JPH06214849A - データベースシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高速なデータ操作を行なうための索引だけを自
動作成し、データベース操作の高速化を図る。 【構成】索引自動作成システム１８は、アプリケーショ
ン・プログラム１７のデータ操作手続きの内容を抽出
し、その抽出した内容とデータベース１５１のテーブル
の構成情報とによって各データ操作手続きの実行に際し
て必要になる入出力データブロック数を求める。そし
て、そのブロック数に基づいて、索引作成の可否が索引
作成・削除判定手段１８３により判断されて、データ操
作の高速化に寄与する場合にのみ索引が自動作成され
る。したがって、無駄な索引がなくなり、常に高速なデ
ータ操作を行なうことが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はデータベースシステム
に関し、特に自動索引作成システムを持つリレーショナ
ルデータベースシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、データベースのデータは、一定
の大きさをそれぞれ持つ複数のデータ・ブロックから構
成されている。これらデータ・ブロックは、磁気ディス
クなどの外部記憶装置内に格納されている。

【０００３】リレーショナルデータベースにおいて、例
えば、あるテーブルから特定のタプルを検索する場合に
は、検索対象のテーブルの先頭タプルを含むデータ・ブ
ロックを見つけ、ディスクからメモリにそのブロックを
読み出す。もしそのブロックに検索対象のタプルが含ま
れていれば、ディスクからの読み出しは終るが、そのブ
ロックに含まれていなければ、次のブロックを読み出
す。このようなデータ・ブロックの読み出し動作は、検
索対象のタプルを含むブロックを読み出すまで続けられ
る。

【０００４】リレーショナルデータベースのテーブル
は、多くのタプルから構成されている。データベースの
データを格納するデータ・ブロックの数は、タプルが多
いほど増加される。データ・ブロックの数が少なけれ
ば、前述のような検索のためのディスクからメモリへの
ブロックの平均読み出し回数は少なくて済む。しかし、
テーブルを構成するタプル数が多くそれらタプルが多く
のブロックに格納されている場合には、ブロックの平均
読み出し回数は多くなる。そこで、従来より、検索対象
のタプルを含むブロックがどれであるかをより少ないブ
ロック読み出し回数で知ることができるような手法が考
えられている。

【０００５】その手法の１つが索引である。つまり、テ
ーブルに含まれる各タプルの１つ以上のフィールドの値
を用いてバランス木のようなデータ構造を作り、それを
索引ブロックとして格納する。索引を用いたタプルの検
索では、まずテーブルの先頭の索引ブロックをディスク
から読み出し、検索対象のタプルのフィールドの値をキ
ーとして、索引ブロック内を探索する。もし検索対象の
タプルが格納されているデータ・ブロックの情報が、そ
の索引ブロック内に存在すれば、その情報を用いてデー
タ・ブロックを読み出す。その索引ブロックに存在しな
ければ、索引データ構造に従って探索し、次の索引ブロ
ックを読み出し、同様に検索対象のタプルが格納されて
いるデータ・ブロックの情報が存在するかどうか調べ
る。索引ブロックの読み出しは、検索対象のタプルのデ
ータ・ブロックの情報を見つけるまで行なう。

【０００６】一般に、索引ブロック数はデータ・ブロッ
ク数よりも少ない。また、索引ブロックの読み出し順は
バランス木のようなデータ構造に基づいているので、一
般に索引を用いたタプルの検索は、索引を用いない場合
よりも、ブロックの読み出し回数が少なく、高速であ
る。しかし、テーブルを構成するほとんど全てのタプル
を検索するような場合には、ほとんど全てのデータ・ブ
ロックを読み出す必要があるので、索引ブロックの読み
出しが無駄になり、索引を用いない検索の方が高速にな
る。また、タプルの挿入、削除や、索引に使われている
フィールド値の更新を頻繁に行なう場合には、対応する
索引ブロックを頻繁に変更しなければならないので、索
引がある場合にこれらの操作に多くの時間を要すること
になる。

