JPH01194028A - データベース処理方法および装置 - Google Patents

データベース処理方法および装置

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JPH01194028A
JPH01194028A JP63017071A JP1707188A JPH01194028A JP H01194028 A JPH01194028 A JP H01194028A JP 63017071 A JP63017071 A JP 63017071A JP 1707188 A JP1707188 A JP 1707188A JP H01194028 A JPH01194028 A JP H01194028A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データベース処理装置に関し、特にリレーシ
ョナルデータベース管理システムに適した問合せの処理
に好適なデータベース処理方法に関する。
〔従来の技術〕
データベース管理システム（以下ＤＢＭＳと略記）、特
にリレーショナルＤＢＭＳは、非単続き的な言語で表現
された問合せを処理して、内部処理手順を決定し、実行
する。従来の問合せ処理の主な方法には、予め設定した
規則に基づいて単一の内部処理手順を決定するもの（例
えば、Ｓｍ１ｔｈ、Ｊ。
Ｍ、、ａｔ、ａｌ、”ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　　ｔｈａ
　　Ｐｅｒｆｏｍａｎｃａ　　ｏｆ　　ａＲｅｌａｔｉ
ｏｎａｌ　Ｄａｔａｂａｓｅ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ”Ｃ
ＡＣＭ　Ｖｏｌ、１８．＆１０、Ｏｃｔ、１９７５．ｐ
ｐ、５６８−５７９．）と、各種統計情報を用いて選定
された複数の候補処理手順から、コスト評価により、最
適と思われるものを決定するもの（例えば、Ｓｅｌｉｎ
ｇａｒ、Ｐ、Ｇ、、ａｔ、ａｌ、”Ａｃｃｅｓｓ　Ｐａ
ｔｈＳａｌａｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ａ　Ｒａ１ａｔｉｏｎ
ａｌ　ＤａｔａｂａｓｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓ
ｔｅｍ”Ｐｒｏｃ、ＡＣＭ−５ＩＧＭＯＤ、１９７９．
ｐｐ、２３−３４．）とがある、前者は、処理手順作業
のための負荷は小さいけれども、−律に設定された規則
の妥当性に問題があり、選ばれた内部処理手順の最適性
にも問題がある。後者は、各種統計情報の管理と、複数
の候補処理手順の作業及びそれらのコスト評価のための
負荷があるものの、最適な処理手順を与える。
また、ホスト言語（ＣＯＢＯＬ、ＰＬ／Ｉ等）に問合せ
言語を組み込む場合、当アプリケーションプログラム実
行前に予め問合せをプリプロセス処理し、実行形式であ
る内部処理手順を作成している。この問合せ表現では、
多くの場合検索条件式にはホスト言語の変数が記述され
る。この変数に定数が代入されるのは、既にプリプロセ
ス処理された結果の内部処理手順の実行時である。
ここで、データベースはユーザから２次元のテーブル形
式で見られるリレーションから成るものとし、当該テー
ブルの行に対応するものをタプルとするものである。ま
た、タプルは、１つ以上の属性（これを「カラム」とい
う）から成っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術、特に問合せで出現する検索条件式を満足
するデータの割合を基にコスト評価により、最適な処理
手順を決定するものは、プリプロセス処理時、問合せ表
現の検索条件式に変数が出現するので、検索条件式を満
足するデータの割合等を見積もることができず、コスト
評価が不可能であった。そのため、問合せ表現の検索条
件式に変数が出現する場合、検索条件式の種類に応じて
各条件式を満足するデータの割合として適用するデイフ
ォルト値を基にコスト評価を行う、あるいは予め設定し
