TWI512510B - 以多項獨立查詢條件查詢資料庫內容之方法 - Google Patents

Description

以多項獨立查詢條件查詢資料庫內容之方法

本發明係關於一種由使用者自行組合多個獨立查詢條件，由系統轉換成最適合的查詢指令進行資料查詢的方法。係特別適用於關聯式資料庫，且資料量大，資料庫內有多個資料表，表格間的關聯關係複雜的情況。

關聯式資料庫普遍應用於現今各種資訊系統。在大型系統中，由於收容的資料量相當龐大，資料依正規化設計分散在多個表格之內，且建置的表格數以及表格之間的關聯較為複雜。為求查詢結果正確及快速回應，通常都需要由熟悉該系統資料庫結構、結構化查詢語言(Structured Query Language，SQL)的專業開發人員針對一般操作人員查詢的需求撰寫客製化功能。在下列先前的專利技術中有提及類似的概念：M436861、I364716、M426831。

然而應用於業務持續增長，查詢對象經常變更的環境中，若為每一種查詢需求撰寫一隻客製化程式，不僅軟體開發量驚人，後續若資料表異動時所需的維護工作亦會激增，開發與溝通更會耗費許多時間。

在資料統計領域，亦有技術依事先設計的規則進行資料彙整 後，再提供簡易的拖拉工具，提供使用者動態調整呈現欄位的能力，但此方法較適合應用於靜態資料分析的環境，對資料表及查詢條件仍會變動的環境較不適合。另一方面於查詢語句轉換技術上，目前技術多為將指定代碼轉換成單一表格之特定欄位進行查詢，並未揭示對串接多表格關聯之解決方案，在下列先前的專利技術有提供類似的概念：CN1808427A。

由此可見，上述習用方式應用於查詢規則經常變動，且資料表格交互關聯關係複雜的環境中仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件以多項獨立查詢條件查詢資料庫內容之方法。

本發明之目的即在於為使用大量關聯式資料表格的資訊系統，提出一種能夠讓一般使用者在不了解資料表關聯關係、不熟悉資料庫查詢語言的情況下，只需使用直覺的方式依需求選擇出數個獨立的查詢條件組裝成出一般人能理解的查詢語句，由本方法補齊各條件間的關聯關係，並轉換成資料庫實際使用的指令進行查詢。藉此降低以查詢複雜資料庫的技術難度，減少客製化軟體開發的需求，並加快查詢執行效率。

本發明之次一目的在於將使用者查詢的條件與實際執行的資料庫查詢指令切割，未來當資料表格欄位或表格關聯有所調整時，只需要調整底層的查詢條件轉換指令模組，使用者先前所設定的查詢條件組合 並不需做任何調整，藉此減少維護的人力及時間成本。

達成上述發明目的之以多項獨立查詢條件查詢資料庫內容之方法係透過(1)條件封裝模組：採用信息模板定義技術，搭配物件導向(Object-Orientation)封裝技術，建立一個獨立查詢條件定義模版，內容包括條件詞彙、對應查詢語句、可延伸關聯參考項目；(2)條件轉換模組：將一般使用者所看的獨立條件轉換成對應的資料庫指令；(3)條件組合模組：負責組裝多條獨立指令，組合成完整的查詢指令；以及(4)條件執行模組，執行查詢指令提供實際查詢結果。

透過本發明方法，系統開發人員只需將資料庫相關資訊填寫成一個個條件封裝模組，爾後一般使用者便能夠將這些獨立條件自行組裝成複雜的資料查詢規則進行查詢。如資料庫內的客戶性別資料放在A表內，鍵值為客戶証號；而客戶申購產品的日期放在B表內，鍵值為合約編號；客戶証號與合約編號透過C表關聯。正常情況下若要查詢「男性客戶且在2013/08/01前申購產品的客戶」，在下指令時要知道資料庫內有A表格和B表格，且必須自行透過C表格去串接起A、B兩個表格間的關聯。透過本方法，一般使用者只需送入「性別為男性」及「申購產品日期小於2013/08/01」這兩個獨立的查詢條件，其對應的資料表為何以及表格之間的關聯如何串接都交由本方法處理，減輕查詢複雜資料所需的技術能力與教育訓練。