【０００７】従来、システムで実行されるアプリケーシ
ョンをそれぞれ高速化するために、データベース管理
者、アプリケーション・プログラマなどが、データベー
スの各テーブルに対して索引を作成していた。しかし、
上記のように索引を作成することによりデータ操作が高
速になる場合もあれば、そうでない場合もあるので、索
引作成に関する知識を必要とした。また従来１つアプリ
ケーション・プログラムを高速にするために、データ操
作の実行トレースを採取できるシステムが存在した。し
かし、一般にデータベースにアクセスするシステムで
は、多数のアプリケーションが起動され、種々雑多なデ
ータ操作が実行されるため、あるアプリケーションの実
行を高速化するために作成した索引が、別のアプリケー
ション・プログラムの実行を遅くするという影響を及ぼ
すことがあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のデータベースシ
ステムでは、索引を作成することによりデータ操作が高
速になる場合もあれば、逆に遅くなってしまうこともあ
り、索引を作成するか否かの判断には、データベース管
理者等にはアプリケーション・プログラムの内容とデー
タベースの論理的・物理的構造に関する知識が必要され
た。

【０００９】また、多数のアプリケーションが起動され
るシステムでは、あるアプリケーションの実行を高速化
するために作成した索引が、別のアプリケーション・プ
ログラムの実行を遅くするという影響を及ぼすことがあ
り、システム全体としての高い性能を達成するように索
引を作成することは困難であった。

【００１０】この発明はこのような点に鑑みてなされた
ものであり、アプリケーション・プログラムおよびデー
タベースのテーブル内容に基づいて索引作成の可否を自
動判定できるようにして、常に高速なデータ操作を行な
うことができるデータベースシステムを提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】この発明は、
各種アプリケーションプログラムからのデータ操作手続
き要求に応じてリレーショナル・データベースのデータ
操作を実行するデータベースシステムにおいて、アプリ
ケーション・プログラムのソース・コードに含まれるデ
ータ操作手続きに関する情報を抽出する手段と、この抽
出したデータ操作手続きに関する情報とそのデータ操作
手続きで扱われるテーブルの構成情報とに基づいて、デ
ータ操作手続きの実行のために２次記憶装置との間で入
出力が必要なデータブロック数を、各データ操作手続き
毎に算出する手段と、この算出された各データ操作手続
き毎の入出力データブロック数を統合し、その統合結果
に従って、索引を作成するか否かを前記リレーショナル
・データベースを構成する各テーブル毎に判定する手段
と、この判定結果に従って索引を作成する手段とを具備
することを第１の特徴とする。

【００１２】このデータベースシステムにおいては、ア
プリケーション・プログラムのデータ操作手続きの内容
とテーブルの構成情報とによって各データ操作手続きの
実行に際して必要になる入出力データブロック数が計算
により求められ、そのブロック数に基づいて、索引作成
の可否が判断されて、データ操作の高速化に寄与する場
合にのみ索引が自動作成される。したがって、常に高速
なデータ操作を行なうことが可能になる。

【００１３】また、この発明は、データベースのデータ
にアクセスするためのデータ操作手続きを含むアプリケ
ーションの実行が可能であり、索引を用いた検索が可能
であるデータベースシステムにおいて、システムを稼動
する前に、アプリケーション・プログラムのソース・コ
ードに含まれるデータ操作手続きの部分から静的な情報
を抽出する静的情報抽出手段と、システム稼動時にそれ
ぞれのアプリケーションのデータ操作手続きの実行頻
度、実行時間などの動的情報を採取する動的情報採取手
段と、上記静的情報抽出手段により注出された情報を基
にそれぞれの表に対する索引を作成すべきどうかを、ま
た上記静的情報抽出手段により注出された情報を基に表
に対する索引を新たに作成するかどうか、あるいは既存
の索引を削除するかどうかを判定する索引作成・削除判
定手段と、この判定結果にしたがって索引の作成、およ
び作成された索引の削除を行なう索引作成・削除手段と
を具備することを第２の特徴とする。

【００１４】このデータベースシステムでは、システム
を稼働する前にアプリケーションプログラムのデータ操
作手続きとデータベースの静的な情報から、テーブルの
フィールドに索引を作成するかどうかを判定し、有効な
索引だけを作成する。またシステム稼動時の実行頻度、
実行時間などの動的な情報から、既存の索引の有効性を
検証し、また新たな索引を作成すべきかどうかを判定す
る。以上により、システム稼動時にも適宜既存の索引の
有効性、新しい索引の必要性が判定されるので、システ
ムに保持されるのは有効な索引だけになる。したがっ
て、多数のアプリケーションが起動されるシステムで
も、あるアプリケーションの実行を高速化するために作
成した索引が、別のアプリケーション・プログラムの実
行を遅くするという影響を及ぼすことがなくなり、シス
テム全体としての高い性能を達成できる。

