間に（すなわ
ち、所与の時点でオブジェクト・キャッシュを使用して
いるトランザクション以外のトランザクションによって
実行される更新）、データベースを更新できるようにな
る。データ保全性のために、クライアント・アプリケー
ションに返される照会結果には、他のトランザクション
によって行われたコミット済みの更新が含まれなければ
ならない。照会結果は、オブジェクト・キャッシュ内の
みに存在する遅延更新との一貫性も有する必要がある。
【００７５】ＤＥＣＡＦ最適化は、３ステップに編成さ
れる。ＤＥＣＡＦ最適化の第１ステップでは、照会を書
き直し、その結果、照会の結果を判定する際にキャッシ
ュ内の遅延更新が考慮されるようにする。ＤＥＣＡＦ最
適化の第２ステップでは、データベース内で削除された
か、データベース更新に起因してもはや照会結果になら
ないが、あるトランザクション境界を超えてキャッシュ
内に保存されているオブジェクトを検出する。第２ステ
ップは、トランザクション境界を超えてオブジェクト・
キャッシュが維持される環境（すなわち、オブジェクト
・キャッシュの内容が、オブジェクト・キャッシュを使
用するアプリケーションがコミットした後に保存される
場合）だけで使用される。さらに、ＤＥＣＡＦ最適化の
第２ステップでは、オブジェクト視点を有する照会を、
ＲＤＢＭＳが理解する照会に変換する。ＤＥＣＡＦ最適
化の第３ステップでは、基礎となる表に対してプッシュ
ダウン照会をＳＱＬに変換し、同一のソース表に向けら
れた複数のＳＱＬ照会のグループを単一の照会に書き直
す。
【００７６】ＤＥＣＡＦ最適化では、照会プッシュダウ
ンを使用して、基礎となるシステムの照会処理能力を利
用し、データ転送を減らす。まず、ＤＥＣＡＦ最適化の
挙動を強調するために１組の例を示す。次に、ＤＥＣＡ
Ｆ最適化の全般的な技法を示す。
【００７７】３．１ 単純な述部を有する照会 キールナン他に記載の、多くとも１つの表を使用するＯ
Ｏ−ＳＱＬ照会を、単純な述部を有する照会と称する。
これには、スカラ比較、範囲検査、空白検査および同様
の検査を有する照会が含まれる。たとえば、以下の単純
な照会では、５０，０００を超える給料を有する従業員
の従業員番号が検索される。 select e.no from VEmp e where e.salary > 50000
【００７８】オブジェクト・キャッシュに、VEmp集合に
属する、更新された給料を有する従業員が含まれること
があるので、この照会は、基礎となるデータベースだけ
を単純に照会することによって解決することはできな
い。ＤＥＣＡＦ最適化では、以下に示す形でこの照会が
処理される。
【００７９】 １． ＤＥＣＡＦ最適化によって、以下の形で照会が書
き直される。 cache VEmp as select e from VEmp e where e.salary > 50000 select e'.no from cache (VEmp) e' where e'.salary > 50000
【００８０】したがって、ＤＥＣＡＦ最適化によって、
照会が２つの副照会に変換される。第１の副照会では、
VEmp集合のデータベース内容を参照する。第１の副照会
では、データ（結果）を、「cache VEmp as」句によっ
て示されるオブジェクト・キャッシュに取り出す。「se
lect e from Vemp e」ステートメントによって、ＲＤＢ
ＭＳからオブジェクト・キャッシュに取り出されるデー
タが識別される。結果は、集合VEmpのオブジェクト・キ
ャッシュ内容に追加される。ＤＥＣＡＦ最適化では、相
関「e」によって参照される型VTEmpのオブジェクトがオ
ブジェクト・キャッシュに取り出されるので、「select
e」ステートメントが使用される。
【００８１】第２の副照会では、上の結果の集合VEmpの
オブジェクト・キャッシュ内容を参照する。ＤＥＣＡＦ
最適化では、第２の副照会の「from cache」句でキャッ
シュ機能を使用して、集合のオブジェクト・キャッシュ
内容を示す。
【００８２】第１の副照会は、データベースに対して実
行されるが、第２の副照会は、以下のステップ２および
ステップ３で述べるように、オブジェクト・キャッシュ
に対して実行される。
【００８３】２． ＤＥＣＡＦ最適化によって、オブジ
ェクト視点を有する照会が、ＲＤＢＭＳが理解する照会
に変更される。ＤＥＣＡＦ最適化では、基礎となるデー
タベースに対して下記のＳＱＬ照会を発行し、結果をフ
ィルタリングして、データベース内の５０，０００を超
える給料を有する従業員を含める。この照会は、上のス
テップ１の第１の副照会に適用された照会書き直し変換
からもたらされる。 select e.no, e.name, e.esal, e.eage, e.edid from db2emp e where e.esal > 50000
【００８４】給料が以前には６０，０００であったが、
まだデータベースに伝播されていない更新によって４
０，０００に減らされた、更新された従業員ｕ１が存在
することがある。逆に、給料が以前には４０，０００で
あったが、まだデータベースに伝播されていない別の更
新によって６０，０００に増やされた、他の更新された
従業員ｕ２が存在することがある。従業員ｕ１は、デー
タベースに対する照会によって選択され、従業員ｕ２は
選択されていない。したがって、この照会自体は、従業
員ｕ１およびｕ２に対する伝播されていない更新に関し
