JPH09167113A - データベース管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキーマ，オブジェクトの生成，参照，
変更などを同一操作とし、データベースの操作性の向
上、統一性ある管理体系を構築することにある。 【解決手段】 オブジェクト群３１と、これらオブジェ
クトのクラス定義情報，オブジェクト管理情報を保持す
るスキーマ群３２と、これらスキーマのクラス定義情
報，スキーマ管理情報を保持するスキーマと同じデータ
構造をもつメタスキーマ群３３とを有するデータベース
３と、対象指定要求を受けたとき、クラス定義情報から
データベースのオブジェクト群，スキーマ群，メタスキ
ーマ群の何れかの中から該当指定対象を選択する対象選
択部２１と、生成・変更などの対象操作要求に対し、該
当クラスの管理情報を用いて前記選択された指定対象の
生成・変更などの操作を実行し、かつ、管理情報を変更
する対象操作処理部２２とを有するデータベース管理部
２を設けたデータベース管理システムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オブジェクト指向
データベースに代表される複雑なデータ構造をもつデー
タベースの管理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のデータベースは、階層型および関
係型と呼ばれるデータベース管理方式が用いられてい
る。これらデータベース管理方式は、比較的単純な構造
の大量のデータを取り扱う事務処理分野を中心として利
用されている。

【０００３】これらデータベース管理方式のうち、表型
式で表せる単純なデータ構造を扱い、かつ、表相互の関
係操作によるデータの検索・操作を行う関係型データベ
ース管理方式が広く利用されている。

【０００４】これら階層型或いは関係型のデータベース
管理方式は、ＣＡＤ、ＣＡＳＥ、画像処理、マルチメデ
ィア処理などの分野に適用する場合、以下に記述するよ
うな問題がある。 （１） 個々のデータ要素のデータ構造が複雑であり、
データベース管理システムの提供する一般的なデータ定
義型式を用いて直接的に表現できない。 （２） データ相互が複雑に関係し合うデータの定義お
よび操作指定が複雑であり、しかも全データを対象に検
索・比較を行うための処理効率が非常に悪い。 （３） データの定義・操作機能を提供するデータベー
ス言語は、それ自体で独立した体系となっており、主に
人間との対話形式によって行われている。その結果、デ
ータベース処理と計算処理などのプログラムとを結合し
てなる処理体系を構築するのが難しい。

【０００５】このような問題からデータベースを構築す
るのが難しく、処理効率の面からもデータベース化する
のが必ずしも得策であるとは言えない。そこで、以上の
ような問題を解決するために、オブジェクト指向データ
ベースが提唱され、開発・利用されはじめている。この
オブジェクト指向データベースは、Ｃ＋＋、Smalltalk
などの既存のオブジェクト指向プログラミング言語を用
いてデータベースを管理するものが多い。

【０００６】ところで、このデータベース管理システム
は、データの作成・検索などを行うために、データ構造
の定義情報や管理情報をもつが、これらデータ構造の定
義情報や管理情報をスキーマと呼んでいる。従来の関係
型データベースの場合には取り扱うデータの構造が２次
元の表によってモデル化できる単純なものであることか
ら、スキーマそのものの構造も操作・検索の対象となる
データと同じ構造にすることができ、データベース管理
システムそのものをスキーマ管理として用いることが可
能である。

【０００７】これに対して、オブジェクト指向データベ
ースは、オブジェクト指向プログラミング言語と同じレ
ベルの複雑なデータ構造を定義することができる。因み
に、データ構造を定義できる例を上げれば、 ＊ 使用者定義のデータ型……使用者が既知のデータ型
を用いて新しいデータ型を定義し、システムが提供する
整数、文字列などの基本型と同様に利用することが可能
であること。 ＊ 任意の階層構造をもつデータ構造……システムが提
供する基本型と使用者定義のデータ型とから構成される
構造体である新しいデータ型を定義することが可能であ
ること。 ＊ 基本型と使用者定義のデータ型とから構成される構
造体の要素として、定義の構造体を利用することが可能
であること。 ＊ その他、データ型およびデータ構造に対応した処理
手続き ＊ 派生型……基本型およびユーザ定義型の配列、参照
など元の型から派生する型の定義と利用に供することが
可能であること。 ＊ 派生クラス……継承関係による新しいデータ構造
（クラス）の定義と利用に供することが可能であること
などである。

【０００８】しかし、このオブジェクト指向データベー
スは、データ構造を統一した形で記憶し管理することが
難しく、スキーマ管理を行うためのデータ構造および処
理は、データベースに蓄積されるデータ（オブジェク
ト）を管理するためのデータ構造および処理とは別々に
行う必要があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、以上のような
オブジェクト指向データベースの管理システムは、扱う
データ構造が複雑であるので、スキーマ管理およびオブ
ジェクト管理にはそれぞれ別々のデータ構造および処理
体系をもたざる得ない。その結果、スキーマ管理とオブ
ジェクト管理はそれぞれ似た機能をもっているにも拘ら
ず、それぞれ別々の管理をせざるを得ず、データベース
を管理する処理方法が非常に煩雑なものとなっている。
そのため、データベース管理システムの機能の拡張性お
よび信頼性に欠ける問題がある。

