JPH06236315A - オブジェクト指向データベース管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一のオブジェクト識別子が持つことのでき
るデータ型を任意の時点で変更・追加・削除できるよう
にすることにより、実世界の実体の変化に容易に対応で
きるようにするとともに、プログラムの開発を容易に行
えるようにすること。 【構成】 処理の対象となるデータを関連の深いもの同
士まとめてオブジェクトとし、それに適用可能な操作の
種類を事前に定義し、オブジェクト間でそれらの操作を
メッセージによって起動しあうことでデータ処理を行う
オブジェクト指向データベースシステムにおいて、一つ
のオブジェクト識別子Ｉ１に対して複数のの型Ｔ１１，
Ｔ１２，Ｔ１３と参照子Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３との組
を対応させたオブジェクト参照表７を設け、外部からオ
ブジェクト識別子を指定してオブジェクト参照表を参照
することにより目的とするデータを操作可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オブジェクト指向デー
タベース管理システムに関し、特にデータの型を多重化
したオブジェクト指向データベース管理システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】データベース管理システムには種々の方
式があるが、その一つとしてオブジェクト指向のデータ
ベース管理システムがある。オブジェクト指向とは、処
理の対象となるデータを関連の深いもの同士まとめてオ
ブジェクトとし、それに適用可能な操作の種類を事前に
定義し、オブジェクト間でそれらの操作をメッセージに
よって起動しあうことでデータ処理を行うものである。
このとき、オブジェクトの内包するデータの種類とそれ
らに適用可能な操作集合とを合わせて、データの型と呼
ぶ。データの型に合致しない操作の適用を禁止すること
で、不法な操作の適用による障害を防ぐことを目的とし
ている。

【０００３】オブジェクト指向に基づいたデータ処理で
は、一般的に以下のような性質がある。

【０００４】（１）ある型のオブジェクトが生成される
と、そのオブジェクトを一意に指定できるオブジェクト
識別子が与えられる。このオブジェクト識別子は、その
オブジェクトと１対１に対応付けられる。

【０００５】（２）オブジェクトの生成時に与えられた
型を変更することはできない。

【０００６】（３）オブジェクトの生成時に与えられた
型以外の型を付け加えることはできない。

【０００７】（４）オブジェクトの生成時に与えられた
型を削除することはできない。

【０００８】ところで、オブジェクト指向に基づいてデ
ータベースを構築する場合、データベ一スに格納してい
るオブジェクトがモデル化している実世界の実体は、時
間が経つにつれ、その性質と振舞いを変化させていくこ
とが多い。また、そのデータベースを利用する応用プロ
グラムが多様化していくと、当初は予想していなかった
ような用途が、すでに生成されたオブジェクトに加わる
可能性もある。このような場合、オブジェクトの生成時
に与えられた型は、新たな性質と振舞いを表現すること
はできず、また、そのオブジェクトを新たな用途に供す
ることもできない。例えば、次のような例を考える。

【０００９】（１）ある大学の教官が最初に「教授」と
して任用されたとする。この時点で大学の教職員に関す
るデータベースに登録しようとすると、このオブジェク
トには、教授にのみ関係するデータ項目（担当科目な
ど）が含まれ、教授オブジェクトに対して有効な操作の
みを適用することができる。

【００１０】（２）その教官が後日「学部長」に選ばれ
たとする。この教官は教授として任用されたときには有
していなかった学部長としての性質や振舞いを獲得す
る。データベース中のこの教官に対応するオブジェクト
は、これに応じた新たなデータ項目やその上でのみ許容
される操作を与えられるべきである。しかし、一般的な
オブジェクト指向に基づくデータ処理においては、この
教授オブジェクトの型を変更することもこれに新たな型
を付加することもできない。

【００１１】（３）上記の教授オブジェクトの型の変更
や追加ができないという問題に対処するため、仮に、教
官が学部長となった場合を考えて、すべての教官オブジ
ェクトが生成当初から学部長としてのデータ項目や操作
を与えられていたとする。この場合、各教官が学部長に
選出されるまで、学部長オブジェクトにのみ許される操
作がそれらのオブジェクトに適用されてはならない。し
かし、各オブジェクトが最初から学部長特有のデータ項
目と操作を与えられているため、そのような不正な操作
をオブジェクトの型によって禁止することはできない。
さらに、学部長に選出された教官がその任期を終えた後
にはそれらの操作を適用してはならないが、オブジェク
トの型を変更することも削除することもできないので、
そのような不正な操作をオブジェクトの型によって禁止
することはできない。