た規則に基づいて、内部処理手順を唯一作成していた。
しかし、得られた内部処理手順には、最適性の判断基準
が明確でなく、妥当性に問題がある。
本発明の目的は、最適な内部処理手順を予め単一あるい
は複数実行形式に展開しておき、問合せ実行時に上記手
順を選択し、実行することによって、問合せ処理の性能
向上を実現するデータベース処理方法を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明はプリプロセス処理
時に、入力された問合せ表現の検索条件式にホスト言語
の変数が記述されていても実行時に代入される値によっ
て有効となる処理手順の候補を作成する過程と、問合せ
表現の検索条件式に出現するカラムに関するカラム値の
出現回数情報を維持、管理する過程と、問合せ実行時に
代入された定数に従って内部処理手順を選択する過程と
を有するリレーショナルＤＢＭＳにおいて、実行時に代
入された値にイづき、カラム値の出現回数情報を利用し
て単一あるいは複数の内部処理手順から最適なものを選
択し、予め実行形式に展開しである内部処理手順を実行
することに特徴がある。
（作用〕 本発明のブリプロセス処理では、実行時に代入される値
によって最適となり得る内部処理手順を予め実行形式に
展開しているので、実行時に問合せを最適化処理するの
と比較して、記憶容量が増加するものの、処理負荷が軽
減される。また、実行時に複数の内部処理手順から最適
なものを選択するために、予め検索条件式毎に設定され
たカラム値の出現回数情報を用いるので、インデクス等
データ構造を参照するものと比較して、入出力処理負荷
が軽減される。さらに、入力された問合せによっては、
複数の内部処理手順を展開する必要がないことが、検索
条件式及びカラム値の出現回数情報から判断できれば、
プリプロセス処理時に、唯一の内部処理手順しか作成し
ないのは言うまでもない。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第１図は、本発明が適用されＤＢＭＳの処理機能の例を
示す、第１図のコマンド例２０は、２つの選択条件「Ｃ
２＝変数名１」と「Ｃ３＝変数名２」とが論理積で結合
された検索条件式から成る。
選択条件の「変数名１」、ｒ変数名２」は、実行時に値
が代入させることを示す、コマンド例２０は、ＤＢＭＳ
ｌｏに入力され、問合せ処理が行われる。実行時に値を
代入するようなコマンド処理を実現するために、ＤＢＭ
Ｓｌｏは、問合せ実行前に行われるプリプロセス処理１
１と問合せ実行を制御する問合せ実行処理１２とから成
っている。
ブリプロセス処理１１は、入力されたコマンドの構文解
析、意味解析を実行する問合せ解析１１０と、コマンド
で出現する各種条件式から条件を満足するデータの割合
（これを、述語選択率、あるいは単に選択率とも言う）
を推定する述語選択率推定１１１と、予め設定している
規則を利用し、データベース特性（データベース中の各
種データサイズ、データベースの物理構造、インデクス
の種類や有無等）やシステム特性（バッファサイズ、Ｃ
ＰＵ性能等）に関する情報を用いて有効なアクセスバス
候補を剪定するアクセスバス剪定１１２と、入出力回数
、ＣＰＵ使用時間等コスト評価を行い、内部処理手順の
候補を作成するデータアクセス処理手順生成１１３と、
前過程で選択された候補を実行形式に展開し、それらを
実行時に代入された値に基づいて選択する機構を実現す
るデータ構造を作成する最適アクセス手順候補設定１１
４とから成る０問合せ実行処理１２は、実行時に代入さ
れた値に基づき、上記過程１１４で作成されたデータ構
造より、実行するべき最適な内部処理手順を選択する実
行待最適化１２０と、前過程で選択された内部処理手順
を解釈、実行する解釈実行処理１２１とから成る。デー
タベース８０には、テーブル８１及び統計情報管理テー
ブル８２が蓄積されている。統計情報管理テーブル８２
は、データベース８０の各テーブルを構成するカラム値
の出現回数情報を設定している。３０は、コマンド例２
０で出現する条件式の選択率を評価した結果である。ア
クセスバス候補表４０は、アクセスバス剪定１１２で選