て、ユーザの照会の誤った解釈を提示する。データベー
スに対する照会によって選択されてはいないが、従業員
ｕ２は、オブジェクト・キャッシュ内に存在し、ｕ２を
表すオブジェクトは、更新された給料の値を有する。従
業員ｕ１は、ステップ２で照会によって選択されるが、
ｕ１は、照会の時点でオブジェクト・キャッシュ内にも
存在するので、オブジェクト・キャッシュのコピーが保
存され、データベースの値が上書きされ、これによっ
て、キャッシュされた更新済みの給料の値が保存され
る。
【００８５】 ３． ＤＥＣＡＦ最適化によって、上のステップ１から
の第２の副照会「select e'.no from cache VEmp e' wh
ere e'.salary > 50000」が、VEmp集合のキャッシュ内
容（すなわち、オブジェクト・キャッシュ内のオブジェ
クトの集合）に対して実行される。この時点で、オブジ
ェクト・キャッシュには、所望の結果セットのスーパー
セットが含まれる。第２の副照会では、ｕ１（ならびに
結果に含まれない他のキャッシュされた従業員）がフィ
ルタリングされ、ｕ２が結果に含まれ、照会が発行され
た時点でのデータベースおよびアプリケーション更新と
の一貫性を有する。挿入または削除された従業員は、同
様に処理される。
【００８６】３．２ 結合照会 キールナン他に記載の、単純な述部を有し、１つ以上の
表を用いるＯＯ−ＳＱＬ照会を、結合述部を有する照会
と称する。表の間の関係は、結合式である述部を用いて
確立される。これには、スカラ比較、範囲検査、空白検
査および同様の検査を有する照会が含まれる。たとえ
ば、以下の結合照会では、４階にある部署で働いている
４０歳を超える従業員が選択される。 select e.no from VEmp e, VDept d where e.age > 40 and e.did = d.no and d.floor = 4
【００８７】上の照会は、「d」の要素が射影リストに
現れないので、実際には半結合である。挿入と削除を除
いて、３種類、すなわち、従業員の年齢が更新された
か、従業員の部署が変更されたか、部署が別の階に移動
された場合の遅延更新が、この照会結果に影響すること
がある。ＤＥＣＡＦ最適化では、以下の形で照会を変換
し、正しく解決する。
【００８８】 １． ＤＥＣＡＦ最適化によって、照会が以下のように
書き直される。 cache VEmp as select e from VEmp e where e.age > 40 cache VDept as select d from VDept d where d.floor = 4 and d.no in (select e'.did from cache (VEmp) e') select e'.no from cache (VEmp) e', cache (VDept) d' where e'.age > 40 and e'.did = d'.no and d'.floor = 4
【００８９】ＤＥＣＡＦ最適化によって、照会が３つの
副照会に変換される。第１の副照会は、データベースか
らオブジェクト・キャッシュに従業員データを取り出す
のに使用される。第２の副照会は、データベースからオ
ブジェクト・キャッシュに部署データを取り出すのに使
用される。第３の副照会は、元の照会に対する応答を得
るために、オブジェクト・キャッシュに対して実行され
る。
【００９０】 ２． ＤＥＣＡＦ最適化によって、以下の２つの別々の
ＳＱＬ照会がＲＤＢＭＳに対して発行される。以下の２
つのＳＱＬ照会は、ステップ１からの第１の副照会と第
２の副照会に対応する。 select e.* from db2emp e where e.age > 40 select d.* from db2dept d where d.dfloor = 4 and d.no in (V1, V2, ..., V n)
【００９１】(V1, V2, ..., Vn)句は、e'.didの結果的
なキャッシュ内の出現に対応する。ステップ１の第２の
副照会の「select e'.did from cache (VEmp) e'」句
は、述部d.no in (V1, V2, ..., Vn)の導入に対応する
最適化であり、実際にキャッシュ内の従業員と結合され
る、４階にある部署だけを含むように第２の副照会の結
果を制限するために適用される。一般に、この最適化
は、結合限定作用素（joining quantifier）に対する他
の単純な述部が存在する場合に限ってＤＥＣＡＦ最適化
によって実行され、この例では、e.age > 40がそのよう
な述部である。
【００９２】ＤＥＣＡＦ最適化では、単一の限定作用素
を用いる述部を利用して、関係データベースから抽出さ
れる結果の数を制限する。
【００９３】 ３． ＤＥＣＡＦ最適化によって、上のステップ１から
の第３の副照会が、オブジェクト・キャッシュに対して
評価される。 select e'.no from cache (VEmp) e', cache (VDept) d' where e'.age > 40 and e'.did = d'.no and d'.floor = 4
【００９４】部署が変更された従業員を反映する遅延更
新は、新しい「age」の値を有する従業員がキャッシュ
内に存在するので、最終的なキャッシュ内結合によって
考慮される。照会のキャッシュ内評価によって、これら
の新しい値が考慮される。部署の階に対する遅延更新