【００１２】上述したような間題点は、データ（オブジ
ェクト）の型を多重化することによって解決される可能
性がある。

【００１３】たとえば、Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ，Ｊ．ａ
ｎｄ Ｓｃｈｗａｒｚ：“Ａｓｐｅｃｔｓ：Ｅｘｔｅｎ
ｄｉｎｇ Ｏｂｊｅｃｔｓ ｔｏ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｍ
ｕｌｔｉｐ１ｅ，Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｒｏｌｅ
ｓ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ ｔｈｅ １９９１
ＡＣＭ ＳＩＧＭＯＤ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ
ｏｆ Ｄａｔａ，ｐｐ．２９８−３０７，Ｍａｙ １
９９１（以下、文献１と呼ぶ）では、単−のオブジェク
トが複数の型を持つことを許容する方式が提案されてい
る。

【００１４】図８は、文献１に示された方法におけるデ
ータ構成を示す模式図である。文献１に示された方法に
おいて、プログラムＰがオブジェクトＤ１、Ｄ２を参照
または操作する際には、個々のデータの位置を直接指示
する参照子Ｒ１、Ｒ２で操作対象を指定する。ただし、
後から加えられたデータ（図では学部長オブジェクトＤ
２）は元になったデータＤ１への参照子Ｒ３を含んでい
るので、プログラムＰが教授オブジェクトＤ１への参照
子を持っていなくても、「鈴木学部長の教授としての側
面」といった指定法は可能である。

【００１５】ここで、図９に示すように、プログラムが
教授オブジェクトＤ１への参照子Ｒ１しか持たない場合
を考える。教授オブジェクトＤ１は学部長オブジェクト
Ｄ２への参照子を含んでいないので、これから学部長オ
ブジェクトＤ２を求めることはできない。すなわち、
「鈴木教授の学部長としての側面」といった指定法は不
可能である。

【００１６】また、Ｓｔｅｆｉｋ，Ｍ．ａｎｄ Ｂｏｂ
ｒｏｗ，Ｄ．Ｇ．：“Ｏｂｊｅｃｔ−Ｏｒｉｅｎｔｅｄ
Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ：Ｔｈｅｍｅｓ ａｎｄ Ｖ
ａｒｉａｔｉｏｎｓ”，Ｔｈｅ ＡＩ Ｍａｇａｚｉｎ
ｅ，Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．４，ｐｐ．４０−６２，１９８
６（以下、文献２と呼ぶ）では、単一のオブジェクト識
別子に複数のデータ型を与えることを許す方式が示され
ている。

【００１７】文献２の方式においては、特定のオブジェ
クトの特定の型のデータを参照または操作するときに
は、オブジェクト識別子およびデータ型の識別名の対で
操作対象となるデータを指定する。このため、与えられ
たオブジェクトの持つさまざまな型を切り替えながら使
用することができる。しかし、オブジェクトに対応付け
ることのできるデータ型の数はそのオブジェクトの宣言
時に確定し、以後は追加できない。

【００１８】図１０は、文献２に示された方法における
データ構成を示す模式図である。図１０では、各オブジ
ェクト識別子Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３とそれに付随する複数の
データＤ１、Ｄ２への参照子Ｒ１１，Ｒ１２、Ｒ２１、
Ｒ３１、Ｒ３２（但し、Ｒ２１、Ｒ３１およびＲ３２は
未使用の状態）を太枠で囲むことで、データ型の追加が
不可能であることを摸式的に示している。文献２の方式
のもう１つの問題点は、オブジェクトと型の分離が行わ
れておらず、型の追加も不可能なため、型が未定のまま
ではオブジェクトの生成を行えない点である。このた
め、実世界の実体をモデル化する際に対象の性質が明か
にされるまではオブジェクトの登録が行えないため、プ
ログラムの開発が困難になるという問題がある。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、単
一のオブジェクト識別子が持つことのできるデータ型を
任意の時点で変更・追加・削除できるようにすることに
より、実世界の実体の変化に容易に対応できるようにす
るとともに、プログラムの開発を容易に行えるようにす
ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明のオブジェクト指
向データベース管理システムは、前記目的を違成するた
め、処理の対象となるデータを関連の深いもの同士まと
めてオブジェクトとし、それに適用可能な操作の種類を
事前に定義し、オブジェクト間でそれらの操作をメッセ
ージによって起動しあうことでデータ処理を行うオブジ
ェクト指向データベース管理システムにおいて、一つの
オブジェクト識別子に対して任意の個数の型と前記オブ
ジェクトに対応するデータが存在する位置を示す参照子
との組を対応させたオブジェクト参照表を設け、外部か
らオブジェクト識別子を指定してオブジェクト参照表を
参照することにより目的とするデータを操作可能とした
ことを特徴とする。

