JPH07295868A - データベースの整合性制約管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表間の整合性に関し、ある表の行の更新時に、
整合性を維持するための処理の実行時間を短縮し、効率
的に実行するためのデータベース管理方法を提供する。 【構成】ある表のデータ項目に対し、その表のデータ項
目とは異なる複数のデータ項目が連鎖するような整合性
を維持する場合、それら複数のデータ項目間の関連を、
複数のデータ項目がそれぞれある一つのデータ項目と整
合性を維持するような関連に直し、複数の整合性を維持
する処理を一括して実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データベースの整合性
制約管理方法において、複数の表間にわたるデータの整
合性を維持する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】リレーショナルデータベースでは、ある
表の一つあるいは複数の列から成るキーと、もう一つの
表の一つあるいは複数の列から成るキーを宣言し、その
二表の間に参照関係を指定することにより表間でのデー
タの参照制約を実現している。前者のキーを主キー、後
者を外部キーと言い、この表間のデータの整合性を維持
するための参照制約が、ＩＳＯのＳＱＬにおいて規格化
されている。外部キーを含む表を参照表といい、対応す
る主キーを含む表を被参照表と言う。

【０００３】参照表の外部キー値はヌル（ＮＵＬＬ）値
または参照する主キーの値の一つと同じ値でなければな
らないということを規定するものである。

【０００４】参照整合性定義の参照規則は被参照表の主
キーに対応する列の削除または更新操作時で指定した参
照規則に基づいて参照整合を維持する処理を自動的にお
こなうことを規定している。

【０００５】ここで参照規則には以下のものがある。 （１）ＲＥＳＴＲＩＣＴ：被参照表の主キーに対する削
除または更新を参照制約違反として取り止める処理をデ
ータベース管理システムがおこなう。 （２）ＣＡＳＣＡＤＥ：被参照表の主キーに対する削除
または更新にともない参照表の外部キーの値も主キーの
値と同様に削除または更新させる波及処理をデータベー
ス管理システムがおこなう。 （３）ＳＥＴ ＮＵＬＬ：被参照表の主キーに対する削
除または更新にともない参照表の外部キーの値をヌル値
にする処理をデータベース管理システムがおこなう。 （４）ＳＥＴ ＤＥＦＡＵＬＴ：被参照表の主キーに対
する削除または更新にともない参照表の外部キーの値を
既定値にする処理をおこなう。

【０００６】参照制約によりデータの整合性の検査およ
び維持をデータベース管理システム自身がおこなうので
処理効率がよい。また整合性の維持と検査を参照制約定
義に基づいてデータベース管理システムがおこなうこと
により一貫性のある参照整合性を維持できる。

【０００７】参照制約において、ある主キーに対し参照
規則UPDATE CASCADEによって外部キーが定義され、さら
にその外部キーを主キーとして別の外部キーが定義され
ているような場合がある。この場合、主キーに対する更
新操作実行の後、主キーと外部キー間のデータの整合性
を維持するための処理を逐次的に行っていた。

【０００８】図３のデータベースを例として述べる。

【０００９】図３の「顧客」表と「カード」表の「顧客
ＮＯ」と「客ＮＯ」の間には参照制約としてＵＰＤＡＴ
Ｅ ＣＡＳＣＡＤＥが定義され、「カード」表と「顧客
サービス」表の「客ＮＯ」と「顧客番号」の間にも同様
にUPDATE CASCADEが、それぞれ定義されているとする。

【００１０】被参照表である「顧客」表の主キー「顧客
ＮＯ」の値を２から４に更新する。ここでデータベース
管理システムは「顧客」表の主キー「顧客ＮＯ」に対
し、外部キー「客ＮＯ」が存在することを表定義から認
識する。

【００１１】ここでデータの整合性を維持する処理とし
て指定されている参照規則UPDATECASCADE によって参照
表「カード」の外部キー「客ＮＯ」の値が２である行の
外部キー「客ＮＯ」の値を４に更新する。