は、キャッシュ内に存在し、同様に処理される。挿入と
削除も同様に処理される。
【００９５】３．３ 副照会を有する照会 グループ化と集約を無視すると、ＯＯ−ＳＱＬ照会内で
は、副照会は、projections要素、基本述部である副照
会（すなわち、値のセットではなく単一の値を返す副照
会）、exists副照会、IN副照会、ANY副照会およびALL副
照会として現れることがある。たとえば、以下の照会で
は、同一部署内に同一の名前で３０歳未満の従業員がい
ない４０歳を超える従業員の従業員番号が検索される。 select e1.no from VEmp e1 where e1.age > 40 and not exists (select e2.no from VEmp e2 where e1.did = e2.did and e1.name = e2.name and e2.age < 30)
【００９６】 １． ＤＥＣＡＦ最適化によって、上の照会が以下の一
連の照会に書き直される。 cache VEmp as select e1 from VEmp e1 where e1.age > 40 cache VEmp as select e2 from VEmp e2 where e2.did in (select e1'.did from cache (VEmp) e1') and e2.name in (select e1'.name from cache (VEmp) e1') and e2.age <30 select e1'.no from cache (VEmp) e1' where e1'.age > 40 and not exists (select e2'.no from cache (VEmp) e2' where e1'.did = e2'.did and e1'.name = e2'.name and e2'.age < 30)
【００９７】ＤＥＣＡＦ最適化によって、元の照会が３
つの副照会に変換される。第１の副照会は、データベー
スの表「e1」からオブジェクト・キャッシュに従業員デ
ータを取り出すのに使用される。第２の副照会は、デー
タベースの表「e2」からオブジェクト・キャッシュに追
加の従業員データを取り出すのに使用される。
【００９８】第２の副照会は、２つの副照会を有し、第
１の「e2.did in」副照会では、オブジェクト・キャッ
シュ内の従業員と同一の部署で働く従業員が選択され、
第２の「e2.name in」副照会では、オブジェクト・キャ
ッシュ内の従業員と同一の名前を有する従業員が選択さ
れる。しかし、元の照会の述部では、それらの従業員
が、同一の部署で働き、同一の名前を有しなければなら
ないと記述されている。したがって、２つの「in」副照
会によって、必要なものより多数の結果がオブジェクト
・キャッシュに取り出される。これは、実際には、現在
の形態で「in」副照会でタプル式を使用することを許容
しないＳＱＬの制限に起因する。幾つかのシステムで
は、その形（たとえば、tuple (e2did, e2.name) in (s
elect tuple(e1'.did, e1'.name) from cache (VEmp) e
1')）の単一の副照会を使用することができる。
【００９９】 ２． 以下の２つの変換されたＳＱＬ照会を実行して、
照会がオブジェクト・キャッシュに対して実行された時
に述部を満足することのできる従業員のセットを抽出す
る。 照会１： select e.* from db2emp e where e.eage > 40 照会２： select e.* from db2emp e where e.eage < 30 and e.did in (V1, V2, ..., Vn) and e.name in (W1, W2, ..., Wn)
【０１００】照会２は、照会１に依存する（すなわち、
V1, V2, ..., VnとW1, W2, ..., Wnの結果は照会１から
計算される）ので、この２つの照会を組み合わせること
はできない。
【０１０１】 ３． 前の結果をデータベースからオブジェクト・キャ
ッシュに抽出し、オブジェクト・キャッシュ内で対応す
る従業員を検索したので、以下の照会をオブジェクト・
キャッシュだけに対して実行する。 select e1'.no from cache (VEmp) e1' where e1'.age > 40 not exists (select e2'.no from cache (VEmp) e2' where e1'.did = e2'.did and e1'.name = e2'.name and e2'.age < 30)
【０１０２】多くの点で、副照会を有する照会は、上で
説明した結合を有する照会に類似した形で処理される。
【０１０３】３．４ グループ化または集約を有する照
会 グループ化または集約を有する照会は、単純な述部を有
する照会や結合照会に類似した意味を有する「where」
句で指定された述部を有することもできる。したがっ
て、それらの節で説明した最適化も、ここで適用可能で
ある。たとえば、以下の照会では、４階にある部署のう
ちで、１０人を超える従業員を有する部署で働く４０歳
を越える従業員の平均年齢が選択される。select d.no,
avg (e.age) from VEmp e, VDept d where e.age > 40 and d.floor = 4 and e.did = d.no group by d.no having count (*) > 10