【００１０】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、スキーマおよびオブジェクトの定義，管理情報およ
び操作手順を同じにし、データ管理および処理体系の一
本化を図ることにより、機能の拡張性および信頼性を確
保するデータベース管理システムを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、オブジェクト群と、こ
れらオブジェクトのクラス定義情報およびオブジェクト
管理情報を保持するスキーマ群と、これらスキーマのク
ラス定義情報およびスキーマ管理情報を保持する前記ス
キーマと同じデータ構造および管理体系をもつメタスキ
ーマ群とを有するデータベースと、特定のクラスを指定
する対象指定要求を受けたとき、前記クラス定義情報か
ら前記データベースのオブジェクト群，スキーマ群，メ
タスキーマ群の何れか１つの中から該当する指定対象を
選択する対象選択手段と、生成・削除・参照・変更など
の対象操作要求に対し、前記該当クラスの管理情報を用
いて前記対象選択手段で選択される指定対象の生成・削
除・参照・変更などの操作を実行し、この操作内容に応
じて前記管理情報を変更する対象操作処理手段とを有す
るデータベース管理部とを設けたデータベース管理シス
テムである。

【００１２】この請求項１に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、スキーマとオブジェクト
とが同一のデータ構造となっているので、スキーマ，オ
ブジェクトの生成，削除，参照，変更などが同一の操作
手順となり、データベースの操作性の向上、統一性ある
管理および処理体系を構築することができる。

【００１３】請求項２に対応する発明は、請求項１記載
のデータベース管理システムにおいて、特にスキーマ群
またはメタスキーマ群として、オブジェクト群またはス
キーマ群のデータ構造および処理手続を規定するクラス
定義情報とオブジェクト群またはスキーマ群の検索・操
作を行うオブジェクト管理情報とをそれぞれ分離し、独
立に管理できる構成としたものである。

【００１４】この請求項２に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、スキーマおよびメタスキ
ーマにおけるクラス定義情報とオブジェクト管理情報と
を分離独立の構成としたことにより、データベースの管
理が容易となり、対象操作要求であるスキーマ，オブジ
ェクトの生成，削除，参照，変更などに応じて適切、か
つ、迅速に操作を実行できる。

【００１５】次に、請求項３に対応する発明は、請求項
１または請求項２に記載するデータベース管理システム
において、スキーマ群またはメタスキーマ群として、元
のオブジェクト群に派生的に参照オブジェクト群や配列
オブジェクト群が追加されたとき、これらの追加オブジ
ェクト群に対応して参照オブジェクト管理情報や配列オ
ブジェクト管理情報を追加してなる派生型スキーマまた
は派生型メタスキーマの構成としたデータベース管理シ
ステムである。

【００１６】この請求項３に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、元のオブジェクトに対し
て派生的に参照オブジェクトや配列オブジェクトを追加
したとき、スキーマ群，メタスキーマ群にも元のオブジ
ェクト管理情報の他に参照オブジェクト管理情報や配列
オブジェクト管理情報などを加えるスキーマ，メタスキ
ーマ構成とすることにより、オブジェクト管理の基本型
およびユーザ定義クラスを適宜に拡張可能となり、しか
も基本型およびユーザ定義クラスの派生型に対する操作
要求にも十分対処できる。

【００１７】次に、請求項４に対応する発明は、請求項
１または請求項２に記載するデータベース管理システム
において、スキーマ群は、整数，文字列などの基本的な
データ型スキーマおよびユーザが任意に定義するデータ
構造をもつユーザ定義クラススキーマを有し、一方、メ
タスキーマ群は、前記データ型スキーマおよびユーザ定
義クラススキーマのデータ構造を定義するスキーマ定義
情報と、前記データ型スキーマおよびユーザ定義クラス
スキーマの管理情報をもつスキーマ管理情報とを有する
構成である。

【００１８】このような手段を講じたことにより、メタ
スキーマを管理するメタスキーマ群として、データ（基
本）型スキーマおよびユーザ定義クラススキーマのデー
タ構造を定義するスキーマ定義情報と、データ型スキー
マおよびユーザ定義クラススキーマの管理情報をもつス
キーマ管理情報とを設けたことにより、スキーマとメタ
スキーマの定義情報および管理情報を一元的に管理でき
る。

【００１９】さらに、請求項５に対応する発明は、請求
項１または請求項２に記載するデータベース管理システ
ムにおいて、スキーマ群またはメタスキーマ群として、
クラス名，クラス属性およびメンバ定義情報をもつクラ
ス定義情報のうち、前記メンバ定義情報に被ネストクラ
ス定義情報を付加し、階層的なデータ構造をもつクラス
を生成可能としたデータベース管理システムである。