【００１２】さらに、データベース管理システムは、外
部キー「客ＮＯ」が参照表「顧客サービス」の外部キー
「顧客番号」に対する主キーでもあることを表定義から
認識する。データの整合性を維持する処理として、指定
されている参照規則UPDATECASCADE によって参照表「顧
客サービス」の外部キー「顧客番号」の値が２である行
の外部キー「顧客番号」の値を４に更新する。すなわ
ち、「顧客」表の主キー「顧客ＮＯ」に対する更新操作
終了後、「カード」表に対するデータの整合性を維持す
る処理を実行し、その処理終了後に「顧客サービス」表
に対するデータの整合性を維持する処理を実行してい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図３の例では「顧客」
表の主キー「顧客ＮＯ」を「カード」表の外部キー「客
ＮＯ」が参照し、さらに主キーでもある「客ＮＯ」を
「顧客サービス」表の外部キー「顧客番号」が参照す
る。このように、ある主キーを参照している外部キー
が、同時に主キーとして別の外部キーによって参照され
るような参照関係が連鎖する場合、主キーの更新操作時
ある主キーに対する処理が終了するまで、その主キーを
参照する外部キーの整合性を維持する処理は実行開始を
待たなければならない。

【００１４】図３の例では「カード」表の「客ＮＯ」に
対する更新操作の終了後、次の「顧客サービス」表に対
するデータの整合性を維持する処理の実行が開始され
る。したがって、連鎖する参照関係が多くの表に関連す
ればデータの整合性を維持するための処理に要する時間
も飛躍的に増大するという問題があった。

【００１５】本発明の目的はある主キーを参照している
外部キーが別表の主キーとして定義されて他の表の外部
キーにより参照されるような連鎖の参照関係を、ある主
キーを複数の外部キーがそれぞれ参照するような参照関
係に変換する手段を有するデータベースの整合性管理方
式を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】 （１）ある表のあるデータ項目に対し、異なる表のある
データ項目が前記データ項目と整合性を維持するように
関連付けをおこなうことによって表間の整合性を管理す
るデータベース管理システムにおいて、前記あるデータ
項目と整合性を維持しなければならない前記あるデータ
項目とは異なる表のデータ項目が、さらに前記異なるデ
ータ項目とは別の表のデータ項目によって整合性を維持
されるような連鎖の関連付けになっているかを判定し、
連鎖するような関連付けとなっているならば、前記ある
データ項目以外のすべての表のデータ項目を前記あるデ
ータ項目と整合性を維持するように構造を変換し、前記
あるデータ項目の更新が行われると、前記関連づけられ
たすべてのデータ項目に対して整合性を維持する処理を
一括しておこなう。

【００１７】（２）ある表のあるデータ項目に対し、異
なる表のあるデータ項目が前記データ項目と整合性を維
持するように関連付けをおこなうことによって表間の整
合性を管理するデータベース管理システムにおいて、前
記あるデータ項目と整合性を維持しなければならない前
記あるデータ項目とは異なる表のデータ項目が、さらに
前記異なるデータ項目とは別の表のデータ項目によって
整合性を維持されるような連鎖の関連付けになっている
かを判定し、連鎖するような関連付けとなっているなら
ば、前記あるデータ項目以外のすべての表のデータ項目
を前記あるデータ項目と整合性を維持するように構造を
変換し、前記あるデータ項目の更新が行われると、前記
関連づけられたすべてのデータ項目に対して整合性を維
持するような関連付けに変えて表示する。

【００１８】（３）ある表のあるデータ項目に対し、異
なる表のあるデータ項目が前記データ項目と整合性を維
持するように関連付けをおこなうことによって表間の整
合性を管理するデータベース管理システムにおいて、前
記整合性を維持する関連にある２つのデータ項目に関す
る情報と、その整合性を維持するための処理に関する情
報とからなる整合性制約定義情報を記録するデータディ
クショナリと、前記データディクショナリに記録されて
いる前記整合性制約定義情報を検索することにより、前
記あるデータ項目と整合性を維持しなければならない前
記あるデータ項目とは異なる表のデータ項目が、さらに
前記異なるデータ項目とは別の表のデータ項目によって
整合性を維持されるような連鎖の関連付けになっている
かを判定し、連鎖するような関連付けとなっているなら
ば、前記あるデータ項目以外のすべての表のデータ項目
を前記あるデータ項目と整合性を維持するように構造を
変換し、前記あるデータ項目の更新が行われると、前記
関連づけられたすべてのデータ項目に対して整合性を維
持する。

