JPH0916607A - データベース管理システムにおけるインデクス管理方法 - Google Patents

データベース管理システムにおけるインデクス管理方法

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JPH0916607A
JPH0916607A JP7159116A JP15911695A JPH0916607A JP H0916607 A JPH0916607 A JP H0916607A JP 7159116 A JP7159116 A JP 7159116A JP 15911695 A JP15911695 A JP 15911695A JP H0916607 A JPH0916607 A JP H0916607A
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JP7159116A
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Yasuji Mori
保治 森
Nobuo Kawamura
信男 河村
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
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    • G06F16/2228—Indexing structures
    • G06F16/2272—Management thereof
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】インデクスを介してデータベース中のデータに
アクセスするよう管理するデータベース管理システムに
おいて、インデクスキー値の重複やインデクスキー値の
増大によって生じるアクセス性能の低下及びインデクス
の格納効率の低下を防止する。 【構成】アプリケーションプログラム５からデータレコ
ードの追加要求があったとき、データベース管理部６は
データ部３へこれを追加し、インデクス部２中のインデ
クスレコードの追加・更新を行う。インデクス管理部８
はこの処理に介入し、除外キー管理テーブル７に設定さ
れる重複数の上限値に達したインデクスキー値を含むイ
ンデクスレコードをインデクス部２から除外する。また
インデクス管理部８はインデクスの再作成の際にインデ
クスレコードに含まれるアクセス時刻を参照し、一定時
間を経過してアクセスされないインデクスレコードを除
外する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、データベース管理シス
テムに係わり、特にインデクスを介してデータにアクセ
スする手段が提供されるデータベース管理システムのイ
ンデクス管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】データベース中に格納されるデータレコ
ードにアクセスする時間を短縮するためにインデクスが
設けられ、データベース管理システムはこのインデクス
を介してデータベース中のデータレコードにアクセスす
る手段を提供する。インデクスはインデクスキー値とデ
ータレコードの格納場所との対応を登録するものであ
り、データベース中の一部領域又はデータベースとは独
立したインデクスファイルとして設けられる。
【０００３】しかしデータレコードの追加が多いデータ
ベースの場合、インデクスファイル中のインデクスレコ
ードの数も増大し、データベースのアクセス性能からみ
てインデクスの存在が却って弊害となるようなケースも
生じている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】同一のインデクスキー
値に対して複数のデータレコードが対応するいわゆるキ
ー値の重複が生じる場合がある。キー値の重複する数が
多い場合、このキー値を指定してデータベースを検索す
ると、検索結果として得られるデータ数が多くなり、デ
ータの十分な絞り込みができない上に、インデクスレコ
ードを経由してデータレコードにアクセスするときのＣ
ＰＵ時間及び入出力動作の回数が増加し、データベース
のアクセス性能が劣化する。またインデクス中に重複す
るキー値が多いと、このインデクスを介するデータレコ
ードの追加や削除が発生したとき、このような重複する
キー値についてのインデクスレコード更新時の入出力動
作の回数やジャーナル出力量が多くなり、データベース
のアクセス性能が低下する。
【０００５】またデータレコードの追加が多いデータベ
ースの場合、データが増加していくに従って一般に古く
なったデータに対するアクセス頻度が低下していくにも
係わらず当該データのインデクスキー値を保持し続け、
インデクスの格納効率が次第に低下していくとともにイ
ンデクスを介するデータベースのアクセス性能が劣化す
るという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、インデクスファイルから
弊害となるようなキー値を除外してデータベースのアク
セス性能を向上させることにある。
【０００７】本発明の他の目的は、インデクスファイル
から弊害となるようなキー値を除外してインデクスの格
納効率を向上させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、各インデクス