【００２０】このような手段を講じたことにより、クラ
ス定義情報の中のメンバ定義情報に被ネストクラス定義
情報を付加することにより、階層的にデータ構造をもつ
クラスを生成できる。

【００２１】さらに、請求項６に対応する発明は、請求
項１または請求項２に記載するデータベース管理システ
ムにおいて、スキーマ群またはメタスキーマ群として、
クラス名，クラス属性およびメンバ定義情報の他に、基
底クラスおよび派生クラスなどのクラス間の継承関係を
定義する基底クラス関係情報および派生クラス関係情報
を設けたデータベース管理システムである。

【００２２】このような手段を講じたことにより、クラ
ス定義情報の中に、クラス名，クラス属性およびメンバ
定義情報の他に、基底クラス定義情報および派生クラス
定義情報を付加したことにより、継承関係にあるクラス
のメンバの参照および更新を容易に行うことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図１は本発明に係わるデータベー
ス管理システムの一実施形態を示す構成図である。

【００２４】このデータベース管理システムは、複雑な
データ構造およびオブジェクト相互の関係をもつオブジ
ェクト集合を扱うシステムであって、具体的にはユーザ
の要求に応じたプログラムを有するユーザプログラム
１、このユーザプログラム１からの要求に対する処理を
実行し、その実行結果の応答をユーザプログラム１に与
えるデータベース管理部２、データベース３、種々の操
作指示を入力するキーボード，マウスその他の入力装置
４および実行結果を表示する表示装置５などで構成され
ている。

【００２５】前記ユーザプログラム１は、データベース
管理部２の初期化処理などを行う処理開始要求１０、メ
タスキーマ，スキーマ，オブジェクトの何れを対象とす
るかを指定する対象指定要求１１、生成，削除，参照，
変更など、何れの処理操作かを表す対象操作要求１２お
よび処理終了要求１３からなっている。

【００２６】前記データベース管理部２は、対象指定要
求１１の指定内容に従い，データベース３内の操作対象
を選択し、操作対象の処理のための初期設定例えば何れ
の対象指定か、またデータベース３内およびデータベー
ス管理部２などの初期設定を行う対象選択部２１と、こ
の対象選択部２１によって選択された操作対象に対し、
ユーザプログラム１の対象操作要求１２の操作内容に応
じて選択された操作対象の生成，削除，参照，変更など
の処理を行う対象操作処理部２２とによって構成されて
いる。

【００２７】前記データベース３は、複数のオブジェク
ト３１ａ，…で構成されるオブジェクト群３１と、この
オブジェクト群３１のクラス定義（オブジェクトのデー
タ構造）情報およびオブジェクト管理情報をもつ少くと
も１つ以上のスキーマ３２ａ，…からなるスキーマ群３
２と、このスキーマ群３２のデータ構造の定義およびス
キーマ管理情報をもつ少くとも１つ以上のメタスキーマ
３３ａ，…からなるメタスキーマ群３３とで構成されて
いる。

【００２８】図２はデータベース３の中のスキーマ３２
ａの構成例図である。なお、メタスキーマ３３ａもスキ
ーマ３２ａと同様な構成となっている。スキーマ３２ａ
は、クラス定義情報３２ａａと、オブジェクト管理情報
３２ａｂとで構成され、これら両者は分離し独立した情
報となっている。

【００２９】クラス定義情報３２ａａは、オブジェクト
のデータ構造や使用できる処理手続（メソッド）を定義
する部分であって、クラス名，クラスに関する属性，ク
ラスのメンバ定義情報で構成されている。このメンバ定
義情報は、クラスで定義されるメンバの情報をもつ，例
えばメンバ名，メンバの種類（データ，メソッドの区
別）、メンバのデータ型、メンバのアドレス情報などで
ある。図３はメンバ定義情報で定義されるオブジェクト
のデータ構造例を示す図である。

【００３０】次に、オブジェクト管理情報３２ａｂは、
オブジェクト群３１の検索・操作を管理するためのデー
タの集まりであって、オブジェクトの追加・削除などで
変化するオブジェクトの数、最初・最後のオブジェクト
の位置、オブジェクト操作用の属性、オブジェクト検索
用の属性を管理する。オブジェクトの位置は、例えば最
初のオブジェクトを削除すれば、最初のオブジェクトの
位置が変化する。

【００３１】次に、以上のような実施形態の動作につい
て説明する。なお、ここでは、説明の便宜上，あるスキ
ーマ３２ａを指定してオブジェクト３１ａの操作を実行
する例について述べる。

【００３２】今、入力装置４から操作開始指示を行う
と、ユーザプログラム１から処理開始要求１０が出力さ
れる。データベース管理部２では、処理開始要求１０を
受けて必要な処理，例えば不要なデータを消去するなど
の初期化処理を行う。