【００２１】

【作用】本発明においては、一つのオブジェクト識別子
に対して任意の個数のデータ型と参照子を対応付けるこ
とが可能となっている。これにより、データの元となる
実体の変化に対応して必要に応じて所望のデータ型を付
すことができる。また、各データ型に対応して設けられ
た参照子を参照することにより目的とするデータが操作
できる。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例に基づいて
本発明の特徴を具体的に説明する。

【００２３】図１は、本発明をオブジェクト指向データ
ベース管理システムのオブジェクト管理機構に応用した
例を示すソフトウェア構成図を示す。図１において、１
は応用プログラム、２はオブジェクト指向データベース
管理システム、３は応用プログラムインタフェース、４
はオブジェクト管理機構、５は二次記憶管理機構、６は
二次記憶装置、７はオブジェクト参照表である。図２
は、本発明のオブジェクト指向データベース管理システ
ムを実現するためのハードウェア構成図を示す。システ
ム全体の処理を司るプロセッサ１１に対して、バス１２
を介してキーボード，マウス等の入力装置１３、ＣＲＴ
ディスプレイ，プリンタ等の出力装置１４、プログラム
やデータをロードするためのＲＡＭ等からなる主記憶装
置１５、磁気ディスク装置等の二次記憶装置６等が接続
されている。図１に示す応用プログラム１、オブジェク
ト指向データベース管理システム２は、プログラムファ
イルとしてたとえば二次記憶装置６内に格納されてお
り、オブジェクト指向データベース管理システムを起動
させるに際しては、二次記憶装置６からバス１２を介し
て主記憶装置１５にロードされ、プロセッサ１１により
このプログラムが実行される。

【００２４】図３は、オブジェクト管理機構におけるデ
ータ操作の様子を示すため、図１におけるオブジェクト
参照表７とそれに登録されたオブジェクトのみの部分を
示した図である。

【００２５】本実施例においては、一つのオブジェクト
識別子に対して任意の個数の型と参照子を対応付けるこ
とが可能となっている。図３の例では、オブジェクト識
別子１１にはＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３の３つの型識別子
及びＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３の３つの参照子が対応し、
オブジェクト識別子Ｉ２には、Ｔ２１，Ｔ２２の２つの
型識別子及びＲ２１，Ｒ２２の２つの参照子が対応して
いる。

【００２６】たとえば、「鈴木」という名前の教官が最
初に「教授」として任用されたとする。この時点で大学
の教職員に関するデータベースに登録すると、「鈴木」
に対するオブジェクト識別子Ｉ１が割当てられ、「教
授」としてのデータＤ１が生成されるとともに、このデ
ータＤ１への参照子Ｒ１１が登録される。このＤ１に
は、教授にのみ関係するデータ項目（担当科自など）が
含まれ、教授オブジェクトに対してのみ有効な操作を適
用することができる。なお、この段階では、１１に対し
て登録されているデータはＤ１のみであり、図３中のデ
ータＤ２、Ｄ３やそれへの参照子Ｒ１２、Ｒ１３はまだ
存在していない。

【００２７】次に、その教官が後日「学科長」に選出さ
れたとする。このとき、教授として任用されたときには
有していなかった学科長としての性質や振舞いをデータ
ベースに登録する必要がある。本実施例では、この段階
で、「学科長」に対する新たなデータ型識別子Ｔ１２と
そのデータへの参照子Ｒ１２を登録することができる。

【００２８】同様に、この「鈴木」が後日「学部長」に
選出された場合には、新たなデータ型識別子Ｔ１３とそ
のデータへの参照子Ｒ１３を登録することができる。

【００２９】ここで、本実施例においては、オブジェク
トの生成の際には必ずオブジェクト識別子の新規割当て
が行われるが、オブジェクトの型の宣言は必ずしも要求
されない。したがって、この時点では、「存在だけが宣
言されているが型のないオブジェクト」も存在しうる。
この様子を、図３ではオブジェクト識別子１３を用いて
示している。