択されたアクセスバスを登録している。５０は、生成さ
れた処理手順（５１゜５２．５３，５４）である、中間
言語木構造６０は、実行待最適化部６１と中間言語木部
６２とカラム値出現回数情報６３とから成る。実行待最
適化部６１は、実行時に代入された値より、カラム値出
現回数情報６３から算出される選択率を判断基準に、中
間言語木部６２に格納されている内部処理手順を選択す
る機構を実現するデータ構造である。中間言語木構造セ
クション７０は、実行待最適化１２０で選択された内部
処理手順を格納するための領域である。
次に具体的にコンノドの処理例を示す、この場合、統計
情報管理テーブル８２にコマンドの条件式に出現するカ
ラムに関するカラム値出現回数が格納されているものと
する。たとえば、８２０には、カラムＣ２の値ｒｌｏＯ
Ｊが１０００個存在することを示し、また８２１にはカ
ラムＣ３の値「１０」と「２０」が（２個の出現値）合
計１０００個存在することを示している。コマンド例２
０がＤＢＭＳに入力され、ブリプロセス処理１１が実行
される。この例では、カラムＣ２，Ｃ３ともインデクス
が存在する０問合せ解析１１０で構文解析、意味解析後
、述語選択率推定１１１でコマンドに出現する条件式の
選択率が算出される。ただし、各条件式に定数が出現し
ていれば、選択率が決定できる。コマンド例２０では、
両選択条件式とも、３０に示すように定数が出現しない
ので、選択率が決定できない１次に、アクセスパス剪定
１１２で入力されたコマンドを実行するのに用いるアク
セスパスを選出する０通常は、前過程１１１で算出され
た選択率の最も小さなるカラムのインデクスを優先的に
選出する処理となる。しかし、この例では、３０におい
て両条件式の選択率が決定できないので、アクセスパス
候補４０に示すように、３つのアクセスパスを登録する
。データアクセス処理手順生成１１３では、アクセスパ
ス候補表４０を基に、内部処理手順を生成する。内部処
理手順は、「リレーションアクセス」５１゜ｒＣ２カラ
ムインデクスＪ５２．ｒｃ：３カラムインデクスＪ　５
３．ｒＣ２＆Ｃ３カラムインデクス」５４の４個である
。さらに、最適アクセス手順候補設定１１４では、図に
示す中間言語木構造６゜を作成する。複数の内部処理手
順５０に対して予め設定している規則を適用すると、イ
ンデクスがカラムＣ２，Ｃ３とも存在すれば１．「リレ
ーションアクセス」５１とｒＣＺ　＆Ｃ３カラムインデ
クス」５４との内部処理手順だけを実行時に選択すれば
よいことが分かる。そこで、実行待最適化部６１には、
実行時に代入された値に従って判断すべき基準（ｒ両選
択条件式が同時に成り立つ選択率が０．０１以上である
か」）とその基準を基に選択すべき内部処理手順を設定
する。中間言語水６２には、単一あるいは複数の内部処
理手順の実行形式を設定する。カラム値出現回数情報６
３には、実行時に判断すべき選択率を高精度に見積もる
ために、統計情報管理テーブル８２がら、コマンドで出
現する条件式の種類に応じて、全カラム値の出現回数情
報あるいは一部のカラム値の出現回数情報を切り出して
設定する０次に、問合せ実行処理１２について示す、Ｃ
２＝１００．Ｃ３＝１０が代入されると、実行待最適化
１２０が実行される。カラムＣ２で値ｒｌｏＯＪは、カ
ラム値出現回数情報６３によると１０００回出現するの
で、選択条件ｒｃ２＝１００Ｊの選択率は、１０００／
１００００　（出現回数／レコード数）＝０．１となる
。
同様にして、カラムＣ３で値「１０」は、カラム値出現
回数情報６３によると１０００／２＝５００回出現する
と見積もられるので、選択条件ｒＣ３＝１０」の選択率
は、５００　／１００００＝０．０５　　となる、する
と、両選択条件式が同時に成り立つ、すなわち、ｒｃ２
＝１００　　ＡＮＤ　　Ｃ３＝１０Ｊの選択率は、０．
Ｉ　Ｘ　Ｏ，０５＝０．００５である。これは０．０１
　よりも小である。結果的に［Ｃ２＆０３カラムインデ
クス」５４に対応する内部処理手順の実行形式が選択さ
れる。解釈実行処理１２１では、前過程で選択された実
行形式の内部処理手順を中間言語木構造セクション７０
に設定し、解釈実行処理を行う。