【００３３】その後、ユーザプログラム１から特定のク
ラスのスキーマ３２ａを操作対象とする要求があると、
データベース管理部２の対象選択部２１では、データベ
ース３の当該要求内容に基づくクラスのスキーマ３２ａ
を選択する。その後、ユーザプログラム１から入力され
る対象操作要求１２の内容を判断し、該当クラスのスキ
ーマ３２ａに対して操作を実行する。

【００３４】ここで、例えば該当クラスのオブジェクト
を生成する場合、クラス定義情報３２ａａを参照してオ
ブジェクト３１ａを生成し、該当クラスのスキーマ３２
ａのオブジェクト管理情報３２ａｂを変更する。また、
該当クラスのオブジェクト３１ａを削除する場合、オブ
ジェクト管理情報３２ａｂから該当するオブジェクト３
１ａを検索し、目的とするオブジェクト３１ａを削除
し、該当クラスのスキーマ３２ａのオブジェクト管理情
報３２ａｂ，つまりオブジェクトの数やオブジェクトの
位置を変更する。

【００３５】また、オブジェクト３１ａを参照する場
合、該当クラスのオブジェクト管理情報３２ａｂを用い
て、オブジェクト群３１から目的とするオブジェクト３
１ａを検索し、ユーザプログラム１に返却し、表示装置
５に表示して参照する。このとき、オブジェクトのメン
バ参照であれば、メンバのオブジェクト内の位置（アド
レス）を求めるために、クラス定義情報３２ａａのメン
バ定義情報が利用される。

【００３６】さらに、オブジェクト３１ａを変更する場
合、該当クラスのオブジェクト管理情報３２ａｂを用い
て、オブジェクト群３１から目的のオブジェクト３１ａ
を検索し、そのオブジェクトの内容を指定された値に書
き換える。このとき、オブジェクト３１ａのメンバ参照
であれば、クラス定義情報３２ａａのメンバ定義情報が
利用される。

【００３７】なお、メタスキーマを指定してスキーマを
操作する場合も、スキーマを指定してオブジェクトを操
作する場合と全く同様であるので、ここではその説明を
省略する。

【００３８】従って、以上のような実施形態の構成によ
れば、スキーマ群３２が一般利用者の扱うデータ（オブ
ジェクト）のクラス定義および管理情報を取り込んで管
理するが、これと全く同じデータ構造にしてメタスキー
マ群３３がスキーマの定義情報および管理情報を取り込
んで管理するので、スキーマの定義および管理情報と、
オブジェクトの定義および管理情報を同様に取り扱うこ
とが可能となり、その結果、両者の管理体系を一本化で
き、スキーマ操作とオブジェクト操作が同じ指定形式で
指定でき、生成，削除，参照，変更などを統一的に実行
でき、データベースの操作性の向上、統一性ある管理お
よび処理体系を構築できる。 （第２の実施の形態）図４は本発明に係わるデータベー
ス管理システムの他の実施形態を示す図である。

【００３９】この実施の形態の構成は、図１と同様なシ
ステム構成であるが、特に、異なるところは、データベ
ース３の構成を改良したことにある。つまり、元のオブ
ジェクトおよびスキーマの構造（図２参照）に対し、例
えば参照や配列などのオブジェクトおよびスキーマを追
加してなる派生型スキーマの構成例である。なお、メタ
スキーマの構成も同様であることは言うまでもない。

【００４０】このデータベース３は、派生型オブジェク
ト、派生型スキーマおよび派生型メタスキーマからな
り、そのうち派生型オブジェクトには、基本型となる少
くとも１つ以上のオブジェクト３１ａ，…で構成される
オブジェクト群３１の他、派生型に属するオブジェクト
の位置を表す少くとも１つ以上の参照オブジェクト３４
ａ，…により構成される参照オブジェクト群３４、他の
オブジェクト３４ｂおよびオブジェクトの配列を表す少
くとも１つ以上の配列オブジェクト３５ａ，…で構成さ
れる配列オブジェクト群３５によって構成されている。

【００４１】一方、派生型スキーマ３２Ａは、クラス定
義情報３２ａａ、オブジェクト管理情報３２ａｂの他、
派生型となるオブジェクトを管理する参照オブジェクト
管理情報３２ａｃ、配列オブジェクト管理情報３２ａ
ｄ、その他の派生型オブジェクト管理情報３２ａｅなど
から構成されている。

【００４２】前記参照オブジェクト管理情報３２ａｃ
は、他のオブジェクト３４ｂを参照する参照オブジェク
ト３４ａの集合である参照オブジェクト群３４を管理す
るものであって、オブジェクト管理情報の他、参照する
オブジェクトの型など，いわゆる参照に関する情報をも
つものである。

【００４３】前記配列オブジェクト管理情報３２ａｄ
は、配列オブジェクト３５ａの集合である配列オブジェ
クト群３５を管理するものであって、オブジェクト管理
情報の他、配列の次元，上限，下限，要素数など，配列
に関する情報をもつものである。この配列オブジェクト
定義情報は、配列オブジェクト管理情報３２ａｄだけで
なく、個々の配列オブジェクト３５ａに対応してもつこ
とも可能である。