【００１５】

【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。図１には、この発明の一実施例に係わるデータ
ベースシステムを実現するためのコンピュータシステム
の構成が示されている。

【００１６】このデータベースシステムは、ホストコン
ピュータ１１およびこれに接続された端末１２を含むコ
ンピュータシステムによって実現される。ホストコンピ
ュータ１１は、ＣＰＵ１３、メインメモリ１４、および
磁気ディスク装置１５を備えている。ＣＰＵ１３は、こ
のホストコンピュータ１１全体の動作を制御するための
ものであり、メインメモリ１４に格納されたプログララ
ムの実行によって、データベース処理に係わる種々の演
算、および磁気ディスク装置１５の入出力制御を初め、
索引自動作成のための処理等実行する。

【００１７】メインメモリ１４には、データベース管理
システム１６、アプリケーションプログラム１７、およ
び索引自動作成システム１８がそれぞれ実行対象のプロ
セスとして格納される。

【００１８】データベース管理システム１６は、ＳＱＬ
のようなデ―タ操作言語を用いて磁気ディスク装置１５
のリレーショナルデータベース１５１の検索、更新等の
各種のリレーショナルデータベース演算を実行するもの
であり、アプリケーションプログラム１７からの要求に
従って動作される。また、データベース管理システム１
６は、ビュー機能をサポートする。このビュー機能は、
端末１２を操作するデータベース管理者に対して様々な
視点のテーブルの視像を画面表示する機能である。バッ
ファ１６１に読み出されたリレーショナルデータベース
１５１のテーブルはその論理構造が異なるビューに変換
され、それが端末１２に画面表示される。データベース
管理者やアプリケーションプログラマは、画面表示され
たビューを参照しながらデータベースの検索等を行なう
ことができる。

【００１９】アプリケーションプログラム１７は、デー
タベース管理システム１６を利用した各種データベース
操作を実行する。このアプリケーションプログラム１７
は、実行時に磁気ディスク装置１５のファイル１５２か
らメインメモリ１４にロードされる。

【００２０】索引自動作成システム１８は、アプリケー
ション・プログラム１７およびデータベース１５１のテ
ーブル内容に基づいて索引作成の可否を自動判定し、索
引により高速なデータ操作を行なうことができる時に
は、索引を自動作成する。この索引自動作成システム１
８は、静的情報抽出手段１８１、動的情報採取手段１８
２、索引作成・削除判定手段１８３、索引作成手段１８
４、および索引削除手段１８５から構成されている。

【００２１】静的情報抽出手段１８１は、システムを稼
動する前、具体的には磁気ディスク装置１５のファイル
１５２からメインメモリ１４にアプリケーション・プロ
グラム１７をロードする時に、そのアプリケーションプ
ログラムのデータ操作手続きの部分からデータ操作の種
類、アクセスするテーブル、集約関数と集約関数を適用
するフィールド、更新するフィールド、検索フィールド
と検索条件を抽出する。

【００２２】動的情報採取手段１８２は、システム稼動
時に、その時に実行されているアプリケーション・プロ
グラム１７のデータ操作手続きの実行頻度、実行時間を
採取する。

【００２３】索引作成・削除判定手段１８３は、静的情
報抽出手段１８１により抽出された情報を基にそれぞれ
のテーブルに対する索引の候補が作成条件を満たすかど
うかを判定する。また索引作成・削除判定手段１８３
は、動的情報採取手段１８２により採取された情報を基
に、それぞれのテーブルに対する索引を見直し、索引の
作成、削除を判定する。索引作成手段１８４、および索
引削除手段１８５は、索引作成・削除判定手段１８３の
指示を受けて、それぞれ索引を作成、削除する。図２に
テーブルの一例を示す。

【００２４】ここでは、データベース１５１に、従業員
テーブル（ＥＭＰ）Ｔ１、所属テーブル（ＤＥＰＴ）Ｔ
２、物品発注・納入テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３が定義
されている場合を考える。

【００２５】従業員テーブル（ＥＭＰ）Ｔ１は従業員に
関する情報を保持するテーブルであり、所属テーブル
（ＤＥＰＴ）Ｔ２は従業員の所属部所に関する情報を保
持するテーブル、物品発注・納入テーブル（ＯＲＤＥ
Ｒ）Ｔ３は従業員が発注した物品の納入状況に関する情
報を保持するテーブルである。

