JPH06139280A - ファイル管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ツリー構造とハッシュ関数を選択的に使用でき
るようにし、ツリー構造とハッシュ関数の長所を合せ持
つ検索手法の実現を図る。 【構成】部分キーＫ１，Ｋ２によって検索手法がツリー
構造またはハッシュ関数の一方が指定される。このた
め、利用者がキーのアクセス属性を明示的に指定するこ
とによって、部分キーＫ１，Ｋ２毎にハッシュ管理モジ
ュール１１２およびツリー管理モジュール１１３を選択
的に動作させることができる。したがって、ツリー構造
とハッシュ関数の長所を合せ持つ検索手法を実現でき
る。例えば、キーの前半部分のキーＫ１をハッシュ属
性、後半部分のキーをツリ−属性とすると、異なる部分
キーＫ１のキーの登録の同時実行性が保たれる、等しい
部分キーＫ１を持つキーならば、高速な次キ−検索が可
能、部分キ−Ｋ１の高速直接検索が可能等の効果が得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はファイル管理システム
に関し、特にコンピュータシステムの２次記憶装置中の
データを検索するためのファイル管理システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータシステムの２次記
憶装置中のデータのキーによるアクセス手法は、主とし
てツリー構造を用いたものと、ハッシュ関数を用いたも
のとに大別される。

【０００３】ツリー構造とは、キーを昇順に並べること
を目的とし複数ブロックをツリー状に配置したものであ
る。キーの直接検索では最上位ブロックから順々に下位
レベルのブロックを辿り、目的とするキーを見つける。
次検索では、最下位レベルブロックの次ブロックポイン
タにより次のキー値を見つける。ハッシュ関数による検
索では、キー値を予め与えられたハッシュ関数によりハ
ッシュ値に変換し、そのアドレスにキーがあるか否かを
検索する。これら２つの手法には、それぞれ次のような
長所と短所がある。 ツリー検索； ・長所 直接検索が可能、高速な次検索が可能 ・短所 件数が増えると索引レベルが増え、直接検索
性能悪化 ハッシュ検索； ・長所 高速な直接検索が可能 ・短所 次検索が不可能 予測した格納数を越えるとシノニムレコード頻発により
性能悪化

【０００４】このように、従来では、ツリー構造とハッ
シュ関数のどちらを使用する場合においてもそれぞれ長
所と短所がある。このため、検索内容に応じて検索手法
を任意に選択指定することが望まれている。

【０００５】しかしながら、従来では、このようにツリ
ー構造とハッシュ関数を選択的に使用する手法が設けら
れておらず、使用する検索手法は一義的に決定されてし
まう欠点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来では、ツリー構造
とハッシュ関数を選択的に使用する手法が設けられてお
らず、使用する検索手法は一義的に決定されてしまうた
め、ツリー構造とハッシュ関数の長所を合せ持つ検索手
法を実現できない欠点があった。

【０００７】この発明はこのような点に鑑みてなされた
もので、ツリー構造とハッシュ関数を選択的に使用でき
るようにし、ツリー構造とハッシュ関数の長所を合せ持
つ検索手法を実現できるファイル管理システムを提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】この発明は、
キーによってデータを検索するファイル管理システムに
おいて、ツリー構造によってデータ検索を実行するツリ
ー検索手段と、ハッシュ関数によってデータ検索を実行
するハッシュ検索手段と、キーを構成する各部分キー毎
に指定されたアクセス属性を検出し、検出したアクセス
属性にしたがって各部分キー毎に前記ツリー検索手段と
前記ハッシュ検索手段とを選択的に動作させる手段とを
具備し、部分キー毎に検索手法を指定できるように構成
されていることを第１の特徴とする。

【０００９】このファイル管理システムにおいては、部
分キーによって検索手法がツリー構造またはハッシュ関
数に選定される。このため、利用者がキーのアクセス属
性を明示的に指定することによって、部分キー毎に検索
手法を指定することができる。したがって、ツリー構造
とハッシュ関数を選択的に使用できるようになり、ツリ
ー構造とハッシュ関数の長所を合せ持つ検索手法を実現
できる。