【０１０４】合接「e.age > 40」、「d.floor = 4」お
よび「e.did = d.no」は、節３．１および節３．２で提
示した照会と同様に処理される。まず、ＤＥＣＡＦ最適
化の照会プロセッサは、照会の「from」句および「wher
e」句を処理し、「VEmp」と「VDept」のクロス乗積（cr
oss product）のサブセットであって「where」句の述部
を満足する結果を作成する。グループ化をこの結果に適
用し、「having」句の述部によって、結果に加わるグル
ープを判定する。これらの結果グループについて平均年
齢を計算し、照会の結果として提示する。
【０１０５】この照会では、部署番号「no」がグループ
化属性として指定された（すなわち、結果は、d.noの等
しい値に従ってグループ化される）。したがって、「n
o」属性に対する更新によって、１つ以上のグループの
内容が変更されることがある。しかし、「no」属性はキ
ーなので、「no」属性が更新されないと仮定することが
できる。それでも、部署が挿入されるか削除されること
があり、従業員がある部署から別の部署に移ることがあ
り、新規採用や退職することがある。このような遅延更
新のすべてが、グループの形成に影響し、したがって、
照会の結果を変化させることがある。もし、グループ化
と集約が照会に存在すれば、その照会は、グループ化と
集約がオブジェクト・キャッシュ内で実行されるように
変換される。
【０１０６】もし、group by句が与えられなければ、
「from」句と「where」句の結果は、集約計算が適用さ
れる単一のグループを形成する。単純な場合には、キャ
ッシュ内更新を反映するようにソース・データベースに
対する照会の結果を調節することによって、そのような
照会を最適化することが可能である。たとえば、照会
「select agg (ai) from col」（aggは、sum、min、ma
x、count、avgなどの集約演算であり、「ai」は列（ま
たはメンバ）、「col」は集合である）は、述部がな
く、集合のすべての要素に適用される集約計算に等しい
単一の値を返す。そのような照会の場合、sumなどの集
約のための演算は、結果から列「ai」の初期値を減算
し、列「ai」の更新された値を加算することによって、
オブジェクト・キャッシュ内で集合「col」の更新され
たオブジェクトごとに調節することができる。同様の方
式を、他の集約計算について導出することができる。し
かし、この種の最適化は、単純な集約照会に制限され
る。
【０１０７】３．５ 合併照会 合併照会は、Ｎ個のselectステートメントとＮ−１個の
union句からなる。各union句は、２つの「select」ステ
ートメントの間に現れる。union句では、「all」オプシ
ョンを指定して、照会に含まれる２つの結果の間で重複
排除を行うかどうかを指定することができる。ｓｉがse
lectステートメント、ｕｉがunion句であるものとし
て、ｓ１ｕ１ｓ２ｕ２ｓ３，…，ｕｎ−１ｓｎの形の合
併照会は、（（（ｓ１ｕ１ｓ２）ｕ２ｓ３，…，ｕ
ｎ−１ｓｎ）と解釈される。括弧は、ｓ１ｕ１ｓ２の結
果ｒ１が最初に計算され、ｒ１ｕ２ｓ３の結果ｒ２が次
に計算され、以下同様であることを示す。もし、最後の
合併ｕｎ−１が、「union all」ではなく「union」であ
れば、前のｕｉで「all」が指定されたかどうかに無関
係に、結果には個別の行だけが含まれることに留意され
たい。たとえば、単一の集合「VEmp」ではなく、２つの
集合「VEmp1」および「VEmp2」があると仮定する。以下
の照会では、「VEmp1」に含まれる４０歳を超える従業
員と、「VEmp2」に含まれる３０歳未満の従業員が選択
される。 select e1.no from VEmp1 e1 where e1.age > 40 union select e2.no from VEmp2 e2 where e2.age < 30
【０１０８】この例の場合、現在は「VEmp1」だけがそ
れに関連する遅延更新を有すると仮定する。この照会
は、以下の形に書き直され、解決される。 cache VEmp1 as select e1 from VEmp1 e1 where e1.age > 40 select e1'.no from cache (VEmp1) e1' where e1'.age > 40 union select e2.no from VEmp2 e2 where e2.age >30
【０１０９】上の照会では、「select」ステートメント
ｓ２ がＲＤＢＭＳにプッシュ・ダウンされる。「selec
t」ステートメントｓ１は、上で説明した単純な述部を
有する照会と同様に処理される。結果の合併は、オブジ
ェクト・キャッシュ内で実行される。もし、すべての
「select」ステートメントｓ１，…，ｓｉが、ＲＤＢＭ
Ｓが遅延更新なしで格納する集合を参照すれば、合併演
算ｕ １ ，…，ｕ ｉ−１ は、ＲＤＢＭＳにプッシュ・ダウ
ンすることができる。もし、ｓｊが、遅延更新を有する
集合を参照すれば、合併演算ｕｊ−１，…，ｕ
ｎ−１は、オブジェクト・キャッシュを使用してメモリ
内で実行される。
【０１１０】この全般的な戦略は、すべての場合（すな
わち、合併ｕｉが、重複排除を有する合併である場合と
重複排除を有しない（union all）場合）に適用でき