【００１９】

【作用】本発明の整合性制約管理方式では、異なる複数
の表のデータ項目が参照制約により連鎖して整合性を維
持する関連にある場合、それぞれ独立に連鎖の整合性を
維持する関連に変換する。これにより複数の表間の整合
性維持を逐次的に実行していた処理を、独立に実行する
ことを可能とする。また同変換処理により実行時の処理
オーバヘッドを削減できる。分散環境や並列環境におい
て独立に実行することが可能となる。

【００２０】それと同時に、整合性維持処理手順識別子
を用いて、整合性維持処理手順をアクセスし、手順に基
づき「顧客番号」の整合性を維持する処理を実行する。

【００２１】

【実施例】図１は、参照整合性の関連をユーザ定義時の
構造とシステム側が構造変換したのちの構造をユーザに
表示した例である。

【００２２】図２はデータベース管理システムのブロッ
ク図である。データベース管理システム２０２は、デー
タディクショナリ２０３，データベース２０４，端末２
０１から構成される。データベース管理システムは本発
明を実施したシステムであり、データベースに対するア
クセス並びにユーザへの定義情報の表示と操作，定義情
報のデータディクショナリへの登録をおこなう。データ
ベースはユーザの共用データを記録する。データディク
ショナリはデータベースの定義情報を記憶する。

【００２３】図３は、表間に連鎖のある整合性制約が定
義された表関連の例を示す。

【００２４】図４は、図３に示される参照関係を一つの
主キーに複数の外部キーが参照するような関連に変換し
た表関連図であり、本発明が図３に対して適用された結
果を示す。

【００２５】図５は、データディクショナリ２０３に記
録されている参照整合性制約定義情報と整合性維持処理
手順の例を示す。表識別子５５は参照整合性制約の定義
された表の名前を記録する。主キー識別子５１は表識別
子５５で識別された表に定義されている主キーの名称を
示す。参照制約表５６は参照制約が適用される表の名前
を記録し、外部キー識別子５２は参照制約表に定義され
る外部キー識別子の名前を保持する。参照規則５３は本
参照制約に適用される参照規則種別を持つ。整合性維持
処理手順識別子５４は各参照制約に適用される整合性処
理手順を識別する情報を保持する。整合性維持処理手順
５０は参照制約が実施された場合に実行される手順情報
である。

【００２６】図６は、更新操作実行の結果実行される整
合性を維持する処理の整合性維持処理手順識別子を取得
保持するための整合性維持処理識別子リスト６０１を示
す。この整合性維持処理識別子リストは後述する整合性
検査制約検査手段起動時に動的にデータベース管理シス
テム内に設けられる。

【００２７】図７は、本発明の整合性制約管理方式の一
実施例を示すブロック図である。本発明の整合性制約管
理方式は、主キーに対する更新操作に関するものであ
る。更新操作を実行する更新操作処理実行手段７１，更
新操作により整合性を維持する処理が必要かの判定と整
合性維持の処理が連鎖する場合、それらのキーの間の参
照関係を単純にする整合性制約検査手段７２，更新対象
キーと整合性を維持する処理を実行する整合性維持処理
実行手段７３，キーとキーとの間の参照および被参照関
係を示す参照整合性制約定義情報を記録するデータディ
クショナリ２０３、ある主キーと整合性を維持するため
に、その主キーを参照する外部キーに対しておこなう処
理の手順を示した整合性維持処理手順５０から構成され
る。