【００１０】また、この発明は、キーによってデータを
検索するファイル管理システムにおいて、異なる複数の
キー値にそれぞれ対応して設けられた複数のツリー構造
データファイルと、第１の検索キー値に応じてそのキー
値に対応する前記複数のツリー構造データファイルの１
つをハッシュ関数によって選択するハッシュ検索手段
と、このハッシュ検索手段によって選択されたツリー構
造データファイルを、第２の検索キー値に応じて検索す
るツリー検索手段とを具備し、ハッシュ関数で選択され
たツリー構造のデータファイルを検索することを第２の
特徴とする。

【００１１】このファイル管理システムにおいては、例
えばキーの前半部分である第１検索キー値に応じたツリ
ー構造データファイルがハッシュ関数によって求めら
れ、そしてそのツリー構造データファイルについては、
キーの後半部分である第２検索キー値に応じて検索処理
が実行される。このため、第１検索キー値に応じた直接
検索を高速に実行でき、しかも第２検索キー値に応じた
高速な次キー検索処理が可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。

【００１３】図１にはこの発明の一実施例に係わるコン
ピュータシステムのファイル管理システムの構成が示さ
れている。このファイル管理システム１１は、キー属性
認識モジュール１１１、ハッシュ管理モジュール１１
２、およびツリー管理モジュール１１３から構成されて
いる。

【００１４】キー属性認識モジュール１１１は、キーＫ
全体における部分キーの位置と属性とを認識するための
ものであり、キーＫを構成する部分キーＫ１，Ｋ２毎に
ユーザによって明示的に指定されたアクセス属性を判定
し、その判定結果に応じてハッシュ管理モジュール１１
２、およびツリー管理モジュール１１３の一方を選択す
る。例えば、部分キーＫ１がハッシュ属性であり、部分
キーＫ２がツリー属性の場合は、キー属性認識モジュー
ル１１１は、部分キーＫ１についてはそれをハッシュ管
理モジュール１１２に渡してハッシュ関数による検索を
実行させ、部分キーＫ２についてはそれをツリー管理モ
ジュール１１３に渡してツリー構造による検索を実行さ
せる。

【００１５】ハッシュ管理モジュール１１２は、部分キ
ーの属性がハッシュ属性である場合のキーアクセスを管
理するためのものであり、ハッシュ関数によるキー検索
を行なう。ハッシュ関数は、キーの内部コードからハッ
シュ表のアドレスへの変換を行なう関数であり、この関
数によって得られるアドレスはハッシュアドレスと呼ば
れている。

【００１６】このハッシュ関数を計算する方法として
は、除算法（division method ）、乗算法（multiplica
tion method ）、基数変換法（radix conversion met
hod ）、平方採中法（mid-square method ）、折り返し
法（folding method）、代数的符号化法（algebraic co
ding method ）、桁解析法（digit analysis method ）
が知られている。これらどの手法も、ハッシュ管理モジ
ュール１１２に適用することができる。

【００１７】ツリー管理モジュール１１３は、部分キー
の属性がツリー属性である場合のキーアクセスを管理す
るためのものであり、ツリー構造を利用したキー検索を
行なう。ツリー構造は、全体の形が木（有向木、または
順序木）であり、その各接点または葉にだけデータを蓄
える構造である。このツリー構造を利用した検索方法と
しては、二分木、平衡木、Ｂ木などが知られている。こ
れらどの手法も、ツリー管理モジュール１１３に適用す
ることができる。

【００１８】データファイル１２は検索対象のデータフ
ァイルであり、ツリー構造データファイルとハッシュ編
成ファイルの２つの索引構造を有し、例えば、異なる複
数のキー値にそれぞれ対応して設けられた複数のツリー
構造データファイルと、部分キー値に応じてそのキー値
に対応する複数のツリー構造データファイルの１つをハ
ッシュ関数によって選択するハッシュ編成ファイルとか
ら構成されている。

【００１９】例えば、キーＫの第１の部分キーＫ１の属
性がハッシュ属性、第２の部分キーＫ２属性がツリー属
性の場合を想定する。この場合、ハッシュ管理モジュー
ル１１２は、ハッシュ関数ｈ（Ｋ１）によって、ツリー
構造データファイルの先頭レコードのアドレスを求め
る。次いで、ツリー管理モジュール１１３は、そのハッ
シュ関数によって求められたツリー構造データファイル
を２分木等の手法で検索し、キーＫ２を探す。次に、図
２のフローチャートを参照して、ファイル管理システム
１１による検索処理動作を説明する。