る。たとえば、照会の結果に重複がない（すなわち、合
併ｕｎ−１が重複排除合併である）のであれば、遅延更
新を含まない集合を参照するすべてのｓｉの合併を、全
体としてプッシュダウンすることができる。
【０１１１】３．６ ＤＥＣＡＦシステム ＤＥＣＡＦ最適化は、３つのステップに編成される。す
なわち、第１ステップでは、ＤＥＣＡＦ最適化によっ
て、照会が書き直され、その結果、照会の結果を判定す
る際にキャッシュ内の遅延更新が考慮されるようにな
る。第２ステップでは、ＤＥＣＡＦ最適化によって、デ
ータベース内で削除されたか、データベース更新に起因
してもはや照会結果にならないが、トランザクション境
界を超えてキャッシュ内に保存されているオブジェクト
が検出される。第２ステップは、オブジェクト・キャッ
シュがトランザクション境界を超えて維持される（すな
わち、オブジェクト・キャッシュを使用するアプリケー
ションがコミットした後に、オブジェクト・キャッシュ
の内容が保存される）環境だけで使用される。さらに、
第２ステップでは、ＤＥＣＡＦ最適化によって、オブジ
ェクト視点を有する照会が、ＲＤＢＭＳが理解する照会
に変換される。第３ステップでは、ＤＥＣＡＦ最適化に
よって、プッシュダウン照会が、基礎となる表に対する
ＳＱＬに変換され、同一のソース表に向けられた複数の
ＳＱＬ照会のグループが、単一の照会に書き直される。
【０１１２】ＤＥＣＡＦ最適化では、照会の書き直し中
に第１ステップが適用される。もし、トランザクション
環境が、読取コミットを用いる最適ロッキング環境に基
づくのであれば、照会Ｑに対して、ＤＥＣＡＦ最適化に
よって以下の書き直しが必ず適用される。しかし、も
し、トランザクション環境が直列化可能反復可能読取に
基づくのであれば、照会Ｑに対して、限定作用素ｑｉの
いずれかが、遅延更新を含む視点集合Ｃｉに束縛される
場合に、ＤＥＣＡＦ最適化によって以下の書き直しが適
用される。すなわち、後者の場合には、遅延更新が存在
しない場合に、オブジェクト・キャッシュ内容が、ソー
ス・データベースの状態と一貫性を有するので、照会の
最適化の際にオブジェクト・キャッシュ内容を無視する
ことができる。
【０１１３】（ａ）当初は空の副照会ＱＣを作成する。
ここで、ＱＣは、キャッシュに対して実行される照会を
表す。ｑｉ∈Ｑのそれぞれについて、集合Ｃｉのキャッ
シュ内容に束縛される限定作用素ｑｉ'を生成し、ｑｉ'
をＱＣに追加する。
【０１１４】（ｂ）限定作用素ｑｉ∈Ｑのそれぞれにつ
いて、当初は空の副照会ＱＰｉを生成し、ｑｉをＱＰｉ
に移動する。ここで、ＱＰは、基礎となるデータベース
に対して実行されるプッシュダウン照会を表す。したが
って、限定作用素ｑｉは、集合Ｃｉのデータベース・コ
ピーを範囲とするように設定される。
【０１１５】（ｃ）単純な合接Ａｉ∈Ｑ（すなわち、ｑ
ｉ∈Ｑだけを含む述部）のすべてを複製し、ｑｉではな
くｑｉ'を参照するように複製を変更する。これらの複
製をＱＣに追加する。
【０１１６】（ｄ）単純な合接Ａｉ∈Ｑ（すなわち、ｑ
ｉ∈Ｑだけを含む述部）のそれぞれについて、ＡｉをＱ
Ｐｉに移動する。
【０１１７】（ｅ）もし、Ａｒ∈Ｑが、ｑｉｃｋ＝ｑｉ
ｃ１の形（ｃｋは、ｑｉの結合列、ｃｌは、ｑｉの結合
列）の同等結合であれば、ＱＰｉにｑｉ・ｃｌ∈
｛Ｖ１，…，Ｖｎ｝の形の述部を追加する。ここで、Ｖ
１，…，Ｖｎは、データベースからｑｊに対応するオブ
ジェクトを取り出した後にオブジェクト・キャッシュか
ら得られるｑｊ'・ｃｋの値のリストである。この同等
結合の書き直しは、ｑｉを含む同等結合述部の他にｑｊ
に対する単純述部が存在する場合に限って使用される。
というのは、同等結合の書き直しの目的が、データベー
スに対する初期照会からもたらされる取り出しの後に、
実際にオブジェクト・キャッシュ内容と一致する要素だ
けを選択することによって照会からデータベースに返さ
れる結果の数を制限することにあるからである。
【０１１８】（ｆ）残りの合接Ａｒ∈Ｑのすべてについ
て、ｑｉ∈Ｑの代わりにｑｉ'∈ＱＣを参照するように
Ａｒのそれぞれを書き直し、ＡｒをＱＣに移動する。
【０１１９】ステップ１の書き直しを、以下の照会を使
用して示す。 書き直しの前： select e.name, d.name from VEmp e, VDept d where e.did = d.no and e.age > 40 and d.floor = 4 書き直しの後： 照会ＱＰ１: cache VEmp as select e from VEmp e where e.age > 40 照会ＱＰ２: cache VDept as select d from VDept d where d.floor = 4 and d.no in (select e'. did from cache (VEmp) e') 照会ＱＣ: select e'.name, d'.name from cache (VEmp) e', cache (VDept) d' where e'.did = d'.no and e'.age > 40 and d'.floor = 4
【０１２０】この例では、「VEmp」と「VDept」 が視点
集合（すなわち、表「Emp」および「Dept」のオブジェ
クト表現）である。オブジェクト・キャッシュ表示があ
るので、オブジェクト・キャッシュ内の集合「VEmp」の
要素に対して「e'」が反復される。限定作用素「d'」