【００４４】また、派生型オブジェクト管理情報３２ａ
ｅは、その他の派生型オブジェクトの集合を管理するも
のであって、オブジェクト管理情報の他、その他派生型
に関する情報をもつものである。

【００４５】なお、派生型メタスキーマの構成は、派生
型スキーマの構成と同様であるので、ここではその説明
を省略する。このような実施形態の構成によれば、整数
型や実数型のようにデータベース管理システムで標準と
して提供する基本型やこれら基本型の組み合わせで定義
するユーザ定義クラスなどの派生型に対する操作要求の
指定があったとき、図４に示すように参照（ポイン
タ）、配列など，派生型オブジェクトの種類に対し、そ
の種類に応じたオブジェクト管理情報を用いて、指定さ
れた操作要求に対する処理を実行することができる。

【００４６】この派生型スキーマ３２Ａの各種オブジェ
クト管理情報は、派生型メタスキーマによって生成・管
理される。例えば新しく指定されたクラスの配列オブジ
ェクトを生成する場合、最初に派生型スキーマ３２Ａを
管理する派生型メタスキーマを利用して派生型スキーマ
３２Ａの配列オブジェクト管理情報３２ａｄを生成し、
配列定義情報を配列オブジェクト管理情報３２ａｄの配
列定義情報に設定する。引き続き、配列オブジェクト３
５ａを生成し、配列オブジェクト管理情報３２ａｄの中
のオブジェクト管理情報を更新する。配列オブジェクト
３５ａの参照および更新に際し、配列要素の位置の特定
が必要な場合、配列定義情報を用いて配列要素の位置を
割り出し、個々の要素内のメンバについては、クラス定
義情報３２ａａのメンバ定義情報を利用してその位置
（アドレス）を割り出して該当する操作を実行する。

【００４７】従って、このデータベース管理システムの
構成によれば、より複雑なオブジェクトデータ構造のも
のであっても、各種類のオブジェクトとスキーマとを統
一的に扱うことができる。しかも、オブジェクト管理の
基本型およびユーザ定義クラスを適宜に拡張でき、また
基本型およびユーザ定義クラスの派生型に対する操作要
求にも十分対処できる。 （第３の実施の形態）図５は本発明に係わるデータベー
ス管理システムの他の実施形態を示す図である。

【００４８】この実施の形態は、図１と同様なシステム
構成であり、特に、異なるところは、第２の実施の形態
と同様にデータベース３の構成を改良し、整数，文字列
などからなる基本型とユーザが任意に定義するデータ構
造（ユーザ定義クラス）とに関し、スキーマおよびメタ
スキーマに同じデータ構造を採用し、統一的に管理する
ことにある。

【００４９】この例では、スキーマ群３２は、スキーマ
のオブジェクトの集合であって、これには整数型スキー
マ３２ｂ、実数型スキーマ３２ｃおよびユーザ定義クラ
ススキーマ３２ｄなどにより構成されている。

【００５０】一方、メタスキーマ３３ａはスキーキ定義
情報３３ａａとスキーマ管理情報３３ａｂとからなって
いる。そのうち、スキーマ定義情報３３ａａは、整数，
文字列などの基本型およびユーザ定義クラスにおけるス
キーマのデータ構造を定義するものであり、スキーマ定
義クラス名、スキーマ定義クラス属性、スキーマ定義メ
ンバ情報によって構成される。一方、スキーマ管理情報
３３ａｂは、整数型スキーマ３２ｂや実数型スキーマ３
２ｃなどの基本型スキーマおよびユーザ定義クラススキ
ーま３２ｄの管理情報を有する。このスキーマ管理情報
３３ａｄを用いてスキーマ群３２内の各スキーマの検
索，追加，削除などを行うことができる。

【００５１】従って、以上のようなデータベース構造と
すれば、整数型や実数型のようにデータベース管理シス
テムで標準として提供する基本型やユーザによる基本型
の組み合わせで定義するユーザ定義クラスなどにつき、
メタスキーマ３３ａのオブジェクトとして全く同一のデ
ータ構造を有し、スキーマ管理情報３３ａｂのもとに一
元的に管理できる。その結果、基本型およびユーザ定義
クラスに対するスキーマ操作は同一の処理となる。 （第４の実施の形態）図６は本発明に係わるデータベー
ス管理システムの他の実施形態を示す図である。

【００５２】この実施の形態は、図１と同様なシステム
構成であり、特に、データベース３のスキーマ３２ａを
改良し、データ構造を含む階層的なデータ構造（ネスト
クラスまたは入れ子構造クラス）を管理可能とするネス
トクラススキーマ３２Ｂを採用した構成である。