【００２８】図８は、ユーザからの要求の処理を示すフ
ローチャートである。

【００２９】図９は、整合性制約検査手段の処理例を示
すフローチャートである。

【００３０】以下、本発明の構成要素の関連を図８，図
９を中心に説明する。

【００３１】ユーザの業務プログラムからの要求がデー
タ操作要求であると判断されると（８０１）、データベ
ース管理システムは、データディクショナリに記録され
ている種々の定義情報を元に、入力されたデータ操作文
の構文及び意味を解析し（８０２）、データのアクセス
手段等の最適化を行い（８０３）、実行処理手順を作成
する（８０４）。そして、このデータ操作処理手順に基
づきデータ操作を実行する（８０５）。データ操作実行
後、操作対象キーと整合性を維持する必要があるか、即
ち、参照整合性制約が定義されているか否かを検査し
（８０６）、定義されているならば、整合性を維持する
ための処理を実行する（８０７）。

【００３２】この整合性を維持する処理は参照整合性制
約定義時にユーザが参照規則として規定する。参照規則
がUPDATE CASCADEの場合、参照している外部キーの値を
主キー更新後値と同じ値に更新することにより参照整合
性を維持する。

【００３３】参照整合性制約の定義の処理は、ユーザか
らの要求が定義であると判断されると（８０１）、その
定義文を解析（８０８）する。参照整合性制約定義が定
義されていない場合、定義情報をデータディクショナリ
に記録（８１３）する。

【００３４】参照整合性制約定義が存在するならば（８
０９）、ユーザが定義した参照規則に基づき、整合性を
維持するための処理の手順を整合性維持処理手順として
作成し（８１０）、さらに、参照整合性制約定義情報５
７を作成し（８１１）、それらをデータディクショナリ
に記録する（８１２）。

【００３５】参照整合性制約定義情報は、キーとキーと
の間の参照および被参照関連を示す。図５は、図３の複
数データ項目間の整合性制約の例に関する参照整合性制
約情報および整合性維持処理手順を示したものである。
整合性維持処理手順５００１は、顧客ＮＯの更新前値と
同じ値である客ＮＯを顧客ＮＯの更新後値に更新する処
理の手順であり、整合性維持処理手順５００２は、客Ｎ
Ｏの更新前値と同じ値である顧客番号を客ＮＯの更新後
値に更新する処理の手順である。

【００３６】図３の例において、「顧客」表の（行１）
の「顧客ＮＯ」の値を２から４に更新（更新操作処理実
行７１）すると、整合性制約検査手段７２が起動され、
参照整合性制約定義情報を検索することにより（図９の
９１）、更新対象キーである「顧客ＮＯ」キーに対して
参照整合性が定義されているか検査する（９２）、参照
整合性制約定義情報５０１の取得により主キー「顧客Ｎ
Ｏ」に対し「客ＮＯ」が外部キーとして定義されている
という情報と、整合性維持処理手順識別子５４に基づき
整合性を維持する処理をおこなうという情報とを取得
し、整合性維持処理手順識別子５４を整合性維持処理手
順リストに追加する（９３）。この整合性維持処理手順
リストは整合性維持処理の実行時に用いられる。

【００３７】次に「顧客ＮＯ」と「客ＮＯ」との間の参
照規則がUPDATE CASCADEになっているので（９４）、整
合性を維持するための「カード」表の「客ＮＯ」の更新
操作によってさらなる整合性維持のための処理が必要に
なる可能性がある。よって、「客ＮＯ」を主キーとして
参照整合性制約定義情報を検索し(９５)、「客ＮＯ」を
主キーとする参照整合性が定義されているかを検査す
る。すなわち、連鎖するような参照関係になっているか
を参照整合性制約定義情報５７から調べる。この取得に
より主キー「客ＮＯ」に対して「顧客番号」が外部キー
として定義されているという情報と、整合性維持処理手
順識別子５４に対応する整合性維持処理手順５０に基づ
き整合性を維持する処理をおこなうという情報とを得
る。整合性維持処理手順識別子を整合性維持処理手順リ
スト６０１に追加する（９３）。同様にして「顧客番
号」に対し連鎖するような参照整合性制約が定義されて
いるかを調べる。「顧客番号」に対し参照整合性制約は
定義されていない。