【００２６】いま、従業員テーブル（ＥＭＰ）Ｔ１には
1000レコード、所属テーブル（ＤＥＰＴ）Ｔ２には10レ
コード、物品発注・納入テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３に
は10000 レコードがそれぞれ含まれているとする。各フ
ィールド名の右横に示した数は、フィールドのバイト数
を表す。

【００２７】例えば、従業員テーブル（ＥＭＰ）Ｔ１に
おいては、従業員番号（ＥＭＰ ＮＯ）フィールドは４
バイト、従業氏名（ＥＭＰ ＮＡＭＥ）フィールドは２
０バイト、従業員に関するその他の情報（ＥＭＰ ＥＬ
ＳＥ）のためのフィールドは１００バイト、従業員番号
（ＤＥＰＴ ＮＯ）は４バイトから構成されている。

【００２８】従って、従業員テーブル（ＥＭＰ）Ｔ１の
レコードの大きさは１２８バイトとなる。同様に、所属
テーブル（ＤＥＰＴ）Ｔ２のレコードの大きさは１２４
バイト、物品発注・納入テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３の
レコードの大きさは１３２バイトとなる。図３にデータ
・ブロックの例を示す。

【００２９】１つのデータ・ブロックのサイズは２０４
８バイトである。ブロックの先頭の１００バイトはブロ
ック・ヘッダとして確保され、最後の２００バイトは拡
張領域として確保されている。残りの１７４８バイトが
データを格納するために用いられる。このデータ格納領
域においては、各レコード毎に１０バイトのレコード・
ヘッダが確保されている。従って、１レコード・サイズ
がＬバイトの場合には、１データ・ブロックに、１７４
８／（Ｌ＋１０）の数のレコードが格納できることにな
る。ゆえに、従業員テーブル（ＥＭＰ）Ｔ１、所属テー
ブル（ＤＥＰＴ）Ｔ２、物品発注・納入テーブル（ＯＲ
ＤＥＲ）Ｔ３のデータ・ブロックにはそれぞれ最大１
２、１３、１２レコードが格納できる。

【００３０】いま従業員テーブル（ＥＭＰ）Ｔ１、所属
テーブル（ＤＥＰＴ）Ｔ２、物品発注・納入テーブル
（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３にはそれぞれ１０００、１０、１０
０００レコードが含まれているので、それぞれ８４、
１、８３４ブロックの領域を必要とする。図４に各テー
ブルに対するレコードあたりのバイト数、ブロックあた
りのレコード数、ブロック数を示す。図５に索引ブロッ
クの例を示す。

【００３１】索引ブロックにおいては、データ・ブロッ
クと同様に、１７４８バイトが索引レコードを格納する
ために用いられる。索引を付けるフィールドの値とそれ
に対応するレコードの格納位置を示すポインタ（２０バ
イト）が、１つの索引レコードを形成する。例えば従業
員テーブル（ＥＭＰ）Ｔ１のフィールド（ＥＭＰ＿Ｎ
Ｏ）に索引を付けるとすると、１つの索引データに４＋
２０＝２４バイト必要となり、１索引ブロックに７２索
引レコードを格納できる。テーブルＴ１には１０００レ
コードがあるので、すべてのレコードに対する索引を作
るためには、１４個の索引ブロックが必要となる。ま
た、索引をバランス木で構成する場合には、バランス木
の構成を格納するための索引構造ブロックが必要とな
る。索引構造ブロックには、索引ブロック数の約１割が
必要であるので、上記の場合には１個の索引構造ブロッ
クが必要となり、合わせて１５ブロックを索引のために
確保する必要がある。

【００３２】図６に、各テーブルの主なフィールドに対
する索引ブロック数、索引構造ブロック数を示す。ここ
で、所属テーブル（ＤＥＰＴ）Ｔ２のフィールドＤＥＰ
Ｔ＿ＮＯに対して索引構造ブロックがないのは、索引構
造が索引ブロックに含まれているからである。

【００３３】図７には、図２のテーブルＴ１〜Ｔ３に対
して実行されるアプリケーション・プログラム１７の一
例が示されている。図７（ａ）はある従業員が物品を発
注するときのプログラム、（ｂ）は納入担当者が物品を
納入するときのプログラム、（ｃ）はある部所全体の注
文、納入の状況を表示するためのプログラムである。プ
ログラムはデータ操作手続きの部分を中心に示す。プロ
グラムにおいて英小文字はホスト言語とデータ操作言語
とで共用される変数である。または[]は配列を表す。以
下、それぞれのプログラムについて簡単に説明する。