第２図は、本発明が適用されるハードウェア構成の一例
を示すものである。具体的には、主記憶（ＭＭ）１００
０を保持する中央処理装置（ＣＰＵ）１００と、入出力
制御を行うチャネル装置（ＣＨＵ）１０１と、データベ
ース処理において選択、制約。
射影、結合等の対象となるデータを設定するローカル記
憶（ＬＭ）１０２０を保持するインテリジェントファイ
ル制御装置（ＩＦＣ）１０２、及びディスク（ＤＫ）１
０３とから成る。
上記インテリジェントファイル制御装置１０２とディス
ク１０３との間では、相対ブロックアドレス及び入出力
データ等が転送され、経路１０７が用いられる。また、
上記チャネル装置１０１とインテリジェントファイル制
御装置（ＩＦＣ）１０２との間では、フィルタリング処
理結果及び検索条件等が転送され、経路１０５，１０６
が用いられる。さらに、中央処理装置１００チヤネル装
置１０１との間では、データ転送、制御データ交換のた
めに経路１０４が用いられる。経路１０４及び経路１０
６とも、それぞれ複数のチャネル装ｆｉｌｏ１及びイン
テリジェントファイル制御装置１０２が接続されていて
も構わない。経路１０５は、他システムとインテリジェ
ントファイル制御装置１０２とを共有するために用いら
れてもよいことを示す。
本構成においては、すべてのデータベース処理を、中央
処理装置ｇｌｏｏ上で実現されているＤＢＭＳｌｏが実
行する方式とは異なる。すなわち、データベース処理の
うち、ＤＢＭＳ　１０のデータアクセス処理手順生成１
１３で生成する内部処理手順に対応する関係代数演算、
すなわち選択、制約。
射影、結合等の諸演算をインテリジェントファイル制御
装置で機能分担するものである。これは、いわゆる入出
力装置に各種演算機能（例えば、フィルタリング処理装
置）を付加するものに相当する。この基本的動作を以下
に示す。
（１）アプリケーションプログラムから入力した問合せ
をＤＢＭＳｌｏで解析し、処理手順を決定する。
（２）上記処理手順に従って、関係代数演算を切り出し
、インテリジェントファイル制御装置１０２に処理要求
を発行する。
（３）インテリジェントファイル制御装置１０２４よ、
処理要求を解釈し、ディスク１０３に対して物理入出力
要求を発行する。データベース８０は、リレーション形
式で格納され、当データベースの管理単位であるページ
がディスク１０３のデータ転送に同期して読み込まれ、
ローカル記憶１０２０に設定される。
（４）ローカル記憶１０２０のデータに対して、選択、
制約、射影、結合等演算を行い、フィルタリング処理を
行う。
（５）この処理結果を、ＣＰＵ８０の主記憶１０００に
設定する。
（６）ＤＢＭＳＩＯは、当処理結果を編集して、アプリ
ケーションプログラムに問合せ結果を出力する。
下記の（１）〜（５）は、本発明が適用される変数が出
現するコマンドの表現例である。各コマンドの変数部は
、問合せ実行時に定数と置き換えられる。具体的には、
選択条件式、複合条件式、ＩＮ条件式、　ＢＥＴ！ＩＩ
ＥＥＮ条件式、ＬＩＫＥ条件式に出現する。
（１）選択条件式（＝、≠、〉、≧、＜、≦）ＳＥＬＥ
ＣＴ　ＣＩ　ＦＲＯＭ　Ｔ　ＶＨＥ！ＲＥ　Ｃ２＝変数
名１（２）複合条件式（ＡＮＤｌｏＲ） ＳＥＬＥＣＴ　ＣＩ　ＦＲＯＭ　Ｔ　ＷＨＥＲＥ　Ｃ２
＝変数名ＩＡＮＤ　Ｃ３＝変数名２ （３）ＩＮ条件式 ％式％ （４）　ＢＥＴＩｉＥＥＮ条件式 ５ＥＬＥＣＴ　ＣＩ　ＦＲＯＭ　Ｔ ＷＨＥＲＥ　Ｃ２ＢＥＴＷＥＥＮ（変数名１．変数名２
）（５）　ＬＩＫＥ条件式 ％式％ 第３図は、第２図に示すシステム構成を前提に、ＤＢＭ
Ｓで提供するアクセスパスに次のものを設定し、またシ
ステム特性としてＣＰＵ性能を変化させた結果を示す。
一非りラスタインデクス利用（ソフトウェア方式） ■リレーションスキャン利用（ソフトウェア方式） 冒リレーションスキャン利用（ハードウェア方式） Ｘ軸には、選択率を、ｙ軸には、経過時間比をそれぞれ
設定する。また、Ｏは、ＣＰＵ性能がＩＯＭＩＰＳ、Δ
は、ＣＰＵ性能がＩＭＩＰＳを示す、さらに、１０８１
■、１０８２■は、非りラスタインデクス利用（ソフト
ウェア方式）、１０８３■、１０８４■は、リレーショ