に含まれるインデクスキー値の重複数を計数し、この重
複数が所定の値に達したときこのインデクスキー値をデ
ータベースのインデクス部又はインデクスファイルから
削除するインデクス管理方法を特徴とする。
【０００９】また本発明は、各インデクスキー値にアク
セスされた時刻をアクセスのたびに更新し、最後にアク
セスされた時刻から所定時間経過したインデクスキー値
をデータベースのインデクス部又はインデクスファイル
から削除するインデクス管理方法を特徴とする。
【００１０】
【作用】重複数の多いインデクスキー値又は最後にアク
セスされた時刻から一定時間経過したインデクスキー値
をインデクス部又はインデクスファイルから削除するこ
とによってインデクスには重複数の少ないインデクスキ
ー値又はアクセス頻度が高いインデクスキー値のみが保
持され、データベースのアクセス性能及びインデクスの
格納効率の問題を解決する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。
【００１２】図１は、本実施例のデータベース管理シス
テムの構成例を示す図である。１はデータベースであ
り、インデクス部２とデータ部３とから構成される。イ
ンデクス部２はデータ部３をアクセスするためのインデ
クステーブルを格納する領域である。インデクス部２は
一般に複数のインデクスを格納する。データ部３はデー
タレコードを格納する領域である。４はトランザクショ
ンレコードを入力したり、指令を入力する入力装置であ
る。５は入力装置４から入力されるデータに基づいてデ
ータベース１上のデータレコードにアクセスしたり、デ
ータベース１に新しいレコードを追加する要求を発行す
るアプリケーションプログラムである。６はアプリケー
ションプログラム５からデータベース１に関する要求を
受けてインデクス部２を介してデータ部３上のデータレ
コードにアクセスしたり、インデクス部２及びデータ部
３にそれぞれ新しいエントリ及びデータレコードを追加
するデータベース管理部である。７はインデクス部２か
ら除外するインデクスキーを管理するために設けられる
除外キー管理テーブルである。８はデータベース１への
データレコードの追加の際にデータベース管理部６から
制御を渡され、除外キー管理テーブル７を参照して重複
数の上限に達したキー値をインデクス部２から削除する
インデクス管理部である。またインデクス管理部８はイ
ンデクス部２の再作成の際に除外キー管理テーブル７を
参照してアクセス頻度の少ないキー値をインデクス部２
から削除する。９はアプリケーションプログラム５、デ
ータベース管理部６及びインデクス管理部８を格納する
処理装置である。
【００１３】アプリケーションプログラム５、データベ
ース管理部６及びインデクス管理部８は情報処理装置の
記憶装置に格納されるプログラムを実行することによっ
て実現される。データベース１及び除外キー管理テーブ
ル７はこの情報処理装置の記憶装置に格納されるデータ
ベース及びテーブルである。入力装置４はこの情報処理
装置に接続される周辺装置又は端末装置である。
【００１４】図２は、インデクス部２に格納される各イ
ンデクスの構成例を示す図である。インデクスのキー値
はルートページに格納されるキー値から始まり、階層構
造に配列されたキー値を順に辿って最下層のリーフペー
ジに格納されるキー値に到達するように構成される。リ
ーフページに格納されるインデクスレコードは、キー値
２１、重複数２２、アクセス時刻２３及びポインタ２４
から構成される。キー値２１はインデクスキーの値、重
複数２２は同一のキー値２１がいくつ重複しているかを
示す数値である。アクセス時刻２３は当該キー値２１に
最後にアクセスした時刻（年，月，日，時，分，秒）を
記録するものである。ポインタ２４は当該キー値に対応
するデータレコードが格納されるデータ部３中の格納ア
ドレスを示す。ポインタ２４は重複数２２の数だけ存在
し、それぞれデータレコードの格納アドレスを示す。
【００１５】図３は、除外キー管理テーブル７のデータ
形式の例を示す図である。インデクス名７１はデータベ
ース１に含まれる各インデクス体系の名称である。キー
値上限重複数７２はキー値２１を除外するときの重複数
を示す。重複数２２がキー値上限重複数７２に達したと
きキー値２１が除外される。キー値保持期間７３はアク
セスされないキー値２１をインデクス部２に保持する期
間を示す。除外キー値リスト７４はインデクス部２から
除外されたキー値２１がすべて記録される。
【００１６】アプリケーションプログラム５からデータ
部３に格納されるデータレコードについてインデクス指
定による参照又は更新要求を受けたとき、データベース
管理部６は与えられたキー値を基にしてインデクス部２
にアクセスし、該当するキー値２１に対応するアクセス
時刻２３をアクセスされた現在時刻によって更新してか
らポインタ２４で指定されるデータ部３中のデータレコ
ードを取り出してアプリケーションプログラム５に渡
す。
【００１７】図４は、データベース１にデータレコード
を追加する場合のデータベース管理部６及びインデクス
管理部８の処理の流れを示すフローチャートである。ス
テップ６１〜６８はデータベース管理部６の処理を示
し、ステップ８１〜８８はインデクス管理部８の処理の
流れを示す。入力装置４から追加すべきトランザクショ
ンレコードが入力されたとき、アプリケーションプログ
ラム５はこれを加工し、データベース管理部６に対しデ
ータベース１上にデータレコードを追加するよう要求を