【００３８】以上の処理により、「顧客ＮＯ」，「客Ｎ
Ｏ」，「顧客番号」の間には連鎖する参照整合性制約が
定義されていることが検出される。この連鎖する参照関
係を「顧客ＮＯ」に対する更新操作時に、主キー「顧客
ＮＯ」と外部キー「客ＮＯ」（図４の４０１）、主キー
「顧客ＮＯ」と外部キー「顧客番号」（４０２）の参照
関係としてみなし、整合性を維持する処理として、「客
ＮＯ」に対する処理と「顧客番号」に対する処理とを一
括して実行することを決定する。

【００３９】上記の処理により連鎖する参照関連があっ
たことを検知（９６）と参照整合性制約定義情報の参照
関連の定義情報構造を変換する（９７）。この定義情報
構造の変換により図５の参照整合性制約定義情報５７の
「顧客サービス」（５０２）の表識別子５５と主キー識
別子５１はそれぞれ「顧客」と「顧客ＮＯ」になる。

【００４０】上記により連鎖していた表関連はある表に
関する独立した表関連となる。

【００４１】その後、整合性維持処理実行手段７３によ
り、図４に示される参照関係として整合性を維持するた
めの処理を実行する。まず、整合性制約検査手段７２か
ら受け渡された整合性維持処理手順識別子リスト中の整
合性維持処理手順識別子を用いて整合性維持処理手順を
アクセスし、その手順に基づき「客ＮＯ」の整合性を維
持する処理を実行する。それと同時に、整合性維持処理
手順識別子を用いて、整合性維持処理手順をアクセス
し、手順に基づき「顧客番号」の整合性を維持する処理
を実行する。

【００４２】この実施例によれば、連鎖していくような
複数のキーの間の参照関係はその一つの主キーと複数の
外部キーとの参照関係に簡単化することができるので、
ある主キーに対する更新操作の際、一つ一つ逐次的に実
行していた整合性を維持する処理を一括して同時に実行
することができ、整合性を維持するための処理の実行時
間を短縮することができる。

【００４３】上述の実施例は、更新操作時における整合
性を維持する処理の実行に関するものであったが、現在
定義されている参照整合性の運用にも適用することがで
きる。

【００４４】ユーザから現在定義されているデータ項目
間の参照整合性の関係を表示するような要求がやってく
ると（図１の１０１）、データベース管理システムは定
義されている参照整合性の関係を図１のように表示する
とともに（１０２）、連鎖していくような複数のキーの
間の参照関係をその一つの主キーと複数の外部キーとの
参照関係に簡単化した表示をおこなう（１０３）。ユー
ザはその２種類の表示により、外部キー「顧客番号」は
主キーをして「客ＮＯ」を参照するよりも「顧客ＮＯ」
を参照するような定義にする方が参照関係が複雑になら
ないなどの参照整合性制約に関する判断情報を得ること
ができるので、ユーザは参照整合性制約をより容易に管
理運用することができる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、ある表のあるデータ項
目と整合性を維持しなければならない他の表のあるデー
タ項目があり、さらにそのデータ項目と整合性を維持し
なければならないさらに異なる表のあるデータ項目が存
在するような、複数のデータ項目が連鎖するように整合
性を維持する関係にある場合、それら複数のデータ項目
間の関係を、複数のデータ項目がそれぞれある一つのデ
ータ項目と整合性を維持するような関係に単純化するこ
とができるので、あるデータ項目の更新時に連鎖するよ
うに一つ一つ行っていた整合性を維持するための処理
を、この複数データ項目間の関係の簡単化を図ることに
より一括して同時に実行することができ、整合性を維持
するための処理の実行時間を短縮することができる。