は、同様に処理される。合接「d.no in select e'.didf
rom cache VEmp e'」は、「VDept d」について検索され
る結果を制限するのに使用された同等結合に対応する。
副照会は、d.no in (V1, V2, ..., Vn)を作る値のリス
トによって置換される。(V1, V2, ..., Vn)は、「e」に
対応するオブジェクトがデータベースから取り出された
後の「e'.did」のオブジェクト・キャッシュ内の出現に
対応する。
【０１２１】ＤＥＣＡＦ最適化によって、第２ステップ
が適用されて、ソース・データベースで削除または更新
されたが、まだオブジェクト・キャッシュ内に存在する
オブジェクトが検出される。この問題は、オブジェクト
・キャッシュがトランザクション境界を超えて保存され
ることがあるので導入された。もし、オブジェクト・キ
ャッシュがトランザクション境界で除去されるのであれ
ば、第２ステップは省略される。
【０１２２】上のステップ１の（ａ）で説明した限定作
用素ｑｉ'∈ＱＣのそれぞれについて、ＴＳ（ｑｉ'）＞
ＴＳ（Ｔｊ）の形の合接をＱＣに追加する。ここで、Ｔ
Ｓは、オブジェクト・キャッシュによってオブジェクト
に関連付けられるタイムスタンプを返す関数である。Ｔ
Ｓ（ｑｉ'）は、ｑｉ'によって参照されるオブジェクト
が、オブジェクト・キャッシュ内で最後に最新化された
（すなわち、ソース・データベースから読み取られた）
時のタイムスタンプを返し、ＴＳ（Ｔｊ）は、現在のト
ランザクションＴｊの開始タイムスタンプを返す。この
述部によって、照会述部を満足するが、照会によって最
新化されていないキャッシュ内の集合からの結果がすべ
て排除される。これらの結果は、もはやデータベース内
に存在しないか、もはや照会の結果に含まれない（すな
わち、オブジェクト・キャッシュを通らなかったソース
・データベースの更新に起因する）のいずれかのオブジ
ェクト・キャッシュ内のオブジェクトに対応する。一旦
検出されると、削除されたオブジェクトは、オブジェク
ト・キャッシュから除去される。遅延更新を有するオブ
ジェクト・キャッシュ内のオブジェクトに関連するタイ
ムスタンプは、更新の時刻に基づき、したがって、更新
されたオブジェクトは、照会結果から排除されないこと
に留意されたい。この書き直しを、ステップ１で示した
例を使用して示す。 書き直しの前： select e'.name, d'.name from cache (VEmp) e', cache (VDept) d' where e'.did = d'.no and e'.age > 40 and d'.floor = 4 書き直しの後： select e'.name, d'.name from cache (VEmp) e', cache (VDept) d' where e'.did = d'.no and e'.age > 40 and d'.floor = 4 and TS (e') > TS (Tj) and TS (d') > TS (Tj)
【０１２３】合接TS (e') > TS (Tj) and TS (d') > TS
(Tj)によって、「e'」と「d'」によって参照されるオブ
ジェクトに対応するタイムスタンプが、現在のトランザ
クションTjに関連するタイムスタンプより新しいことが
保証される。たとえば、TS (e') > TS (Tj)によって、
オブジェクト・キャッシュ「e'」内のオブジェクトのタ
イムスタンプがトランザクションのタイムスタンプより
大きいかどうかが検査される。キャッシュされたオブジ
ェクトのタイムスタンプが、トランザクションのタイム
スタンプより大きい場合には、キャッシュされたオブジ
ェクトは、トランザクションが開始された後に更新また
は最新化されている。キャッシュされたオブジェクトの
タイムスタンプが、トランザクションのタイムスタンプ
より小さい場合には、キャッシュされたオブジェクト
は、トランザクションが開始された後に更新も最新化も
されていない。
【０１２４】ＤＥＣＡＦ最適化では、データベースから
のデータの取り出しを最適化するために第３ステップが
適用される。関係表Ｒｊ∈ＱＰｉのそれぞれについて、
以下の形でＳＱＬプッシュダウン照会が生成される。
【０１２５】（ａ）もし、「Ｒｊ」の範囲に渡る単一の
限定作用素qが存在すれば、「q」を含む合接を適用す
る、Ｒｊに関するＳＱＬ照会を生成する。たとえば、以
下の照会の一部では、表db2empを用いる述部が適用され
る。 ... from db2emp q where q.age > 40
【０１２６】（ｂ）もし、すべてがＲｊを範囲とする複
数の限定作用素ｑ１∈Ｑ１，ｑ２∈Ｑ２，…，ｑｎ∈Ｑ
ｎが存在すれば、以下の述部を有するＲｊに関する別個
のＳＱＬ照会を生成する。限定作用素Ｃのそれぞれにつ
いて、「ｑｉ」を含む述部のすべてを含む離接（disjun
ct）を作成する。生成される最終的なＳＱＬ照会には、
「Ｒｊ」に関する１つの限定作用素だけが含まれる。た
とえば、以下の照会断片でこの変換を示す。 ... from db2emp q1 where q1.eage > 40 ... ... from db2emp q2 where q2.esal < 50000 ... は、以下のＳＱＬ照会に変換される。 ... from db2emp q where q.eage > 40 or q.esal < 50000 ...