本方法並未使用商用資料庫專屬功能，因此適用於所有支援標準結構化查詢語言(SQL)的資料庫上。

101‧‧‧條件封裝模組

102‧‧‧條件轉換模組

103‧‧‧條件組合模組

104‧‧‧條件執行模組

110‧‧‧挑選條件模組

121‧‧‧系統開發人員

122‧‧‧一般使用者

401‧‧‧條件敘述

402‧‧‧使用者看到的語句

403‧‧‧實際對應的查詢欄位

404‧‧‧實際對應的查詢表格

405‧‧‧實際對應的查詢條件

406‧‧‧可供外部串聯鍵值

407‧‧‧參數欄位編號

408‧‧‧替代對應參數欄位編號

409‧‧‧鍵值識別碼

請參閱以下有關本發明一較佳實施例之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關該實施例之附圖為：圖一為本發明以多項獨立條件查詢資料庫內容之方法的架構示意圖；圖二為本發明流程示意圖；圖三為本發明條件組合模組流程示意圖；以及圖四為本發明條件封裝模組結構示意圖。

請參閱圖一，為本發明之系統架構示意圖，其中包含：

(1)條件封裝模組101，負責提供系統開發人員121進行條件封裝模組101內容設定，該設定僅須於新增/異動資料表格或增修獨立查詢條件項目時進行。

(2)挑選條件模組110，負責接收一般使用者122依需求挑選出一或多個查詢條件，及可變動的參數，組裝成符合需求的查詢條件組合；(3)條件轉換模組102，負責接收挑選條件模組110組裝成符合需求的查詢條件組合，並依條件封裝模組101設定內容轉換成資料庫實際查詢用的查詢指令；(4)條件組合模組103，負責依照條件封裝模組101所定義的可供外部串聯鍵值設定，可在表格關係複雜的資料庫內串連起多個獨立查詢條件所對應的表格；(5)條件執行模組104，負責接收條件組合模組103所完成之 所有獨立條件串接後所產出的資料庫查詢指令，並執行資料庫查詢動作，將查詢結果回傳給一般使用者122，完成完整的查詢動作。

請參閱圖二，為本發明以多項獨立查詢條件查詢資料庫內容之方法的流程圖：

1.當系統有新增或異動資料表時，由系統開發人員121於條件封裝模組101以條件設定功能211進行條件封裝設定，完成的設定會儲存起來成為封裝完成的獨立條件212，供挑選條件模組110、條件轉換模組102、條件組合模組103及條件執行模組104使用。

該條件封裝模組101的條件封裝設定儲存方式包括但不限下列項目：(1)資料庫；(2)檔案；(3)記憶體；(4)以上一或多種方式組合。

2.透過挑選條件模組110選取需要的查詢條件並填入參數，包括：(1)依據封裝完成的獨立條件212內容於畫面上顯示獨立條件封裝名稱及描述201供一般使用者122選用；(2)一般使用者122依照查詢需要，透過挑選條件功能202選擇一或多個獨立查詢條件，並為每個獨立查詢條件填入查詢參數，完成條件組合。

3.條件轉換模組102接收挑選條件模組110選出的查詢條件與參數，及條件封裝模組101的資訊，以轉換成對應的資料庫查詢指令，包括：(1)由查詢條件封裝功能221接收挑選條件模組110挑選出的查詢條件與參數，並取得對應的封裝完成的獨立條件212； (2)由條件轉換功能222從封裝完成的獨立條件212內取出實際對應的查詢欄位403、實際對應的查詢表格404及實際對應的查詢條件405，並將組裝成資料庫查詢指令送予參數代換功能223；(3)參數代換功能223依參數編號將傳入的參數值替換掉實際對應的查詢條件405內的替代對應參數欄位編號408，並將轉換完成之待合併的獨立查詢指令321傳送予條件組合模組103；該條件轉換模組102接收使用者傳入的查詢條件與參數之方法包括但不限下列方式：(1)Web Browser網頁瀏覽器；(2)Web Service，網路服務；(3)EJB企業級Javabean；(4)Message訊息；(5)Socket通訊接口；(6)File檔案；(7)Database資料庫；(8)上述一或多種方式的組合。(配合申請專利範圍第4項，另請補充本項所有元件的中文譯名)。

4.由條件組合模組103進行合併、補充串接資料，將各自獨立的查詢指令組合串接成完整的查詢指令，最終組裝好的查詢指令會交由條件執行模組104。

5.由條件執行模組104中的執行查詢指令功能241於資料庫中執行查詢作業，再由回傳查詢結果242將查詢到的資料回傳，以提供一般使用者122做後續應用。

請參閱圖三，為本發明以多項獨立查詢條件查詢資料庫內容之方法的條件組合模組流程圖：

1.接收條件轉換模組102轉換後待合併的獨立查詢指令321。

2.由表格合併功能301將具有相同實際對應的查詢表格404 的待合併的獨立查詢指令321合併成一條查詢指令，例如下列情境：

(1)實際對應的查詢表格：customer，實際對應的查詢欄位：customername，實際對應的查詢條件：id=A123456789，可供外部串聯鍵值：customerid={CUID}