【００４６】また、連鎖していくような複数のキーの間
の参照関係とそれを簡単化した一つの主キーと複数の外
部キーとの参照関係をユーザに対し表示することによ
り、ユーザは参照整合性制約に関する判断情報を得るこ
とができるので、ユーザは参照整合性制約をより容易に
管理運用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】定義されている参照整合性の関係をユーザに提
供する実施例のブロック図。

【図２】データベースシステムのハードウエアブロック
図。

【図３】連鎖するように関連付けられた複数のデータ項
目の一例を示す説明図。

【図４】図１に示される参照関係を一つの主キーを複数
の外部キーが参照するような関係になおした説明図。

【図５】参照整合性制約定義情報の構成例と整合性維持
手順の説明図。

【図６】整合性維持処理手順識別子リストの説明図。

【図７】本発明の整合性管理方式の一実施例を示すブロ
ック図。

【図８】ユーザからの要求の処理を示すフローチャー
ト。

【図９】整合性制約検査手段２の処理例を示すフローチ
ャート。

【符号の説明】

７１…更新操作処理実行手段、７２…整合性制約検査手
段、７３…整合性維持処理実行手段、２０３…データデ
ィクショナリ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ある表のあるデータ項目に対し、異なる表
   のあるデータ項目が前記データ項目と整合性を維持する
   ように関連付けをおこなうことによって表間の整合性を
   管理するデータベース管理システムにおいて、前記ある
   データ項目と整合性を維持しなければならない前記ある
   データ項目とは異なる表のデータ項目が、さらに前記異
   なるデータ項目とは別の表のデータ項目によって整合性
   を維持されるような連鎖の関連付けになっているかを判
   定し、連鎖するような関連付けとなっているならば、前
   記あるデータ項目以外のすべての表のデータ項目を前記
   あるデータ項目と整合性を維持するように構造を変換
   し、前記あるデータ項目の更新が行われると、前記関連
   づけられたすべてのデータ項目に対して整合性を維持す
   る処理を一括しておこなうことを特徴とするデータベー
   スの整合性制約管理方法。
2. 【請求項２】ある表のあるデータ項目に対し、異なる表
   のあるデータ項目が前記データ項目と整合性を維持する
   ように関連付けをおこなうことによって表間の整合性を
   管理するデータベース管理システムにおいて、前記ある
   データ項目と整合性を維持しなければならない前記ある
   データ項目とは異なる表のデータ項目が、さらに前記異
   なるデータ項目とは別の表のデータ項目によって整合性
   を維持されるような連鎖の関連付けになっているかどう
   かを判定し、連鎖するような関連付けとなっているなら
   ば、前記あるデータ項目以外のすべての表のデータ項目
   を前記あるデータ項目と整合性を維持するように構造を
   変換し、前記あるデータ項目の更新が行われると、前記
   関連づけられたすべてのデータ項目に対して整合性を維
   持するような関連付けに変えて表示することを特徴とす
   るデータベースの整合性制約管理方法。
3. 【請求項３】ある表のあるデータ項目に対し、異なる表
   のあるデータ項目が前記データ項目と整合性を維持する
   ように関連付けをおこなうことによって表間の整合性を
   管理するデータベース管理システムにおいて、前記整合
   性を維持する関連にある二つのデータ項目に関する情報
   と、その整合性を維持するための処理に関する情報とか
   らなる整合性制約定義情報を記録するデータディクショ
   ナリと、前記データディクショナリに記録されている前
   記整合性制約定義情報を検索することにより、前記ある
   データ項目と整合性を維持しなければならない前記ある
   データ項目とは異なる表のデータ項目が、さらに前記異
   なるデータ項目とは別の表のデータ項目によって整合性
   を維持されるような連鎖の関連付けになっているかを判
   定し、連鎖するような関連付けとなっているならば、前
   記あるデータ項目以外のすべての表のデータ項目を前記
   あるデータ項目と整合性を維持するように構造を変換
   し、前記あるデータ項目の更新が行われると、前記関連
   づけられたすべてのデータ項目に対して整合性を維持す
   ることを特徴とするデータベースの整合性制約管理方
   法。