【００３０】データ検索の際には、応用プログラム１
は、オブジェクト識別子と目的のデータ型の識別子の対
を指定すればよい。例えば、図３においてオブジェクト
識別子１１と「教授」のデータ型識別子Ｔ１１の対を指
定すると「教授」データＤ１に対応する参照子Ｒ１１を
決定することができ、「教授」としての「鈴木」のデー
タＤ１を操作することができる。このときの応用プログ
ラムとオブジェクト指向データベース管理システムにお
けるデータの流れを図１では太い実線の矢印で示してい
る。

【００３１】本実施例におけるオブジェクトの生成処
理、オブジェクトに対するデータ型の追加処理、データ
型の削除処理、およびオブジェクトの検索処理のフロー
チャートを図４、図５、図６および図７に示す。

【００３２】先ず、オブジェクトを生成する場合につい
て、図４を参照して説明する。オブジェクトの生成の際
には、データ型識別子Ｔ及びその内部データ項目の初期
設定値のリストＬが入力となる。たとえば、「教授」を
表す型は、内部データ項目として「氏名」，「年令」，
「学科名」等を有している。たとえば、氏名が「鈴木」
であり、年令が４８才であり、学科が「情報」である教
授のデータは、以下に示すようなリスト構造で示され
る。

【００３３】教授（鈴木，４８，情報） データベースに最初にデータを登録するときのリストの
内部データ項目の値が初期設定値であり、この値は年月
の経過や所属の移動によって更新される。この更新の際
のデータ操作には制限が加えられており、たとえば、
「年令」のデータに対しては＋１の操作しか許されてい
ない。但し、リストＬが指定されない場合もある。

【００３４】オブジェクトの生成の際には、先ず未使用
のオブジェクト識別子Ｉを一つ生成し、オブジェクト参
照表７に登録する (ステップ１０１）。次に、データ型
識別子Ｔが指定されているか否かを判別し (ステップ１
０２）、指定されていなければそのまま処理を終了す
る。データ型識別子Ｔが指定されている場合には、初期
設定値のリストＬを用いて型ＴのデータＤを生成する
(ステップ１０３）。次に、データＤの二次記憶装置６
内の格納場所を示すポインタである参照子Ｒを計算し
(ステップ１０４）、最後に、オブジェクト参照表７の
オブジェクト識別子Ｉに対応する項目にデータ型識別子
Ｔと参照子Ｒの対を登録する (ステップ１０５）。この
ようにして、各個人に対応するオブジェクト識別子Ｉが
順次生成される。

【００３５】次に、データ型を付加する場合について、
図５を参照して説明する。データ型の付加の際には、オ
ブジェクト識別子Ｉ，データ型識別子Ｔ及びその内部デ
ータ項目の初期設定値のリストＬが入力となる。

【００３６】データ型付加の際には、先ずオブジェクト
識別子Ｉがオブジェクト参照表７に登録されているか否
かが判別され (ステップ２０１）、登録されていない場
合には、異常終了とする。登録されている場合には、そ
のオブジェクト識別子Ｉのデータ型としてＴが登録され
ているか否かが判別され (ステップ２０２）、登録され
ている場合には異常終了とする。Ｔが登録されていない
場合には、初期設定値のリストＬを用いて型Ｔのデータ
Ｄを生成する (ステップ２０３）。次に、データＤの参
照子Ｒを計算し (ステップ２０４）、最後に、オブジェ
クト参照表７のオブジェクト識別子Ｉに対応する項目に
データ型識別子Ｔと参照子Ｒの対を登録する (ステップ
２０５）。

【００３７】次に、データ型を削除する場合について、
図６を参照して説明する。データ型の付加の際には、オ
ブジェクト識別子Ｉ及びデータ型識別子Ｔが入力とな
る。

【００３８】データ型削除の際には、先ずオブジェクト
識別子Ｉがオブジェクト参照表７に登録されているか否
かが判別され (ステップ３０１）、登録されていない場
合には、異常終了とする。登録されている場合には、そ
のオブジェクト識別子Ｉのデータ型としてＴが登録され
ているか否かが判別され (ステップ３０２）、登録され
ていない場合には異常終了とする。Ｔが登録されている
場合には、データ型Ｔに対応する参照子Ｒの指示するデ
ータＤを削除する (ステップ３０３）。最後に、オブジ
ェクト参照表７のオブジェクト識別子Ｉに対応する項目
からデータ型識別子Ｔと参照子Ｒの対を削除する (ステ
ップ３０４）。