【００３４】発注プログラムは、物品発注・納入テーブ
ル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３の更新等を行なうためのものであ
り、この発注プログラムでは、まず入力された従業員番
号と発注品名をそれぞemp noとorder nameにセットす
る。そして、物品発注・納入テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ
３からフィールド（ＯＲＤＥＲ ＮＯ）の最大値を検索
し、それを１だけインクリメントしてorder noにセッ
トする。そして、テーブル（ＥＭＰ）Ｔ１からフィール
ドＥＭＰ ＮＯの値がemp noに等しいレコードを検索
し、フィールド（ＤＥＰＴ ＮＯ）の値をdept noにセ
ットする。最後に新しいレコードをテーブル（ＯＲＤＥ
Ｒ）Ｔ３に入力する。

【００３５】納入プログラムは、テーブル（ＯＲＤＥ
Ｒ）Ｔ３のフィールド（ＦＬＡＧ）を更新するためのも
のであり、この納入プログラムでは、入力された発注品
番号（納入品番号）をorde noにセットし、テーブル
（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３からフィールド（ＯＲＤＥＲ Ｎ
Ｏ）の値がdept noに等しいレコードを検索し、そのフ
ィールド（ＦＬＡＧ）の値を１に更新する。

【００３６】状況表示プログラムは、発注品名や納入状
況等を画面表示するためのものであり、この状況表示プ
ログラムでは、まず入力された部所番号をdept noにセ
ットし、テーブル（ＤＥＰＴ）Ｔ２からフィールドＤＥ
ＰＴ ＮＯの値がdept noに等しいレコードを検索し、
フィールドＤＥＰＴ ＮＡＭＥの値をdept nameにセッ
トする。次に、テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３からフィー
ルドＤＥＰＴ ＮＯの値がdept noに等しいレコードを
検索し、フィールドＯＲＤＥＲ ＮＡＭＥ、ＦＬＡＧの
値を配列order name[]、flag[]にそれぞれセットす
る。ここで配列を用いるのは、この問合せでは複数のレ
コードを返される可能性があるからである。最後に、de
pt name、order name[]、flag[]を表示する。以上で
説明したテーブルとアプリケーション・プログラムに対
して本発明を適用した場合について以下説明する。

【００３７】静的情報抽出手段１８１は、図７に示すア
プリケーション・プログラム１７から図８に示す情報を
抽出する。図８には、それぞれのデータ操作手続きに対
して、その識別子、手続きが含まれるアプリケーション
・プログラム、その命令の種類、アクセスするテーブル
名、値を更新するフィールド名、利用する集約関数、集
約関数を適用するフィールド名、検索に使われるフィー
ルド名、検索条件が含まれる。図８において、横線が引
かれている箇所は対応する項目がないことを表す。更新
フィールド名の＊はすべてのフィールドを更新すること
を表す。検索条件の＝ｖalは、ある値に等しい値を持つ
フィールドを含むレコードだけを選択することを表す。

【００３８】システムを稼動する前に索引作成・削除判
定手段１８３は、図８に示す情報から各データ操作手続
きに対するレコードの選択率を次のように計算する。こ
こで選択率とは、データ操作手続きにより選択したレコ
ード数の全レコード数に占める割合である。

【００３９】図９に各データ操作手続きに対する選択率
を示す。ただし、レコードを選択しないデータ操作手続
きに対しては横線を引いておく。レコードの選択率は次
のように求める。例えば、テーブル（ＥＭＰ）Ｔ１のフ
ィールドＤＥＰＴ ＮＯに対するデータ操作手続き２の
選択率は次のようにして求めることができる。１０００
人の従業員の中から特定の従業員１人を選択するから、
選択率は１／１０００＝０．００１となる。