発行する。データベース管理部６はこの追加データを受
け取る（ステップ６１）。このデータにインデクスが定
義されているとき（ステップ６２ＹＥＳ）、インデクス
レコードを読むためにインデクス部２にアクセスする
（ステップ６３）。その結果はインデクス管理部８に渡
されるが、指定されたキー値がインデクス部２に存在す
る場合と存在しない場合とに分かれる。キー値が存在し
ないとき、インデクス管理部８は指定されたキー値が指
定されたインデクスについて除外キー管理テーブル７の
除外キー値リスト７４に登録されているかどうかを調べ
る（ステップ８１）。除外値として登録されてなく（ス
テップ８１ＮＯ）、既存のキー値がないとき（ステップ
８２ＮＯ）、キー値２１を指定されたキー値とし、重複
数２２を１に設定し（ステップ８３）、アクセス時刻２
３に現在時刻を設定し（ステップ８４）、ポインタ２４
の領域を設定し（ステップ８５）、データベース管理部
６に制御を渡す。データベース管理部６はインデクス部
２中にインデクスレコードの領域を確保し（ステップ６
４）、与えられたデータレコードをデータ部３に追加し
（ステップ６５）、その格納アドレスをポインタ２４に
設定したインデクスレコードをインデクス部２に格納す
る（ステップ６６）。キー値がインデクス部２に存在す
るとき（ステップ８１ＮＯ，ステップ８２ＹＥＳ）、そ
の重複数２２が当該インデクスについて除外キー管理テ
ーブル７に設定されたキー値上限重複数７２に達してい
なければ（ステップ８６ＮＯ）、インデクス管理部８は
重複数２２の内容に１を加え（ステップ８７）、ステッ
プ８４及びステップ８５の処理を行う。これによってイ
ンデクスレコードの長さはポインタ２４の長さだけ増加
するので、データベース管理部６はインデクス部２中に
更新すべきインデクスレコードを格納する領域を確保し
（ステップ６４）、データレコードをデータ部３に追加
し（ステップ６５）、その格納アドレスをポインタ２４
に追加したインデクスレコードをインデクス部２に格納
する（ステップ６６）。必要に応じて元のインデクスレ
コードを削除し、更新後のインデクスレコードを追加す
る。重複数２２がキー値上限重複数７２に達していれば
（ステップ８６ＹＥＳ）、インデクス管理部８は除外キ
ー値リスト７４に指定されたキー値を追加して（ステッ
プ８８）、データベース管理部６に制御を渡す。データ
ベース管理部６はインデクス部２から当該インデクスレ
コードを削除し（ステップ６７）、データ部３の最後尾
にデータレコードを追加する（ステップ６８）。インデ
クス定義がない場合（ステップ６２ＮＯ）及びキー値が
除外されていてインデクス部２に存在しない場合（ステ
ップ８１ＹＥＳ）には、直ちにデータベース管理部６に
制御が渡り、データベース管理部６はデータ部３の最後
尾にデータレコードを追加する（ステップ６８）。
【００１８】図５は、インデクスの再作成（再編成）の
際にあらかじめ設定したキー値保持期間７３を経過して
もアクセスされないキー値をもつインデクスレコードを
インデクス部２から削除するインデクス管理部８の処理
の流れを示すフローチャートである。インデクス管理部
８は入力装置４からの指令により、インデクス部２に格
納されるインデクスについてリーフページ中の最初のイ
ンデクスレコードを読み込み（ステップ９１）、現在時
刻とアクセス時刻２３との差と当該インデクスのキー値
保持期間７３とを比較する（ステップ９２）。キー値保
持期間７３がこの差より小であれば（ステップ９２Ｎ
Ｏ）、除外キー値リスト７４に当該インデクスレコード
のキー値を追加し（ステップ９３）、インデクス部２か
ら当該インデクスレコードを削除する（ステップ９
４）。キー値保持期間７３がこの差と等しいか大であれ
ば（ステップ９２ＹＥＳ）、当該インデクスレコードを
保存することにし、ステップ９５へ行く。インデクスレ
コードの終端でなければ（ステップ９５ＮＯ）、キー値
のシーケンシャルな順序の次のインデクスレコードにつ
いてステップ９１〜９４の処理を繰り返す。当該インデ
クスについてインデクスレコードが尽きたとき（ステッ
プ９５ＹＥＳ）、インデクスの再作成を行う（ステップ
９６）。当該インデクスの再作成が終了したとき、次の
インデクスについて上記処理を繰り返す。
【００１９】インデクス部２からそのキー値を除外され
たデータレコードは、指定したデータ項目の値について
データ部３を検索することによってアクセスされる。
【００２０】なお上記実施例では重複数２２及びアクセ
ス時刻２３をインデクスレコード中に格納したが、イン
デクス部２とは独立にキー値２１と重複数２２及び／又
はアクセス時刻２３との対応を設定するテーブルを設け
ても本発明を実施できる。インデクス管理部８はデータ
レコードの追加の際にデータベース管理部６から通知を
受け、重複数を更新したり、このテーブルに新しいキー
値２１と重複数２２の対応を登録することができる。ま
たデータベース管理部６又はインデクス管理部８がデー
タレコードの参照／更新／追加の際にこのテーブル中の
アクセス時刻２３を更新することができる。
【００２１】本実施例によれば、インデクス部２に格納
するキー値の重複数が所定の値を越えたとき、または一
定時間を経過してもアクセスされないキー値が生じたと
き、これらのキー値を含むインデクスレコードをインデ
クス部２から削除するので、インデクス部２の格納効率
を向上させることができる。またインデクスレコードの
総数が削減されるので、インデクスを利用するデータ部