ンスキャン利用（ソフトウェア方式）、１０８５■、　
１０８６■は、リレーションスキャン利用（ハードウェ
ア方式）をそれぞれ示す。
この結果、次のことが言える。
■ＤＢマシン有、ＣＰＵ性能がＩＭＩＰＳでは、１０８
１■と１０８２■の交点より選択率が０．５％以上であ
れば、ＤＢマシン利用のリレーションスキャンが有効 ■ＤＢマシン有、ＣＰＵ性能がＩＯＭＩＰＳでは、１０
８２■と１０８６■の交点より選択率が０．９％以上で
あれば、ＤＢマシン利用のリレーションスキャンが有効 ■ＤＢマシン無、ＣＰＵ性能がＩＭＩＰＳでは、１ｏ８
１■と１０８３■の交点より選択率が６％以上であれば
、ソフトウェア方式によるリレーションスキャンが有効 ■ＤＢマシン無、ＣＰＵ性能がＩＯＭＩＰＳでは、１０
８２■と１０８４■の交点より選択率が２％以上であれ
ば、ソフトウェア方式によるリレーションスキャンが有
効 ＤＢマシンの有無及びＣＰＵ性能によって、各アクセス
パスの有効範囲が変化することが分かる。
システム特性、データベース特性等が決まれば、−意に
処理時間等を把握するコスト評価式が設定できる。する
と、各アクセスパスの適用範囲を解析的に示すことがで
きる。したがって、−数的にこれらの要因を考慮してア
クセスパス剪定基準を次に示すように設けることが可能
となる。
規則１：ｉｆ　　５（Ｐ）≦０．００５　ｔｈｏｎ　　
非クラスタインデスク利用（−ＤＢマシン有　　　　ｅ
ｌｓｅ　　リレーションスキャン利用−ＣＰＵ：ＩＭＩ
ＰＳ）　　　　　　　　　（ハードウェア方式）規則２
：ｉｆ　　５（Ｐ）≦０．００９　ｔｈｓｎ　　非クラ
スタインデスク利用（−ＤＢマシン有　　　　ｅｌｓｅ
　　リレーションスキャン利用−ＣＰＵ：　ＩＯＭＩＰ
Ｓ）　　　　　　　　（ハードウェア方式）規則３：ｉ
ｆ　　５（Ｐ）≦０．０６　　ｔｈｅｎ　　非クラスタ
インデスク利用（−ＤＢマシン無　　　　ｅｌｓｅ　　
リレーションスキャン利用−ＣＰＵ：ＩＭＩＰｓ）　　
　　　　　　　（ソフトウェア方式）規則４：ｉｆ　　
５（Ｐ）≦０．０２　　ｔｈｅｎ　　非クラスタインデ
スク利用（−ＤＢマシン無　　　　ｅｌｓｅ　　リレー
ションスキャン利用−ｃｐυ：　ＩＯＭＩＰＳ）　　　
　　　　　（ソフトウェア方式）ここで、記法について
説明する０問合せは、多くの場合、複数の単位条件式が
ＡＮＤｌｏＲで結合される複合条件式を含む、ここで、
複合条件式は、　ＣＮ　Ｆ　（Ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｖａ
　Ｎｏｒｍａｌ　Ｆｏｒｍ）、あるいはＤ　Ｎ　Ｆ　（
Ｃｉｓｊｕｎｃｔｉｖｅ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｆｏｒｍ）の
いずれかであると仮定する。以下では、次の記法を用い
る。
■Ｐｉ・・・・・・単位条件式（選択条件式、　ＩＮ／
積、Σ・・・・・・総和 ■５（Ｐｉ）・・・・・・単位条件式Ｐｉの選択率（以
下では、比率で示す） ■ＭＡＸ　（Ｓ　（Ｐｉ））・・・・・・述語式Ｐｉの
変数に代入される値によって算出される選択率のなかで
最大なもの ■ＭＩＮ　（Ｓ　（Ｐｉ））・・・・・・述語式Ｐｉの
変数に代入される値によって算出される選択率のなかで
最小なもの 複合条件式の選択率は次式で評価する。単位条件式間の
関連性を考慮して選択率を算出する提案があるものの、
関連性を把握する機構の実現が困難である。ここで、各
条件式は互いに独立であるｎ　　　　　　　　　　　　
ｎ Ｓ　（ＶＰｉ）＝ΣＳ　（Ｐｉ）−ｎＳ　（Ｐｉ）ｎ　
　　　　　　　　　　ｎ　　　　　　　　　　　　　　
　ｎただし、ｎは単位条件式数である。
なお、以下の議論では第３図に示すアクセスパスを仮定
する。すなわち、選択率が１％以下であればインデクス
利用が有効であり、それ以外であればリレーションスキ
ャン利用を有効であるとする。
第４図は、本発明を適用したＤＢＭＳの処理のフローチ
ャートである。ＤＢＭＳは、問合せ実行前に行われる問
合せの解析処理、＾適化、実行形式変換を実現するプリ
プロセス処理９００と、変数に定数を代入し、実行待最