【００２０】キーの検索においては、まず、検索対象キ
ーＫが利用者により与えられる。ファイル管理システム
１１は、その検索対象キーＫを、キー属性認識モジュー
ル１１１によって部分キーに分解して、その属性をチェ
ックする（ステップＳ１１）。この例では、検索対象キ
ーＫは２個の部分キーＫ１、Ｋ２から構成され、部分キ
ーＫ１の属性はハッシュ属性、部分キーＫ２の属性はツ
リー属性である。

【００２１】これら部分キーの属性は利用者によって明
示的に指定されるものであり、例えば、予め部分キー毎
に属性を指定しておいても良いし、検索対象キーＫを指
定する時に各部分キーに属性情報を付与してもよい。

【００２２】ファイル管理システム１１は、まず、最初
の部分キーＫ１についてそれがツリー属性かハッシュ属
性かを判断し（ステップＳ１２）、ハッシュ属性であれ
ばそれをハッシュ管理モジュール１１２に渡してハッシ
ュ関数による部分キー検索を実行する（ステップＳ１
３）。

【００２３】ハッシュ管理モジュール１１２による検索
の結果、部分キー値Ｋ１が見つからなければ、検索失敗
で検索は終了する（ステップＳ１５，ステップＳ１
６）。一方、部分キー値Ｋ１が見つかれば、次の部分キ
ーＫ２の検索を行なう。

【００２４】すなわち、ファイル管理システム１１は、
次の部分キーＫ２についてそれがツリー属性かハッシュ
属性かを判断し（ステップＳ１２）、ツリー属性であれ
ばそれをツリー管理モジュール１１３に渡してツリー構
造よる部分キー検索を実行する（ステップＳ１４）。こ
こでは、ツリー構造の検索は、ハッシュ関数ｈ（Ｋ１）
によって求められたツリー構造ファイルについて実行さ
れる。

【００２５】ツリー管理モジュール１１３による検索の
結果、部分キー値Ｋ２が見つからなければ、検索失敗で
検索は終了する（ステップＳ１５，ステップＳ１６）。
一方、部分キー値Ｋ２が見つかれば、部分キーＫ２が最
終部分キーであることを条件に、検索成功で検索処理が
終了する（ステップＳ１７，Ｓ１８）。図３には、デー
タファイル１２の具体的構成の一例が示されている。

【００２６】このデータファイル１２においては、各レ
コードに、出身地を示すフィールド、名前を示すフィー
ルド、年齢を示すフィールド等が割り当てられている。
データファイル１２から、出身地が“神奈川県”で、名
前が“田中”というデータを検索する場合を考える。こ
の場合、検索キーは、出身地を示すフィールドと名前を
示すフィールドとの２つの部分キーから構成される。そ
して、最初の部分キーＫ１は“神奈川県”であり、次の
部分キーＫ２は“田中”である。

【００２７】図４には、キー属性認識モジュール１１１
に設けられるキー属性認識テーブルの定義内容の一例ず
示されている。このキー属性認識テーブルには、各キー
となるフィールドそれぞれについては、そのフィールド
の先頭位置とレングス（サイズ）情報、および予めユー
ザによって指定された属性情報が定義されている。

【００２８】ここでは、先頭位置が“０”でサイズが
“５”のフィールドは出身地を示すフィールドであり、
このフィールドはハッシュ属性である。また、先頭位置
が“５”でサイズが“１５”のフィールドは名前を示す
フィールドであり、このフィールドはツリー属性であ
る。

【００２９】このため、キー属性認識モジュール１１１
は、最初の部分キーＫ１となる出身地フィールドの値
“神奈川県”をハッシュ管理モジュール１１２に渡し、
次の部分キーＫ２となる名前フィールドの値“田中”を
ツリー管理モジュール１１３に渡する。