(2)實際對應的查詢表格：bill，實際對應的查詢欄位：billamt，實際對應的查詢條件：billym=10208，可供外部串聯鍵值：customerid={CUID},billid={BID}

(3)實際對應的查詢表格：customer，實際對應的查詢欄位：age，實際對應的查詢條件：id=A123456789，可供外部串聯鍵值：customerid={CUID}

表格合併功能301會將(1)、(3)兩個待合併的獨立查詢指令321合併起來，變成底下的查詢條件：實際對應的查詢表格404：customer，實際對應的查詢欄位403：customername,age實際對應的查詢條件405：id=A123456789。

3.由於不同的查詢指令會對應到不同的資料表格，經表格合併功能301合併後，需檢查是否還有超過一條獨立查詢指令302，若已合併成一條查詢指令，則跳至步驟12；若仍有多條待合併的獨立查詢指令321，續由關聯查詢功能303自條件封裝模組101內取出各查詢指令可供外部串 聯鍵值406設定。

4.承接前步驟查詢出的資料，若有相同的鍵值識別碼409出現在不同待合併的獨立查詢指令321的可供外部串聯鍵值406設定中，即交由表格串聯功能304於查詢指令中加入該可供外部串聯鍵值406，串接擁有相同鍵值的待合併的獨立查詢指令321。以前述例子，假設經表格合併後剩餘的兩條待合併的獨立查詢指令321，其可供外部串聯鍵值406設定中都有{CUID}這個鍵值識別碼409，表格串聯功能304即會用{CUID}所對應的欄位將兩個查詢指令串接，最終的合併查詢指令組裝如下，畫底線部份即為表格串聯功能304增加的串聯指令：

實際對應的查詢表格：customer,bill

實際對應的查詢欄位：customer.customername,customer.age,bill.billamt

實際對應的查詢條件：id=A123456789 and billym=10208 and customer.customerid=bill.customerid。

5.由於複雜資料庫環境內，部份資料表間並無共用鍵值可直接串接，因此經步驟4串接後，仍需檢查是否還有未合併的獨立查詢指令305，若已無未合併之條件即跳至步驟10；若仍有未合併的獨立查詢指令，需執行步驟6。

6.為將彼此之間無可直接串聯鍵值的獨立查詢指令合併，需藉由其它資料表協助串接。查詢串聯鍵值功能306會以尚未合併的獨立查詢指令的可供外部串聯鍵值406查詢出條件封裝模組內擁有相同鍵值識別碼409的條件封裝設定，並為每筆查詢出的條件封裝設定計數。若該條件 封裝設定由一條獨立查詢指令的鍵值識別碼查詢出來計數值即為1，若該條件封裝設定可由兩條獨立查詢指令的鍵值識別碼查詢出來計數值即為2，以此類推；舉例來說，若前述例子第(2)項修正如下：實際對應的查詢表格：bill，實際對應的查詢欄位：billamt，實際對應的查詢條件：billym=10208，可供外部串聯鍵值：billid={BID}

此時因bill表格和customer表格間無共同的鍵值，因此需透過第三方協助將這兩個查詢指令串接起來。若在條件封裝模組內有一條設定如下：實際對應的查詢表格：billhistory，實際對應的查詢欄位：billdate，實際對應的查詢條件：billym={1}，可供外部串聯鍵值：customerid={CUID},billid={BID}

由於這條設定的可供外部串聯鍵值設定中同時擁有customer所擁有的鍵值識別碼{CUID}及bill所擁有的鍵值識別碼{BID}，因此該筆條件封裝設定之計數值為2。

7.若找到可串接所有待合併獨立查詢指令的條件封裝設定307，以本實施例即為查詢出的條件封裝設定計數值與剩餘的待合併獨立查詢指令數相同的設定，即將該條件封裝設定交由步驟9進行後續處理；若找不到可串接所有待合併獨立查詢指令的條件封裝設定，則進行步驟8。

8.無法找到可串接所有待合併獨立查詢指令的條件封裝設 定時，指令排除功能308會轉而尋找計數值最大的條件封裝設定，並將無法查詢出該條件封裝設定的待合併獨立查詢指令自待合併區搬至暫排除指令暫存區322，再將剩餘的待合併獨立查詢指令和計數值最大的條件封裝設定交由步驟9進行後續處理。