【０１２７】この変換によって、照会がオブジェクト・
キャッシュに対して評価される時に、両方の述部を満足
する従業員がオブジェクト・キャッシュ内に存在するこ
とが保証される。結合述部は、オブジェクト・キャッシ
ュ内で評価される（すなわち、プッシュ・ダウンされな
い）ので、このような述部の組み合わせは、発生する可
能性が高い。この変換によって、複数のＳＱＬ照会が、
ソース・データベースにプッシュ・ダウンされる単一の
ＳＱＬ照会に置換される。
【０１２８】図３は、ＤＥＣＡＦ最適化によって実行さ
れる基本ステップを示す流れ図である。ブロック３００
で、ＤＥＣＡＦ最適化によって、オブジェクト指向照会
が副照会に変換される。少なくとも１つの副照会が、デ
ータベースに向けられ、１つの副照会が、オブジェクト
・キャッシュに向けられる。ブロック３０２で、ＤＥＣ
ＡＦ最適化によって、データベースに向けられた副照会
のそれぞれが実行されて、データベースからオブジェク
ト・キャッシュにデータが取り出される。ブロック３０
４で、ＤＥＣＡＦ最適化によって、オブジェクト・キャ
ッシュに向けられた副照会が実行されて、照会のデータ
が取り出される。取り出されるデータには、オブジェク
ト・キャッシュに対する更新とデータベースに対する更
新が組み込まれる。
【０１２９】Ｂ．結論 これで本発明の好ましい実施例の説明を終わる。以下で
は、本発明を達成するための代替実施例を説明する。た
とえば、メインフレーム、ミニコンピュータまたはパー
ソナル・コンピュータなどのあらゆる種類のコンピュー
タ、または、タイムシェアリング・メインフレーム、ロ
ーカル・エリア・ネットワークまたは独立のパーソナル
・コンピュータなどのコンピュータ構成を、本発明と共
に使用することができる。ＤＥＣＡＦ最適化を、視点定
義言語に関して提示したが、この開示で提示される発明
は、類似の遅延更新を有するキャッシュをサポートする
あらゆるデータ・モデルに対する同様の視点に適用可能
である。
【０１３０】要約すると、本発明は、コンピュータ実施
されるＤＥＣＡＦ最適化のための方法および装置を開示
する。この開示で提示された発明は、遅延キャッシュ更
新と（独立に更新可能な）自律的ソースを用いるオブジ
ェクト・キャッシュを使用するオブジェクト照会のため
の照会最適化を実行する。
【図面の簡単な説明】
【図１】好ましい実施例による、本発明のために使用す
ることのできる３階層実行時環境を示す図である。
【図２】本発明の好ましい実施例に従って使用すること
のできる、オブジェクト指向ＳＱＬ（ＯＯ−ＳＱＬ）照
会エンジン２００を示す図である。
【図３】ＤＥＣＡＦ最適化によって実行される基本ステ
ップを示す流れ図である。
【符号の説明】
１００ ３階層環境 １０２ 階層１ １０４ 階層２ １０６ 階層３ １０８ クライアント・アプリケーション １１０ ビジネス・オブジェクト・サーバ １１２ 照会サービス １１４ オブジェクト・キャッシュ １１６ ＲＤＢＭＳ ２００ オブジェクト指向ＳＱＬ（ＯＯ−ＳＱＬ）照会
エンジン ２０２ データベース・マネージャ ２０４ オブジェクト指向呼出しレベル・インターフェ
ース（ＯＯＣＬＩ） ２０６ スキーマ・アクセス構成要素 ２０８ 集合アクセス構成要素 ２１０ 照会評価サブシステム（ＱＥＳ） ２１２ オプティマイザ ２１４ 関係ＤＢＭＳ ２１６ アプリケーション ２１８ ＳＱＬパーサ ２２０ 照会書直し構成要素 ２２２ 照会リファインメント構成要素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェラルド・ジョージ・キアナン アメリカ合衆国95120 カリフォルニア 州サンノゼ ウォーレス・ドライブ1074 (56)参考文献 特開 平10−111821（ＪＰ，Ａ) 米国特許5706506（ＵＳ，Ａ) 米国特許6285997（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 17/30 G06F 9/44 G06F 12/00

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コンピュータに接続されたデータ記憶装置
    に格納済みのデータベースからデータを取り出すために
    オブジェクト指向照会を実行する方法であって、 オブジェクト指向副照会である 少なくとも１つの副照会
    が前記データベースに向けられ、少なくとも１つの副照
    会がオブジェクト・キャッシュに向けられるように、前
    記オブジェクト指向照会を複数の副照会に変換するステ
    ップと、前記オブジェクト指向副照会をデータベース副照会に変
    換するステップと、 前記データベースから前記オブジェクト・キャッシュへ
    データを取り出すために、前記データベースに向けられ
    た副照会のそれぞれを実行するステップと、 前記オブジェクト・キャッシュに対する更新と前記デー
    タベースに対する更新とを組み込まれた、前記照会のた
    めのデータを取り出すために、前記オブジェクト・キャ
    ッシュに向けられた前記副照会を実行するステップと、 前記オブジェクト・キャッシュに対する更新と前記デー
    タベースに対する更新とを包含するように、前記オブジ
    ェクト・キャッシュ内のデータを更新するステップと を
    含む、方法。
  2. 【請求項２】前記オブジェクト指向照会が、読取コミッ