３中のデータレコードの検索／更新／追加操作を高速化
できる。特にデータベース１の検索時には、キー値の重
複が多いとインデクス利用によってヒットするデータが
多くなり、検索対象データを十分に絞り込むことができ
ず、インデクスアクセスによる不要な入出力が発生する
といった弊害が生じることがあるが、本実施例によれば
このような弊害を改善し、データベース管理システム全
体としてのアクセス性能を向上させることができる。ま
たデータベース１の更新時には、除外されたインデクス
のキー値の更新処理が不要になるとともに、インデクス
更新時のインデクスジャーナルの出力量を低減するとい
う効果がある。
【００２２】キー値の重複数によるキー値の除外又はア
クセス時間によるキー値の除外のいずれを採用しても上
記の効果を達成することができる。特に前者の方法はデ
ータベース検索時の弊害を改善する効果が大きい。さら
に両者の方法を併用すれば、重複数によってキー値を除
外し、重複数に達しないものは古いキー値を除外すると
いう２段階のふるいにかけることができ、相乗的な効果
を得ることができる。
【００２３】なお他の実施例として、インデクス管理部
８は各インデクス中に占める重複数２２が所定数以上の
キー値の数が全体のキー値の数に占める比率を計算し、
この比率が一定値を越えたとき、前者のキー値をもつイ
ンデクスレコードをすべてインデクス部２から削除する
ようにしてもよい。この方法によっても上述した効果を
達成することができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、重複数の多いインデク
スキー値又はアクセス頻度の低いインデクスキー値がイ
ンデクスから除外されるので、データベースのアクセス
性能を向上させ、インデクスの格納効率を向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のデータベース管理システムの構成例を
示す図である。
【図２】実施例のインデクス部２に格納される各インデ
クスの構成例を示す図である。
【図３】実施例の除外キー管理テーブル７のデータ形式
を示す図である。
【図４】実施例のデータベース管理部６及びインデクス
管理部８の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例のインデクスの再作成の際に行うキー値
除外の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２・・・インデクス部、７・・・除外キー管理テーブ
ル、８・・・インデクス管理部、２１・・・キー値、２
２・・・重複数、２３・・・アクセス時刻、７２・・・
キー値上限重複数、７３・・・キー値保持期間、７４・
・・除外キー値リスト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】インデクス部とデータ部とから構成され、
    該インデクス部に格納されるインデクスキー値とデータ
    の格納場所との対応を辿って該データ部に格納されるデ
    ータにアクセスするよう構成され、同一のインデクスキ
    ー値に対して複数のデータが対応するようなインデクス
    キー値を含むデータベースのインデクス管理方法におい
    て、 同一のインデクスキー値に対応するデータの数を重複数
    として計数し、該重複数が所定の値に達したとき該イン
    デクスキー値と対応するデータ格納場所とを該インデク
    ス部から削除することを特徴とするデータベース管理シ
    ステムにおけるインデクス管理方法。
  2. 【請求項２】インデクス部とデータ部とから構成され、
    該インデクス部に格納されるインデクスキー値とデータ
    の格納場所との対応を辿って該データ部に格納されるデ
    ータにアクセスするよう構成されるデータベースのイン
    デクス管理方法において、 該インデクス部の各インデクスキー値について最後にア
    クセスされた時刻をアクセス時刻として登録し、該アク
    セス時刻から所定時間経過したインデクスキー値と対応
    するデータ格納場所とを該インデクス部から削除するこ
    とを特徴とするデータベース管理システムにおけるイン
    デクス管理方法。
  3. 【請求項３】インデクス部とデータ部とから構成され、
    該インデクス部に格納されるインデクスキー値とデータ
    の格納場所との対応を辿って該データ部に格納されるデ
    ータにアクセスするよう構成され、同一のインデクスキ
    ー値に対して複数のデータが対応するようなインデクス
    キー値を含むデータベースのインデクス管理方法におい
    て、 同一のインデクスキー値に対応するデータの数を重複数
    として計数し、該重複数が所定の値に達したとき該イン
    デクスキー値と対応するデータ格納場所とを該インデク
    ス部から削除し、 該インデクス部の各インデクスキー値について最後にア
    クセスされた時刻をアクセス時刻として登録し、該アク
    セス時刻から所定時間経過したインデクスキー値と対応
    するデータ格納場所とを該インデクス部から削除するこ
    とを特徴とするデータベース管理システムにおけるイン
    デクス管理方法。
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