9.補充表格功能309會將前一步驟所傳入的條件封裝設定中實際對應的查詢表格404及可供外部串聯鍵值406加入待合併的獨立查詢指令區，回到步驟4進行表格串接；接續步驟6的範例，本步驟會將billhistory加入待合併的獨立查詢指令區內，並經由步驟4串聯表格後，最終會合併成下列結果：實際對應的查詢表格：customer,bill,billhistory，實際對應的查詢欄位：customer.customername,customer.age,bill.billamt，實際對應的查詢條件：customer.id=A123456789 and bill.billym=10208 and customer.customerid=billhistory.customerid and bill.billid=billhistory.billid。

10.由於步驟8會在處理過程中將部份待合併的獨立查詢指令先搬移到暫排除指令暫存區322，因此當待合併區裡的獨立查詢指令均被合併後，仍需檢查暫排除指令暫存區內是否有資料310，若完全無資料，才可進入步驟12，完成整個合併程序；若暫存區322內尚有資料，需執行步驟11。

11.由補回暫排除指令311功能將暫排除指令暫存區322內的獨立查詢指令搬回待合併的獨立查詢指令區，返回步驟4進行後續程序。

12.完成所有獨立查詢指令合併程序，將最終合併完成的查詢指令送交條件執行模組104進行資料庫查詢。

請參閱圖四，為本發明之條件封裝模組結構示意圖，內容包含：

1.條件敘述401：用來識別查詢條件用的敘述文字。

2.使用者看到的語句402：提供給挑選條件模組110呈現用的語句，範例提供直接給輸入介面呈現的設定方式，其中407為參數欄位編號，在呈現時會轉換成可供使用者輸入的參數欄位。待使用者輸入參數後，該欄位內容於轉換時會依編號置入實際對應的查詢條件405中的替代對應參數欄位編號408內。

3.實際對應的查詢欄位403：組成結構化查詢語言select欄位的內容。

4.實際對應的查詢表格404：組成結構化查詢語言from的表格名稱。

5.實際對應的查詢條件405：組成結構化查詢語言where條件的內容，其中替代對應參數欄位編號408對應使用者看到的語句402內的參數欄位編號407，在組裝查詢指令時會以使用者輸入的參數替換。

6.可供外部串聯鍵值406：記錄本查詢條件對應表格可與其它查詢條件對應表格串接的鍵值。由於相同資料內容在不同的表格內，可能會以不同的欄位名稱記錄(如客戶証號在A表儲存在custid欄位內，同樣的資料在B表內欄位名則為customerid)，因此在設定時會為相同意義的鍵值建立一個唯一的鍵值識別碼409(如範例中的{CID}、{AID})，在進行相 同鍵值比對時會以鍵值識別碼409為準。

先前傳統的技術主要是由熟悉資料庫結構並具備程式開發撰寫能力的開發人員，依據一般使用者特定的查詢需求進行客製化程式開發。開發完成的軟體只限於查詢特定組合的查詢條件，爾後即使資料庫結構並未改變，只是查詢條件的組合方式有所變更，就需要再與系統開發人員溝通討論，再安排時程開發程式，需要耗費較多的時間與人力。本發明所提供的以多項獨立查詢條件查詢資料庫內容之方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列特點：

1.本方法不需了解資料庫結構、資料表間的關聯以及查詢指令撰寫方式，只需要用白話語句組裝即可進行複雜條件的查詢，大幅降低一般使用者建構查詢規則的難度。

2.本方法所建立的條件封裝模組可透過設定快速擴充新的查詢條件，以因應持續發展中的系統擴增或調整資料表所需。

3.本方法的條件封裝模組不需使用特定資料庫專有的功能，可應用於所有支援標準結構化查詢語言(SQL)的關聯式資料庫上。

4.本方法將資料庫實際用來查詢的指令與使用者想要查詢的條件分離儲存，當資料庫結構變動時只需要更新條件封裝模組的設定，而不需要異動使用者組裝的查詢條件，因而能減輕系統維護成本。舉例來說：使用者建立「在1988年前出生」+「男性」客戶，原本生日和性別都在customer表格內，但後來因資料庫正規化，將性別欄位搬移至customerattr表格裡。以往遇到這種情況，所有會查詢性別欄位的程式就必須隨之修改，但透過本方法，只需要更新與「性別」相關的條件封裝設定，其餘組裝出 來的查詢條件則不需要做任何調整。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