    トを用いる最適ロッキング環境で実行される、請求項１
    に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記オブジェクト指向照会が、直列化可能
    反復可能読取環境で実行される、請求項１に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】さらに、前記更新されたデータの前記デー
    タベースへの送出を遅延するステップを含む、請求項１
    に記載の方法。
  5. 【請求項５】さらに、前記オブジェクト・キャッシュが
    変更されつつある間に前記データベースを更新するステ
    ップを含む、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】さらに、前記データベース内で削除された
    が前記オブジェクト・キャッシュ内に残っているオブジ
    ェクトを検出するステップを含む、請求項１に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】前記データベースが共用される、請求項１
    に記載の方法。
  8. 【請求項８】前記オブジェクト・キャッシュが共用され
    る、請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】前記データベースに向けられた副照会のそ
    れぞれを実行する前記ステップが、さらに、データを、
    前記データのタイムスタンプに基づいて取り出すステッ
    プを含む、請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】さらに、前記データの前記タイムスタン
    プに基づいて、取り出しの対象にならないデータを識別
    するステップを含む、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】さらに、前記データの前記タイムスタン
    プに基づいて、前記データベース内で削除されたが前記
    オブジェクト・キャッシュ内にあるオブジェクトを識別
    するステップを含む、請求項９に記載の方法。
  12. 【請求項１２】オブジェクト指向照会を実行するための
    装置であって、 データベースを記憶するデータ記憶装置を接続されたコ
    ンピュータと、オブジェクト指向副照会である 少なくとも１つの副照会
    がデータベースに向けられ、少なくとも１つの副照会が
    オブジェクト・キャッシュに向けられるように、前記オ
    ブジェクト指向照会を複数の副照会に変換し、前記オブ
    ジェクト指向副照会をデータベース副照会に変換し、前
    記データベースから前記オブジェクト・キャッシュへデ
    ータを取り出すために、前記データベースに向けられた
    副照会のそれぞれを実行し、前記照会のためのデータを
    取り出すために、前記オブジェクト・キャッシュに向け
    られた前記副照会を実行し、前記オブジェクト・キャッ
    シュに対する更新と前記データベースに対する更新とを
    包含するように、前記オブジェクト・キャッシュ内のデ
    ータを更新するための、前記コンピュータによって実行
    される１つまたは複数のコンピュータ・プログラムとを
    含む、装置。
  13. 【請求項１３】前記オブジェクト指向照会が、読取コミ
    ットを用いる最適ロッキング環境で実行される、請求項
    １２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記オブジェクト指向照会が、直列化可
    能反復可能読取環境で実行される、請求項１２に記載の
    装置。
  15. 【請求項１５】さらに、前記更新されたデータの前記デ
    ータベースへの送出を遅延するための手段を含む、請求
    項１２に記載の装置。
  16. 【請求項１６】さらに、前記オブジェクト・キャッシュ
    が変更されつつある間に前記データベースを更新するた
    めの手段を含む、請求項１２に記載の装置。
  17. 【請求項１７】さらに、前記データベース内で削除され
    たが前記オブジェクト・キャッシュ内に残っているオブ
    ジェクトを検出するための手段を含む、請求項１２に記
    載の装置。
  18. 【請求項１８】前記データベースが共用される、請求項
    １２に記載の装置。
  19. 【請求項１９】前記オブジェクト・キャッシュが共用さ
    れる、請求項１２に記載の装置。
  20. 【請求項２０】前記データベースに向けられた副照会の
    それぞれを実行するための前記手段が、さらに、データ
    を、前記データのタイムスタンプに基づいて取り出すた
    めの手段を含む、請求項１２に記載の装置。
  21. 【請求項２１】さらに、前記データの前記タイムスタン
    プに基づいて、取り出しの対象にならないデータを識別
    するための手段を含む、請求項２０に記載の装置。
  22. 【請求項２２】さらに、前記データの前記タイムスタン
    プに基づいて、前記データベース内で削除されたが前記
    オブジェクト・キャッシュ内にあるオブジェクトを識別
    するための手段を含む、請求項２０に記載の装置。
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