適化でデータアクセス処理手順を選択後、問合せの解釈
実行制御を実現している問合せ実行処理９６０とからな
る。
各処理部について述べる。
（ａ）プリプロセス処理９００ 間開合せ解析９１０・・・・・・入力された問合せコマ
ンドの構文解析、意味解析を実行 ■述語選択率推定９２０・・・・・・問合せで出現する
各種条件式から条件を満足するデータの割合（これを述
語選択率、あるいは単に選択率とも言う）を推定 ■アクセスパス剪定９３０・・・・・・予め設定してい
る規測を基に、有効なアクセスパス候補を剪定■処理手
順生成９４０・・・・・・入出力回数、ＣＰＵ処理時間
等コスト評価を行い、データアクセス処理手順の候補を
作成 ■手順候補設定９５０・・・・・・選出されたデータア
クセス処理手順候補を実行形式に展開し、それらを実行
時に代入された定数に基づいて選択する機構を実現した
データ構造（中間言語木構造）を作成 （ｂ）問合せ実行処理９６０ 扉実行時最寺化９７０・・・・・・問合せ実行時に代入
された定数に基づき、上記手順候補設定過程で作成され
た中間言語木構造より、実行すべき最適なデータアクセ
ス処理手順を決定し、中間言語木構造セクションに当手
順を展開 ■解釈実行処理９８０・・・・・・上記実行待最適化過
程で決定されたデータアクセス処理手順を解釈。
実行 また、各処理部の詳細なフローチャートの説明を行う。
問合せ解析９１０は、問合せコマンドの構文解析、意味
解析を実行しくステップ９１１）、コマンドに出現する
条件式をＣＮＦかＤＮＦに変換する（ステップ９１２）
。
述語選択率推定９２０は、問合せの条件式に出現する各
述語に変数が出現するかチエツクしくステップ９２１）
、出現すれば当述語のカラム値分布情報があることを確
認して終了する（ステップ９２１→９２３）、もし、出
現しなければ当述語のカラム値分布情報があることを確
認する。（ステップ９２１→９２２）、当述語のカラム
値分布情報があれば、選択率を算出し、終了する（ステ
ップ９２２→９２５）、当述語のカラム値分布情報がな
ければ、述語の種類に応じて、予め設定しているデイフ
ォルト値を選択率として設定する（ステップ９２２→９
２４と９２３→９２４）。
アクセスバス剪定９３０は、問合せの条件式に出現する
各述語で出現するカラムのインデクスを候補として登録
する（ステップ９３１）、次に、ＤＢマシンが利用可能
かチエツクしくステップ９３２）、可能ならばリレーシ
ョンスキャン（ハードウェア方式）を候補として登録し
くステップ９３４）、可能でないならばリレーションス
キャン（ソフトウェア方式）を候補として登録する（ス
テップ９３３）、既に、各述語の選択率が設定済みであ
からチエツクしくステップ９３５）、設定済みであれば
選択率の小となる述語のインデクス順に優先度を高くシ
、（ステップ９３６）、設定済みでなければ述語Ｐｉに
関し、代入され得る値によって選択率として取り得る最
大値／最小値を求める（ステップ９３７）、さらに、Ｃ
ＰＵ性能、ＤＢマシン有無等システム特性よりアクセス
バス剪定基準を決定する。（ステップ９３８）。
第３図より、基準値ｖＯは約０．０１である。最後に、
単一／複数インデクスを組合せたアクセスバスで選択率
が上記基準より小であるばのだけ候補として登録する（
ステップ９３９）。
処理手順生成９４０は、次のフローで処理される。
ｅａｓｅｌ：条件式がＣＮＦである。
（ｉ）　　ヨに、　ＭＡＸ　（Ｓ　（Ｐｋ）　）≦０．
０１仝Ｐｋを構成するインデクスをアクセスバスとして
選択する単一のデータアクセス処理手順作成（ステップ
９４０７→９４１０）（ｉｔ）　　ｎＭＡＸ　（Ｓ　（
Ｐｉ））≦０．０１（ｍ：インデクスが存在する単位条
件式数）中複数のインデクスを用いる単一のデータアク
セス処理手順を作成（ステップ９４０８→９４１１） （ｉｎ）　　Ｉ’ＩＩＭ　Ｉ　Ｎ　（Ｓ　（Ｐ　ｉ　）
　）≧０．０１（ｍ：インデクスが存在する単位条件式
数）◆リレーションスキャンを用いる単一のデータアク
セス処理手順を作成（ステップ９４０９→（〜）（ｉ）
、（…）、（ｉｉｉ）以外の場合中復数のデータアクセ