【００３０】図５には、出身地フィールドの値“神奈川
県”をキーとするハッシュ検索の様子と、名前フィール
ドの値“田中”をキーとするツリー検索の様子が示され
ている。

【００３１】ハッシュ管理モジュール１１２は、ハッシ
ュ関数ｈ（神奈川）を実行し、その結果Ｔｏで指定され
る索引ファイルを選定する。索引ファイルＴｏは、神奈
川を同一キーとして構成されたツリー構造の索引ファイ
ルである。ツリー管理モジュール１１３は、索引ファイ
ルＴｏを検索し、値“田中”を検索する。

【００３２】以上のように、このファイル管理システム
１２においては、部分キーによって検索手法がツリー構
造またはハッシュ関数の一方に選定される。このため、
利用者がキーのアクセス属性を明示的に指定することに
よって、部分キー毎にハッシュ管理モジュール１１２お
よびツリー管理モジュール１１３を選択的に動作させる
ことができる。したがって、ツリー構造とハッシュ関数
を選択的に使用できるようになり、ツリー構造とハッシ
ュ関数の長所を合せ持つ検索手法を実現できる。

【００３３】例えば、キーの前半部分のキーＫ１をハッ
シュ属性、後半部分のキーをツリ−属性とすると、
（１）異なる部分キーＫ１のキーの登録の同時実行性が
保たれる、（２）等しい部分キーＫ１を持つキーなら
ば、高速な次キ−検索が可能、（３）部分キ−Ｋ１の高
速直接検索が可能等の効果が得られる。

【００３４】また、キーの前半部分のキーＫ１をツリー
属性、後半部分のキーをハッシュ属性とすると、（１）
各部分キー１に対する部分キーＫ２の高速直接検索が可
能、（２）部分キーＫ１の次キー検索が可能等の効果が
得られる。

【００３５】特に、前者においては、部分キ−Ｋ１の高
速直接検索によってツリー構造の索引ファイルを選定で
き、その索引ファイルを利用してツリー検索を行なえる
ので、データの登録や削除のあるような動的なファイル
の実現や階層的な関係の処理などに効果的に利用するこ
とができる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳記したようにこの発明によれば、
ツリー構造とハッシュ関数を選択的に使用できるように
なり、ツリー構造とハッシュ関数の長所を合せ持つ検索
手法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るファイル管理システ
ムの構成を示すブロック図。

【図２】同実施例におけるファイル管理システムによっ
て実行されるデータ検索動作を説明するフローチャー
ト。

【図３】同実施例のファイル管理システムによって管理
されるデーファイルの具体的構成の一例を示す図。

【図４】同実施例のファイル管理システムのキー属性認
識モジュールに設けられているキー属性認識テーブルの
一例を示す図。

【図５】同実施例のファイル管理システムのハッシュ検
索の様子とツリー検索の様子を示す図。

【符号の説明】

１１…ファイル管理システム、１２…データファイル、
１１１…キー属性認識モジュール、１１２…ハッシュ管
理モジュール、１１３…ツリー管理モジュール。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キーによってデータを検索するファイル
   管理システムにおいて、 ツリー構造によってデータ検索を実行するツリー検索手
   段と、 ハッシュ関数によってデータ検索を実行するハッシュ検
   索手段と、 キーを構成する各部分キー毎に指定されたアクセス属性
   を検出し、検出したアクセス属性にしたがって各部分キ
   ー毎に前記ツリー検索手段と前記ハッシュ検索手段とを
   選択的に動作させる手段とを具備し、 部分キー毎に検索手法を指定できるように構成されてい
   ることを特徴とするファイル管理システム。
2. 【請求項２】 キーによってデータを検索するファイル
   管理システムにおいて、 異なる複数のキー値にそれぞれ対応して設けられた複数
   のツリー構造データファイルと、 第１の検索キー値に応じてそのキー値に対応する前記複
   数のツリー構造データファイルの１つをハッシュ関数に
   よって選択するハッシュ検索手段と、 このハッシュ検索手段によって選択されたツリー構造デ
   ータファイルを、第２の検索キー値に応じて検索するツ
   リー検索手段とを具備し、 ハッシュ関数で選択されたツリー構造のデータファイル
   を検索することを特徴とするファイル管理システム。