【００５３】このネストクラススキーマ３２Ｂは、クラ
ス定義情報３２ｂａとオブジェクト管理情報３２ｂｂと
から構成されている。このクラス定義情報３２ｂａは、
クラス名，クラス属性およびメンバ定義情報より構成さ
れ、そのうち、メンバ定義情報には、メンバ名，メンバ
の種類，メンバのデータ型，メンバのアドレス情報およ
び被ネストクラス定義情報３２ｂａ１の関係を定義する
被ネストクラス関係情報をもっている。オブジェクト管
理情報３２ｂｂは、第１の実施の形態で述べたオブジェ
クト管理情報３２ａｂと同じである。

【００５４】図７は以上のような情報によって定義され
たクラスのデータ構造例を示す図である。この例では、
クラスＡは整数型のメンバａと実数型のメンバｂおよび
整数型のメンバｘと実数型のメンバｙと文字列型のメン
バｚとで構成されるクラスＢのデータ構造型をもつメン
バｃとにより構成されている。

【００５５】この実施の形態の構成によれば、図６に示
すように入れ子になる被ネストクラス定義情報３２ｂａ
１との関係情報を、ネストクラススキーマ３２Ｂのクラ
ス定義情報３２ｂａ中のメンバ定義情報に付加すること
により、データ構造の中にデータ構造を含む階層的なデ
ータ構造をもつクラスを生成することができる。図７の
例は、クラスＡの第３番目のメンバに対応するクラス定
義情報に、クラスＢのクラス定義情報に関係する関係情
報を付加したものである。

【００５６】特に、入れ子になったクラスのメンバの参
照および更新を行う場合には、被ネストクラス関係情報
を利用して被ネストクラス定義情報３２ｂａ１を探し、
そのメンバ定義情報から該当メンバのオブジェクト内の
位置（アドレス）を求めて、参照および更新などを行う
ことができる。

【００５７】（第５の実施の形態）図８は本発明に係わ
るデータベース管理システムの他の実施形態を示す図で
ある。

【００５８】この実施の形態は、図１と同様なシステム
構成であり、特に、データベース３のスキーマ３２ａを
改良し、基底クラスおよび派生クラスなどのクラス間の
継承機能を実現する継承クラススキーマ３２Ｃを採用し
た構成である。

【００５９】この継承関係を定義する継承クラススキー
マ３２Ｃは、クラス定義情報３２ｃａとオブジェクト管
理情報３２ｃｂとにより構成されている。このクラス定
義情報３２ｃａは、クラス名，クラス属性，自クラスが
継承する元となる基底クラスの関係を定義した少くとも
１つ以上の基底クラス定義情報３２ｃａ１からなる基底
クラス定義情報群３２ｃａ′の基底クラス関係情報，自
クラスより継承される派生クラスの関係を定義した少く
とも１つ以上の派生クラス定義情報３２ｃａ２からなる
派生クラス定義情報群３２ｃａ″の派生クラス関係情報
およびメンバ定義情報などによって構成されている。こ
のメンバ定義情報は、メンバ名，メンバの種類，メンバ
のデータ型，メンバのアドレス情報などである。

【００６０】図９はクラス間の継承関係の例を示す図で
ある。この図は、クラスＡ−クラスＢ−クラスＣ１，Ｃ
２の継承関係となっており、クラスＡはクラスＢの基底
（親）クラスであり、クラスＢはクラスＡの派生（子）
クラス、クラスＣ１，Ｃ２の基底（親）クラスであり、
クラスＣ１，Ｃ２はクラスＢの派生（子）クラスであ
る。なお、クラスは複数の基底クラスおよび派生クラス
をもつことができる。複数の基底クラスをもつ場合を多
重継承と呼ぶ。因みに、図９に関し、生物を例に上げれ
ば、クラスＡは例えば動物、クラスＢは例えば魚、クラ
スＣ１，Ｃ２は例えばサバ，カツオなどの関係にある。

【００６１】従って、以上のような実施の形態のデータ
ベース構成によれば、スキーマ３２の一種としての継承
クラススキーマ３２ｃのクラス定義情報３２ｃａの中
に、基底クラス定義情報３２ｃａ１との関係を定義した
基底クラス関係情報や派生クラス定義情報３２ｃａ２と
の関係を定義した派生クラス関係情報，つまり基底クラ
スおよび派生クラスなどのクラス間の継承関係に関する
定義を付加することにより、継承関係にあるクラスのメ
ンバの参照および更新を行うとき、基底クラス関係情報
を利用して親クラスとなる基底クラス定義情報３２ｃａ
１を探し、当該クラス定義情報３２ｃａ１およびメンバ
定義情報と、自クラスのクラス定義情報３２ｃａおよび
メンバ定義情報とを用いて、目的とするメンバのオブジ
ェクト内の位置（アドレス）を求めることにより、該当
クラスのメンバの参照および更新を行うことができる。

【００６２】（上記各実施の形態に共通する実施の形
態） （１） 上記実施の形態では、個別的なスキーマ構成に
ついて述べたが、例えば以上のスキーマ構成の全部を含
むスキーマ構成のものを用いてもよい。 （２） また、各実施の形態におけるスキーマおよびメ
タスキーマの構成および内容は、プログラミング言語Ｃ
＋＋の構文規則に従って記述すると、図１０のように定
義できる。