ス処理手順を作成（ステップ９４１３） ｃａｓａ２：条件式がＤＮＦである。
（ｉ）　　ΣＭＡＸ　（Ｓ　（Ｐｉ））−ｎＭＩＮ（Ｓ
（Ｐｉ））ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　ｎ≦０．０１ （ｎ：全単位条件式数） 中復数のインデクスを用いる単一のデータアクセス処理
手順を作成（ステップ９４０３→９４０４） （ｎ）　　ΣＭ　Ｉ　Ｘ　（Ｓ　（Ｐ　ｉ）　）　−ｒ
ＩＭＡＸ（Ｓ（Ｐｉ））ｎ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　ｎ≧０．０１ （ｎ：全単位条件式数） 中リレーションスキャンを用いる単一のデータアクセス
処理手順を作成（ステップ９４０５→９４０６） （ｉｎ）　　（ｉ）、　（ｉｉ）以外の場合◆複数のデ
ータアクセス処理手順を作成（ステップ９４１３） 手順候補設定９５０は、処理手順が単一かどうかチエツ
クしくステップ９５１）、単一であれば処理手順を実行
形式に展開する（ステップ９５６）。
単一でなければ、条件式が選択条件式（＝、≠）、ＬＩ
ＫＥ条件式であるかチエツクする（ステップ９５２）、
選択条件式（＝、≠）、ＬＩＫＥ条件式であれば、光条
件式で出現するカラム値分布情報から条件式を満足する
ロー数が全ロー数の１％を超えるカラム値についてだけ
カラム値出現回数情報として埋め込む（ステップ９５３
）、それ以外の条件式であれば、元のカラム値分布情報
を埋め込む（ステップ９５４）、次に、問合せ実行時に
代入された定数に基づいて処理手順を選択する機構を実
現した中間言語木構造を作成しくステップ９５５）、処
理手順を実行形式に展開する（ステップ９５６）。
実行待最適化９７０は、処理手順が単一かどうかチエツ
クしくステップ９７０１）、単一であれば終了する。単
一でなければ、問合せ実行時に代入された定数を基に選
択率を算出する（ステップ９７０２）、次に、以下のフ
ローで処理される。
ｅａｓｅｌ：条件式がＤＮＦである （ｉ）　　ヨに、　Ｓ　（Ｐｋ）≦０．０１９Ｐｋを構
成するインデクスをアクセスバスとして選択 （ステップ９７０７→９７１０） （ｉｔ）　　ｒＩＳ　　（Ｐｉ）　　≦０．０１（ｍ：
インデクスが存在する単位条件式数）中復数のインデク
スを用いるデータアクセス処理手順を選択（ステップ９
７０８→９７１１）（ｉｉｉ）　　（ｉ）、（ｉｉ）以
外の場合中リレーションスキャンをアクセスバスとして
選択（ステップ９７０９） ｃａｓｓ２：条件式がＤＮＦである。
（ｉ）　　ΣＳ　（Ｐｉ）　　ｎＳ　（Ｐｉ）≦０．０
１ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　ｎ（ｎ：全単位
条件式数） ＋複数のインデクスを用いるデータアクセス処理手順を
選択（ステップ９７０５→９７０６）（ｉｉ）　　（ｉ
）以外の場合 中リレーションスキャンをアクセスバスとして選択（ス
テップ９７０９） 解釈実行処理９８０は１選択された実行形式の処理手順
を解釈し、問合せコマンドを実行する（ステップ９８１
）。
これまでの処理過程を経て、変数を含む問合せが実行さ
れる。
以上、処理フローを説明した０本発明のプリプロセス処
理方法は、統計情報を用いた規則とコスト評価との併用
に限らず、適当なデータベース参照特性情報を与える内
部従来手順が得られるものであれば、例えばコスト評価
のみ規則利用のみ、コスト評価と規則利用の併用等の最
適化処理を行うＤＢＭＳにも適用できる。上記データベ
ース参照特性は、入力された問合せからＤＢＭＳが自動
的に判断されるのはもちろん、ユーザからの指定（プリ
プロセス処理時あるいは問合せ実行処理時）で決定され
てもよい、また、問合せで出現する条件式によっては、
複数の実行形式の内部処理手順を展開しておき、問合せ
実行時に島内部処理手順を選択する必要がないという判
断が最適アクセス手順候補設定１１４で行なわれれば、
従来のプリプロセス処理同様、唯一の実行形式の内部処
理手順を生成するのは言うまでもない、さらに、カラム
値の出現回数に関する情報は、データベースに格納しな
くとも、データディレクトリあるいはディレクトリ等に