【００３９】次に、データを検索する場合について、図
７を参照して説明する。データの検索の際には、オブジ
ェクト識別子Ｉ及びデータ型識別子Ｔが入力となる。

【００４０】データ検索の際には、先ずオブジェクト識
別子Ｉがオブジェクト参照表７に登録されているか否か
が判別され (ステップ４０１）、登録されていない場合
には、異常終了とする。登録されている場合には、その
オブジェクト識別子Ｉのデータ型としてＴが登録されて
いるか否かが判別され (ステップ４０２）、登録されて
いない場合には異常終了とする。Ｔが登録されている場
合には、データ型Ｔに対応する参照子Ｒを求める (ステ
ップ４０３）。そしてこの参照子Ｒに基づいて二次記憶
装置６内のデータを得る。

【００４１】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、単一のオブジェクト識別子が持つことのできるデー
タ型を任意の時点で変更・追加・削除できるようにする
ことにより、以下のような効果を奏することができる。

【００４２】（１）モデル化している実世界の実体が持
つ性質をオブジェクト生成の時点ですべて明かにする必
要がなくなり、性質の変化が明かになった時点で自由に
オブジェクトの型を変更・追加・削除できるため、プロ
グラム開発が容易になる。

【００４３】（２）オブジェクトの型の変更・追加が、
元のデータそのものにまったく変更を及ぼさずに行える
ため、新たな型を付与されたオブジェクトを以前の型の
ものとしてアクセスするような他のプログラムの動作に
支障を与えない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明をオブジェクト指向データベース管理
システムのオブジェクト管理機構に応用した例を示すソ
フトウェア構成図である。

【図２】 本発明のオブジェクト指向データベース管理
システムを実現するためのハードウェア構成図である。

【図３】 オブジェクト管理機構におけるデータ操作の
様子を説明するための摸式図である。

【図４】 オブジェクト管理機構におけるオブジェクト
の生成処理を示すフロ一チャートである。

【図５】 オブジェクト管理機構におけるオブジェクト
に対するデータ型の追加処理を示すフローチヤートであ
る。

【図６】 オブジェクト管理機構におけるオブジェクト
に対するデータ型の削除処理を示すフローチャートであ
る。

【図７】 オブジェクト管理機構におけるオブジェクト
の検索処理を示すフロ一チヤートである。

【図８】 従来のデータ型多重化を行ったオブジェクト
指向のデータ処理におけるデータ構成を示す摸式図であ
る。

【図９】 図７に示す従来のオブジェクト指向のデータ
処理における不都合を説明するための模式図である。

【図１０】 他の従来のデータ型多重化を行ったオブジ
ェクト指向のデータ処理におけるデータ構成を示す模式
図である。

【符号の説明】

１：応用プログラム、２：オブジェクト指向データベー
ス管理システム、３：応用プログラムインタフェース，
４：オブジェクト管理機構、５：二次記憶管理機構、
６：二次記憶装置、７：オブジェクト参照表、１１：プ
ロセッサ、１２：バス、１３：入力装置、１４：出力装
置、１５：主記憶装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 浩文 福岡市東区筥松３丁目８−29喜久荘５号 (72)発明者 有次 正義 福岡市東区名島２丁目35−10米原ビル102

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理の対象となるデータを関連の深いも
   の同士まとめてオブジェクトとし、それに適用可能な操
   作の種類を事前に定義し、オブジェクト間でそれらの操
   作をメッセージによって起動しあうことでデータ処理を
   行うオブジェクト指向データベース管理システムにおい
   て、一つのオブジェクト識別子に対して任意の個数の型
   と前記オブジェクトに対応するデータが存在する位置を
   示す参照子との組を対応させたオブジェクト参照表を設
   け、外部からオブジェクト識別子を指定してオブジェク
   ト参照表を参照することにより目的とするデータを操作
   可能としたことを特徴とするオブジェクト指向データベ
   ース管理システム。