101‧‧‧條件封裝模組

102‧‧‧條件轉換模組

103‧‧‧條件組合模組

104‧‧‧條件執行模組

110‧‧‧挑選條件模組

121‧‧‧系統開發人員

122‧‧‧一般使用者

Claims (4)

1. 一種以多項獨立查詢條件查詢資料庫內容之方法，其步驟係包括：(1)系統開發人員於系統新增/異動資料表格時，透過條件封裝模組增加/修改條件封裝設定，供後續程序使用；(2)一般使用者透過挑選條件模組選出一或多條獨立查詢條件，並輸入各查詢條件的參數值；(3)由條件轉換模組將使用者挑選的條件及參數依據條件封裝設定轉換成資料庫使用的查詢指令；(4)當使用者挑選超過一條獨立查詢條件時，需經條件組合模組將多條查詢指令串接合併成一條查詢指令；(5)完成查詢指令合併後，交由條件執行模組實際進行查詢，並將查詢到的資料回傳給使用者；前述條件組合模組的合併查詢條件的執行步驟進一步包括：(a1)將條件轉換模組轉換出來的查詢指令放入待合併的獨立查詢指令區；(a2)合併查詢相同表格的獨立查詢指令；(a3)若仍有多條待合併的獨立查詢指令，執行步驟(a4)；若已全部合併成一條查詢指令，執行步驟(a13)；(a4)由關聯查詢功能自條件封裝模組內取得各待合併的獨立查詢指令可供外部串聯鍵值資料；(a5)表格串聯功能依據前步驟提供的串聯鍵值資料，將擁有相同鍵值的待合併獨立查詢指令加入串接指令，合併可串接的獨立查詢指令； (a6)再次檢查是否還有多筆待合併的獨立查詢指令，若所有查詢指令均已合併成一筆，執行步驟(a11)；若仍有多筆待合併指令，執行步驟(a7)；(a7)由查詢串聯鍵值功能以待合併的獨立查詢指令所擁有的可供外部串聯鍵值設定中出現的鍵值識別碼，從條件封裝模組內的設定取出擁有相同鍵值識別碼的條件封裝設定，並依照該條件封裝設定可被多少條待合併的獨立查詢指令反查出進行計數；(a8)若前步驟找出可串接所有待合併獨立查詢指令的條件封裝設定，即將該設定交由步驟(10)處理；反之則執行步驟(9)；(a9)若查詢串聯鍵值功能無法找出可串接所有待合併獨立查詢指令的條件封裝設定，則改找計數值最高的條件封裝設定，並由指令排除功能將未包含在該條件封裝設定內的待合併獨立查詢指令自待合併區搬移至暫排除指令暫存區後，再將該條件封裝設定及剩餘的待合併獨立查詢指令交由步驟(10)處理；(a10)由補充表格功能將前一步驟送來的條件封裝設定中的對應查詢表格和可供外部串聯鍵值加入待合併獨立查詢指令區，回到步驟(5)；(a11)檢查暫排除指令暫存區內是否有資料，若有資料執行步驟(a12)；若已無資料即執行步驟(a13)；(a12)將暫排除指令暫存區內的資料搬回待合併獨立查詢指令區內，回到步驟(a5)，重覆進行後續串接程序，直到所有獨立查詢指令均完成合併；(a13)完成所有獨立查詢指令的合併程序，將組裝出的查詢指令送交 條件執行模組執行資料庫查詢動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之以多項獨立查詢條件查詢資料庫內容之方法，其中該條件封裝模組的條件封裝設定內容組成包含：(1)條件描述；(2)使用者看到的語句；(3)實際對應的查詢欄位；(4)實際對應的查詢表格；(5)實際對應的查詢條件；(6)可供外部串聯鍵值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之以多項獨立查詢條件查詢資料庫內容之方法，其中該條件封裝模組的條件封裝設定儲存方式包括：(1)資料庫；(2)檔案；(3)記憶體；(4)以上一或多種方式組合。
4. 如申請專利範圍第1項所述之以多項獨立查詢條件查詢資料庫內容之方法，其中該條件轉換模組接收使用者傳入的查詢條件與參數之方法包括：(1)Web Browser網頁瀏覽器；(2)Web Service網路服務；(3)EJB企業級Javabean；(4)Message訊息； (5)Socket通訊接口；(6)File檔案；(7)Database資料庫；(8)上述一或多種方式的組合。