【００４０】さらに、索引作成・削除判定手段１８３
は、図４、図６、図８、図９に示す情報から、索引を作
成しない場合のブロック読み出し数と索引を作成する場
合のブロック読み出し回数を計算する。例えば、データ
操作手続き１に対して、索引を作成しない場合、および
索引を作成する場合それぞれのブロック読み出し回数を
求める。索引を作成しない場合にはテーブル（ＯＲＤＥ
Ｒ）Ｔ３のすべてのデータ・ブッロクを読まなければな
らないので、８３４ブロックとなる。一方、索引を作成
する場合には、索引構成ブロックを１４ブロック、索引
ブロックを１ブロック、データ・ブロックを１ブロッ
ク、合計１６ブロックだけ読めばよい。したがって、テ
ーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３のフィールドＥＭＰ ＮＯに
対する索引を作成すると仮判定する。

【００４１】また、データ操作手続き６に対して同様に
計算してみると、索引を作成しない場合には、すべての
データ・ブロックを読まなければならないので、８３４
ブロックとなる。一方、索引を作成する場合には次のよ
うに計算できる。

【００４２】テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３は１００００
レコードを含んでおり、データ操作手続き６の選択率は
０．１なので、１０００レコードを選択することにな
る。索引ブロックにおいて、索引レコードはＤＥＰＴ
ＮＯの値の順にソートされているので、あるＤＥＰＴ
ＮＯの値の索引レコードは１４ブロックに保持されてい
る。データ・ブロックにおいて、レコードはランダムに
配置されているので、あるＤＥＰＴ ＮＯの値に対する
１００レコードは５８３ブロックに配置されている。ゆ
えに、索引を作成する場合には、索引構造ブロックを１
４ブロック、索引ブロックを１４ブロック、データ・ブ
ロックを５８３ブロック、合計６１１ブロック読まなけ
ればならない。したがって、テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ
３のフィールドＤＥＰＴ ＮＯに対する索引を作成する
と仮判定する。

【００４３】図１０にそれぞれのデータ操作手続きに対
して、索引を作成しない場合、作成する場合の読み出し
ブロック数、索引を作成するか否かを示す。データ操作
手続き３は、テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３のすべてのフ
ィールドを更新するので、それらのフィールドに対して
索引を作成しないと仮判定する。データ操作手続き３
（ＩＮＳＥＲＴ命令）に対しては、入出力（読み出しと
書き込み）ブロック数を示す。索引がない場合には空き
領域のあるブロックを読み書きするので、入出力ブロッ
ク数は２となる。索引がある場合には、それに加えて索
引ブロック、索引構造ブロックの修正のために入出力ブ
ロック数が多くなる。テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３には
フィールドＯＲＤＥＲ ＮＯとＤＥＰＴ ＮＯに索引を
作成する可能性があるので、最大索引構造ブロックを１
４ブロック、索引ブロックを２ブロックを読み出し、書
き込むことになる。したがって、合計２＋（１４＋２）
＊２＝３４となる。

【００４４】索引作成・削除判定手段１８３は、図８、
図１０からテーブルのフィールドに索引を作成するかど
うかを判定する。テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３のフィー
ルドＯＲＤＥＲ ＮＯ、ＤＥＰＴ ＮＯに対しては、索
引を作成しないという仮判定と索引を作成するという仮
判定がある。各データ操作手続きが同じ頻度で実行され
るならば、図１０よりフィールドＯＲＤＥＲ ＮＯ、Ｄ
ＥＰＴ ＮＯのそれぞれにおいて、索引を作成する場合
は索引を作成しない場合よりも入出力ブロック数が少な
い。ゆえに、それぞれ索引を作成すると判定する。テー
ブルＥＭＰのフィールドＥＭＰ ＮＯには索引を作成す
ると判定し、テーブルＤＥＰＴのフィールドＤＥＰＴ
ＮＯには索引を作成しないと判定する。索引作成手段１
８４は、これらの判定に基づいて索引を作成する。な
お、静的情報による索引の作成判定において、入出力ブ
ロック数だけでなく、各種オーバヘッドの見積りを含め
てもよい。

【００４５】動的情報採取手段１８２は、システム稼動
時に、実行されるアプリケーションプログラムによる実
際のデータ操作手続きの実行頻度、平均実行時間を採取
し、記憶する。いま図１１に示すような実行頻度と平均
処理時間が得られたとする。

【００４６】索引作成・削除判定手段１８３は、各デー
タ操作手続きに対して、図１１に示す実行頻度を図１０
の入出力ブロック数に乗じる。その結果を図１２に示
す。図１２に示す値は各データ操作手続きが１秒あたり
に入出力するブロック数を表す。この値を用いて、上記
と同じように索引を作成するか否かの判定を行なう。