格納されてもよ゛い、従来のインデクスをアクセスして
もカラム値の出現回数ま取得できるので、インデクスよ
りカラム値の出現回数情報も設定可能である。最後に、
実行時にカラム値の出現回数情報を、上記データベース
、データディレクトリ、ディレクトリ、インヂクス等か
ら得て、内部処理手順を選択することも可能である。
本発明は、大型計算機のソフトウェアシステムを介して
実現することも、また各処理部のために専用プロセッサ
が用意された複合プロセッサシステムを介して実現する
ことも可能である。
（発明の効果〕 本発明によれば、実行時に代入される値によって最適と
なる内部処理手順が異なる問合せに対して、（１）予め
内部処理手順を実行形式に展開しているので、実行時に
最適化するものと比較して、ＣＰＵ負荷が軽減され、（
２）カラム値の出現回数情報を基にして内部処理手順を
選択するので、最適な内部処理手順が選択でき、ＣＰＵ
負荷、Ｉ１０回数も軽減される、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明が適用されたＤＢＭＳの処理例を示す機
能図、第２図は本発明が適用されるハードウェハ構成の
一例を示す図、第３図はＤＢＭＳで提供するアクセスバ
スの評価を示す図、第４図は本発明を適用したＤＢＭＳ
の処理のフローチャートである。 １０・・・データベース管理システム、１１・・・ブリ
プロセス処理、１２・・・問合せ実行処理、８０・・・
デー第２図 茅３凹 第　Ｌ　図 ｑｏｏ　　フ９ソプロを入存１１Ｌ ９もＯ筒金も大片尺復

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、データベースに対するユーザからの問合せを解析し
    て対応する内部処理手順を決定し、それを実行するデー
    タベース処理装置において、プリプロセス処理時に入力
    された問合せの解析結果とデータベースシステムの統計
    情報とから単一あるいは複数の内部処理手順を選定する
    過程と、問合せ実行処理時に問合せに代入される値とデ
    ータベースシステムの統計情報とから最適な内部処理手
    順を選択する判断基準を作成する過程と、入力された問
    合せに対して単一あるいは複数の内部処理手段を格納す
    る過程と、データベースシステムの統計情報の一部を切
    り出し、カラム値の出現回数情報として格納する過程と
    を含むデータベース処理方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載のデータベース処理方法
    において、データベースシステムの統計情報は、データ
    ベース特性、システム特性、データ特性、少なくともリ
    レーションを構成するカラムの出現値、あるいはカラム
    の出現値を分割した結果得られる範囲値とカラム値の出
    現回数と当該範囲に出現するカラム値の個数に関する情
    報を含むデータベース処理方法。 ３、特許請求の範囲第１項記載のデータベース処理方法
    において、内部処理手順がプリプロセス処理時、あるい
    は問合せ実行処理にユーザの指定によつても決定される
    過程を含むデータベース処理方法。 ４、特許請求の範囲第１項記載のデータベース処理方法
    において、入力された問合せの解析結果とデータベース
    の統計情報とから、複数の内部処理手順を展開する必要
    がないと判断した場合、単一の内部処理手順を作成する
    過程を含むデータベース処理方法。 ５、特許請求の範囲第１項記載のデータベース処理方法
    において、カラム値の出現回数情報をデータベース、デ
    ータディレクトリ、デーイレクトリ、あるいはインデッ
    クスより取得し、また問合せ実行処理時に予め作成され
    たカラム値出現回数情報を格納する領域、あるいは上記
    データベース等より動的に取得する過程を含むデータベ
    ース処理方法。
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