【００６３】さらに、このプログラミング言語Ｃ＋＋を
基準言語とするオブジェクト指向データベースのスキー
マの全体構成は、図１１のように表すことができる。す
なわち、永続オブジェクト（データベースに保存される
オブジェクト）を生成管理するスキーマに関しては、ス
キーマ群３２、メタスキーマ群３３およびメタメタスキ
ーマ群３６からなる３階層のスキーマ構造からなり、永
続オブジェクトを管理するスキーマ層、スキーマを管理
するメタスキーマ層、メタスキーマを管理するメタメタ
スキーマ層の３階層となっている。

【００６４】これら各スキーマは、クラス定義情報をも
つｓｃｈｅｍａ部４０と、派生型およびオブジェクト集
合（コンテナ）を管理するオブジェクト管理情報をもつ
ｔｙｐｅ部４１とで構成されている。ｓｃｈｅｍａ部４
０は、クラス名，クラス属性およびメンバサイズなどの
クラス定義情報を保持するものであって、スキーマ本来
の機能であり、オブジェクトを生成する際に必要な情報
となる。ｔｙｐｅ部４１は、２つの管理機能を有し、そ
の１つはポインタ構造や配列構造を識別する派生型管理
機能であり、もう１つはｓｃｈｅｍａ部４０の情報をも
とに生成されたオブジェクトを管理するコンテナ管理機
能である。

【００６５】前記スキーマ群３２では、基本型のスキー
マ５１，５２（ｉｎｔ：整数型スキーマのクラス定義情
報、ｃｈａｒ：文字型スキーマのクラス定義情報）とユ
ーザ定義クラスのスキーマ５３，５４（Ｐｅｒｓｏｎ：
ユーザ定義クラスＰｅｒｓｏｎのクラス定義情報、Ｅｍ
ｐｌｏｙｅｅ：ユーザ定義クラスＥｍｐｌｏｙｅｅのク
ラス定義情報）という異なる構造のスキーマを管理す
る。ここでは、基本型のスキーマを「構造的にはメンバ
をもたないクラスのスキーマと同等である」と考え、ク
ラスのスキーマ情報をメタスキーマとして定義してい
る。

【００６６】メタスキーマ群３３は、クラスの構造を表
す情報となるＳｃｈｅｍａ（型の種類）６１、Ｂａｓｅ
（基底，派生クラス）６２、Ｍｅｍｂｅｒ（メンバ構
成）６３という３つのメタスキーマによって定義されて
いる。また、このメタスキーマによって定義されるスキ
ーマはＳｃｈｅｍａのｔｙｐｅ部によって管理される。
そして、これらメタスキーマは、ｔｙｐｅ部７１という
メタメタスキーマによって定義、管理されている。

【００６７】メタメタスキーマは、全ての永続オブジェ
クトの起源となる。メタメタスキーマはメタスキーマを
定義・管理するためのスキーマの意味である。このよう
にスキーマ内部にクラス定義情報とオブジェクト管理を
行うコンテナ管理機能とがそれぞれ独立にもつことによ
り、スキーマ管理方式は永続オブジェクトと同一の管理
方式とすることが可能である。従って、スキーマ操作も
永続オブジェクト操作と同じ記述型式で統一的に行うこ
とができる。すなわち、スキーマにおいて基本型或いは
クラスを指定してオブジェクトを生成すれば、永続オブ
ジェクトの生成となり、メタスキーマのクラスＳｃｈｅ
ｍａを指定してオブジェクトを生成すれば、スキーマ内
のクラス定義となる。

【００６８】なお、この実施の形態では、メタスキーマ
の部分がＣ＋＋言語に従ったクラス定義のための規則お
よび情報を定義しているが、Ｃ＋＋言語と異なる言語体
系に基づくオブジェクト指向データベースを構成するこ
ともできる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。請求項１の発明において
は、スキーマとオブジェクトとが同一のデータ構造とな
っているので、スキーマ，オブジェクトの生成，削除，
参照，変更などが同一の操作手順となり、データベース
の操作性の向上、統一性ある管理および処理体系を構築
できる。

【００７０】請求項２の発明においては、スキーマおよ
びメタスキーマのクラス定義情報とオブジェクト管理情
報とを分離独立した構成であり、スキーマ，オブジェク
トの生成，削除，参照，変更などの要求に対し、適切、
かつ、迅速に実行できる。

【００７１】請求項３の発明においては、オブジェクト
管理の基本型およびユーザ定義クラスを適宜に拡張可能
となり、基本型およびユーザ定義クラスの派生型に対す
る操作要求にも十分対処できる。