【００４７】テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３のフィールド
ＯＲＤＥＲ ＮＯに索引を作成するか否かで影響を受け
るのは、データ操作手続き１、３、４、である。索引を
作成しない場合には、それらの入出力ブロック数の和が
１１８６４になるが、作成する場合には５７７となる。
したがって、テーブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３のフィールド
ＯＲＤＥＲ ＮＯには索引を作成すると判定する。テー
ブル（ＯＲＤＥＲ）Ｔ３のフィールドＤＥＰＴ ＮＯに
索引を作成するか否かで影響を受けるのは、データ操作
手続き３と６である。索引を作成しない場合には、それ
らの入出力ブロック数の和が１０２２になるが、作成す
る場合には１０８３となる。したがって、テーブル（Ｏ
ＲＤＥＲ）Ｔ３のフィールドＤＥＰＴ ＮＯには索引を
作成しないと判定する。この判定は、静的情報から求め
た上記の判定とは異なるので、索引削除手段１８５に対
して既に作成されている索引の削除を指示する。

【００４８】索引を見直した後、動的情報採取手段１８
２は、データ操作手続きの実行頻度、平均実行時間を採
取し、記憶する。索引作成・削除判定手段１８３は、実
行頻度と平均実行時間との積のデータ操作手続きに対す
る総和を、索引の見直しの前後で比較する。もし見直し
後の値の方が大きければ、索引を見直し以前の状態に戻
す。

【００４９】なお、各データ操作手続きに対する入出力
ブロック数は、静的情報から得られた値ではなく、動的
情報から得られた値を採用してもよい。その場合には、
動的情報採取手段１８２は、システム稼動時にデータ操
作手続きの平均入出力ブロック数も採取する。また、索
引の見直に入出力ブロック数ではなく、平均実行時間を
用いることもできる。そのためには、索引がある場合と
ない場合についてデータ操作手続きの実行時間を採取す
る必要がある。次に、図１３のフローチャートを参照し
て、索引作成の手順を説明する。

【００５０】まず、静的情報抽出手段１８１は、実行対
象のアプリケーションプログラムのデータ操作手続きの
部分から静的情報を抽出する（ステップＳ１１）。次い
で、索引作成・削除判定手段１８３は、静的情報とデー
タ操作手続きの選択率に基づき、各データ操作手続きの
入出力ブロック数を計算する（ステップＳ１２）。そし
て、索引作成・削除判定手段１８３は、各データ操作手
続きの入出力ブロック数に基づき、索引を作成するか否
かを仮判定する（ステップＳ１３）。

【００５１】この後、索引作成・削除判定手段１８３
は、索引作成の仮判定結果を統合し索引を作成するかど
うかを判定する（ステップＳ１４）。そして、索引作成
手段１８４は、判定結果に従って、必要なテーブルの索
引を作成する。以上、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理は
アプリケーションプログラムの実行前に行なわれる処理
である。この後、アプリケーションプログラムの実行時
には、次のステップＳ１６〜Ｓ１８の処理が繰り返し実
行される。

【００５２】動的情報採取手段１８２は、各データ操作
手続きの実行頻度、実行時間を測定する（ステップＳ１
６）。次いで、索引作成・削除判定手段１８３は、各デ
ータ操作手続きの実行頻度、実行時間からなる動的情報
に基づき、索引の見直しを行なう（ステップＳ１７）。
そして、索引作成手段１８４および索引削除手段１８５
は、それぞれ見直し結果に基づいて、索引の作成・削除
を行なう（ステップＳ１８）。

【００５３】以上のように、この実施例においては、ア
プリケーション・プログラム１７のデータ操作手続きの
内容とテーブルの構成情報とによって各データ操作手続
きの実行に際して必要になる入出力データブロック数が
計算により求められ、そのブロック数に基づいて、索引
作成の可否が判断されて、データ操作の高速化に寄与す
る場合にのみ索引が自動作成される。したがって、常に
高速なデータ操作を行なうことが可能になる。