【００７２】また、請求項４の発明では、スキーマとメ
タスキーマの定義情報および管理情報を一元的に管理で
き、操作性の向上を図ることができる。また、請求項５
の発明においては、クラス定義情報の中のメンバ定義情
報に被ネストクラス定義情報を付加することにより、階
層的にデータ構造をもつクラスを生成することができ
る。さらに、請求項６の発明は、継承関係にあるクラス
のメンバの参照および更新を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わるデータベース管理システムの
全体構成を示す機能機能ブロック図。

【図２】 クラス定義情報とオブジェクト管理情報を分
離して独立に管理するスキーマ構成図。

【図３】 オブジェクトのデータ構造例を示す図。

【図４】 派生型に対応するスキーマ構成図。

【図５】 基本型とユーザ定義クラスとを統一的に管理
するためのスキーマ構成図。

【図６】 階層型のデータ構造をもつネストクラスのス
キーマ構成図。

【図７】 ネストクラスのオブジェクトのデータ構造の
説明図。

【図８】 継承関係のあるクラスのスキーマ構造図。

【図９】 クラス間の継承関係の説明図。

【図１０】 プログラミング言語Ｃ＋＋の構文規則に基
づいたスキーマ定義の記述形式と各図との対応関係を示
す図。

【図１１】 プログラミング言語Ｃ＋＋を基準言語とす
るオブジェクト指向データベースのスキーマの構成例を
示す図。

【符号の説明】

１…ユーザプログラム、２…データベース管理部、３…
データベース、１１…対象指定要求、１２…対象操作要
求、２１…対象選択部、２２…対象操作処理部、３１…
オブジェクト群、３１ａ…オブジェクト、３２…スキー
マ群、３２ａ…スキーマ、３３…メタスキーマ群、３３
ａ…メタスキーマ、３２ａａ…クラス定義情報、３２ａ
ｂ…オブジェクト管理情報、３２ａｃ…参照オブジェク
ト管理情報、３２ａｄ…配列オブジェクト管理情報、３
２Ｂ…ネストクラススキーマ、３２Ｃ…継承クラススキ
ーマ。

フロントページの続き (72)発明者 脇園 竜次 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オブジェクト群と、これらオブジェクト
   のクラス定義情報およびオブジェクト管理情報を保持す
   るスキーマ群と、これらスキーマのクラス定義情報およ
   びスキーマ管理情報を保持する前記スキーマと同じデー
   タ構造および管理体系をもつメタスキーマ群とを有する
   データベースと、 特定のクラスを指定する対象指定要求を受けたとき、前
   記クラス定義情報から前記データベースのオブジェクト
   群，スキーマ群，メタスキーマ群の何れか１つの中から
   該当する指定対象を選択する対象選択手段と、生成・削
   除・参照・変更などの対象操作要求に対し、前記該当ク
   ラスの管理情報を用いて前記対象選択手段で選択される
   指定対象の生成・削除・参照・変更などの操作を実行
   し、この操作内容に応じて前記管理情報を変更する対象
   操作処理手段とを有するデータベース管理部と、 を備えたことを特徴とするデータベース管理システム。
2. 【請求項２】 スキーマ群またはメタスキーマ群は、オ
   ブジェクト群またはスキーマ群のデータ構造および処理
   手続を規定するクラス定義情報とオブジェクト群または
   スキーマ群の検索・操作を行うオブジェクト管理情報と
   をそれぞれ分離し、独立に管理可能な構成としたことを
   特徴とする請求項１記載のデータベース管理システム。
3. 【請求項３】 スキーマ群またはメタスキーマ群は、元
   のオブジェクト群に派生的に参照オブジェクト群や配列
   オブジェクト群が追加されたとき、これらの追加オブジ
   ェクト群に対応して参照オブジェクト管理情報や配列オ
   ブジェクト管理情報を追加してなる派生型スキーマまた
   は派生型メタスキーマとしたことを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載のデータベース管理システム。
4. 【請求項４】 スキーマ群は、整数，文字列などの基本
   的なデータ型スキーマおよびユーザが任意に定義するデ
   ータ構造をもつユーザ定義クラススキーマを有し、一
   方、メタスキーマ群は、前記データ型スキーマおよびユ
   ーザ定義クラススキーマのデータ構造を定義するスキー
   マ定義情報と、前記データ型スキーマおよびユーザ定義
   クラススキーマの管理情報をもつスキーマ管理情報とを
   有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   のデータベース管理システム。
5. 【請求項５】 スキーマ群またはメタスキーマ群は、ク
   ラス名，クラス属性およびメンバ定義情報をもつクラス
   定義情報のうち、前記メンバ定義情報に被ネストクラス
   定義情報を付加し、階層的なデータ構造をもつクラスを
   生成可能としたことを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載のデータベース管理システム。
6. 【請求項６】 スキーマ群またはメタスキーマ群は、ク
   ラス名，クラス属性およびメンバ定義情報の他に、基底
   クラスおよび派生クラスなどのクラス間の継承関係を定
   義する基底クラス関係情報および派生クラス関係情報を
   設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   のデータベース管理システム。