【００５４】また、システム稼動時にも適宜既存の索引
の有効性、新しい索引の必要性が判定されるので、シス
テムに保持されるのは有効な索引だけになる。したがっ
て、多数のアプリケーションが起動されるシステムで
も、あるアプリケーションの実行を高速化するために作
成した索引が、別のアプリケーション・プログラムの実
行を遅くするという影響を及ぼすことがなくなり、シス
テム全体としての高い性能を達成できる。尚、この発明
は、ここに示した実施例に限定されるものではなく、そ
の請求範囲を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、データ
ベース管理者の手を煩わせることなく、テーブルに有効
な索引を作成できる。しかも、アプリケーション・プロ
グラム全体を見通して索引作成の可否を判定するので、
システム全体の性能向上を見込める。また、システム稼
動時にも適宜既存の索引の有効性、新しい索引の必要性
を判定するので、システムに保持されるのは有効な索引
だけに淘汰されていく。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るデータベースシステ
ムの構成を示すブロック図。

【図２】同実施例のデータベースシステムで扱われるデ
ータベースのテーブルの一例を示す図。

【図３】同実施例のデータベースシステムによって入出
力されるデータ・ブロックの一例を示す図。

【図４】図３に示した各テーブルに対するレコードあた
りのバイト数、レコード数、ブロックあたりのレコード
数、ブロック数を示す図。

【図５】同実施例のデータベースシステムによって入出
力される索引ブロックの一例を示す図。

【図６】図３に示した各テーブルの主なフィールドに対
する索引ブロック数、索引構造ブロック数を示す図。

【図７】同実施例のデータベースシステムで実行される
アプリケーション・プログラムの一例を示す図。

【図８】図７のアプリケーション・プログラムのデータ
操作手続きから得られる静的情報の一例を示す図。

【図９】図７のアプリケーション・プログラムの各デー
タ操作手続きによるレコード選択率を示す図。

【図１０】図７のアプリケーション・プログラムの各デ
ータ操作手続きに対する入出力ブロック数と仮判定結果
を示す図。

【図１１】同実施例のデータベースシステムで採取され
る動的情報の例を示す図。

【図１２】同実施例のデータベースシステムで採取され
る動的情報を考慮した場合の各データ操作手続きに対す
る入出力ブロック数を示す図。

【図１３】同実施例のデータベースシステムにおける索
引自動作成処理を説明するフローチャート。

【符号の説明】

１１…ホストコンピュータ、１２…端末、１３…ＣＰ
Ｕ、１４…メインメモリ、１５…磁気ディスク装置、１
６…データベース管理システム、１７…アプリケーショ
ンプログラム、１８…索引自動作成システム、１８１…
静的情報抽出手段、１８２…動的情報採取手段、１８３
…索引作成・削除判定手段、１８４…索引作成手段、１
８５…索引削除手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種アプリケーションプログラムからの
   データ操作手続き要求に応じてリレーショナル・データ
   ベースのデータ操作を実行するデータベースシステムに
   おいて、 アプリケーション・プログラムのソース・コードに含ま
   れるデータ操作手続きに関する情報を抽出する手段と、 この抽出したデータ操作手続きに関する情報とそのデー
   タ操作手続きで扱われるテーブルの構成情報とに基づい
   て、データ操作手続きの実行のために２次記憶装置との
   間で入出力が必要なデータブロック数を、各データ操作
   手続き毎に算出する手段と、 この算出された各データ操作手続き毎の入出力データブ
   ロック数を統合し、その統合結果に従って、索引を作成
   するか否かを前記リレーショナル・データベースを構成
   する各テーブル毎に判定する手段と、 この判定結果に従って索引を作成する手段とを具備する
   ことを特徴とするデータベースシステム。
2. 【請求項２】 データベースのデータにアクセスするた
   めのデータ操作手続きを含むアプリケーションの実行が
   可能であり、索引を用いた検索が可能であるデータベー
   スシステムにおいて、 システムを稼動する前に、アプリケーション・プログラ
   ムのソース・コードに含まれるデータ操作手続きの部分
   から静的な情報を抽出する静的情報抽出手段と、 システム稼動時にそれぞれのアプリケーションのデータ
   操作手続きの実行頻度、実行時間などの動的情報を採取
   する動的情報採取手段と、 上記静的情報抽出手段により注出された情報を基にそれ
   ぞれの表に対する索引を作成すべきどうかを、また上記
   静的情報抽出手段により注出された情報を基に表に対す
   る索引を新たに作成するかどうか、あるいは既存の索引
   を削除するかどうかを判定する索引作成・削除判定手段
   と、 この判定結果にしたがって索引の作成、および作成され
   た索引の削除を行なう索引作成・削除手段とを具備する
   ことを特徴とするデータベースシステム。