JPH03147031A - データベースアクセス制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデータベースシステムのアクセス処理方式に関
し、特にデータ操作言語におけるスキーマ間データ変換
によって生成されるマツピング情報を管理することでア
クセスオーバヘットを削減するデータベースアクセス制
御方式に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、データベースをアクセスするには、そのデータベ
ース管理システムの提供するデータ操作言語をアプリケ
ーションプログラム上に記述して言語コンパイラでコン
パイルして実行する。

この方法でデータ操作言語をコンパイルすると特開昭６
２−１６４１３６号公報に記載されているように、デー
タベースの論理構造情報を埋込んだデータ操作情報がア
プリケーションプログラムオブジェクト内に展開される
。データベース管理システムはアプリケーションプログ
ラムからそのデータ操作情報を受けとり、論理構造から
物理構造への変換処理を行い、データベースを扱う為に
最も効率良く物理構造情報が参照できるようにマツピン
グ情報を生成し、それに従ってデータベースアクセスを
実施する。

分散データベースアクセスの場合も同様に各ノートのデ
ータベース構造をまとめたデータベース構造と個々のノ
ードに存在するデータベース構造間での変換処理を行う
。この過程でマツピング情報を生成し、それに従いデー
タベースアクセスが実行される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、アプリケーションプログラムから発
行されるデータ操作情報は論理的なデータベースの情報
のみ保持するので、データベースをアクセスするには、
そのアクセス過程で物理的なデータベース構造までのス
キーマ間変換を行う必要がある。また分散データベース
をアクセスする場合にもグローバルな論理構造からアク
セス対象ノードの対象物理構造までのスキーマ間変換を
行う。これらのスキーマ間変換の過程で作成されるマツ
ピング情報は、アクセス終了後は消去されていた。その
為に同一データ操作言語が再発行されてもスキーマ間変
換処理の必要があった。

また大規模オンラインシステムでは同一アプリケーショ
ンプログラムが異なるデータを扱うのが一般的であり、
個々のアプリケーションプログラムから発行されるデー
タ操作言語は同一であるにもかかわらず個々のアプリケ
ーションプログラムの延長でデータベース管理システム
がスキーマ間変換処理を行っている為、処理が冗長とな
っている。またデータ操作言語の中で複雑な記述が可能
なのは一般的な検索系操作文であり、その他の操作文は
操作文の記述パターンが容易に予測でき、マツピング情
報を事前に生成できるにもかかわらず、事前生成が行な
われていない。

本発明は、前述の如きアクセスオーバヘッドを極力削減
したデータベースアクセス制御方式を提供することを目
的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の方式においては、プロセサとデータベースを有
する複数のノードと各ノードを相互に結合する通信ネッ
トワークから構成され、個々のノードにはデータベース
アクセス要求を発行するアプリケーションプログラムと
アプリケーションプログラムからの要求を受けて自ノー
１くデータバスまたは別ノートデータベースをアクセス
するデータベース管理システムとデータベース構造のメ
タ情報を管理するデータデイクシヨナリ／ディレクトリ
とデータベース構造を定義したデータベー構造情報とア
プリケーションプログラムに記述されたデータ操作言語
をコンパイルするコンパイラで構成されるデータベース
処理系において、データ操作言語を論理的な構造から物
理的構造へ変換するマツピング情報を生成する手段と生
成されたマツピング情報をマツピング情報管理領域で保
持する手段を設けて、アプリケーションプログラムから
の同一データ操作要求再発行時、保持されているマツピ
ング情報を再利用する手段と、アプリケーションプログ
ラムコンパイル時にデータベース操作情報中にデータデ
イクシヨナリが管理するデータ操作文識別情報を埋込む
手段と、それら識別情報でマツピング情報管理領域を管
理する手段によりマツピング情報を再利用すると共に複
数のアプリケーションプログラム間で共用可能とするこ
とによって達成される。また、別ノードから送られてき
たデータ操作言語の場合、マツピング情報管理領域の管
理情報を結果情報に加えて送信元へ返す手段と送信元は
同管理情報を登録しておく手段と、再度同一データ操作
言語を送信する場合、登録している管理情報を再送する
手段を持たせる。

さらに、標準的に使用されるデータ操作言語については
そのマツピング情報をデータベース構造情報中に事前に
生成しておく手段を持たせる。

〔作用〕

本発明に係るデータベースアクセス制御方式においては
、マツピング情報をマツピング情報管理領域で保持する
手段を設けることで同一データ操作言語の論理−物理構
造変換に伴う変換処理がなくなる。また複数アプリケー
ションプログラムで共用可能となり、メモリ領域を削減
できる。

また、相手側のマツピング情報管理領域の管理情報を登
録しておくことにより、同一データ操作言語が登録済ノ
ードへの再送の場合、データ操作言語を送らずに管理情
報を送る。この場合、管理情報は少量であるため、送信
メツセージ量を少なくできる。また受信元では送信され
た管理情報からマツピング情報を直接捜しだすことがで
きる。

さらに、標準的な記述パターンのデータ操作言語につい
てマツピング情報への変換やマツピング情報管理領域で
の管理が不要になる為、より高速処理が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明を実施したデータベースシステムの全体
構成図である。図において１はユーザアプリケーション
プログラム、２はアプリケーションプログラム１中に記
述されたデータベース操作言語を言語コンパイラでコン
パイルした結果として生成されるデータベース操作情報
、３，４はデータベース管理システム、８，９はノード
、１ｏ。

１１はデータベース、１２はノード８，９間を接続する
通信回線を示している。

７は複数のアプリケーションプログラムが共有可能なマ
ツピング情報管理領域、６はデータベース構造情報５の
中で定義されている操作対象毎に用意された標準データ
ベース操作情報用のマツピング情報である。ここで、デ
ータベース構造情報には論理的なデータベース構造と物
理的なデータベース構造に関する情報が存在し、論理と
物理間の関連付けがなされた形式で、データベース管理
システムによって管理されている。

本実施例のデータベースシステムでのデータベースアク
セスの処理手順の概要は以下の通りである。

アプリケーションプログラム１からデータベース操作要
求が発行されると、データベース管理システム３は、発
行要求と共に渡されるデータベース操作情報２とパラメ
タ群を取り、込み、データベース操作情報２とデータベ
ース構造情報５を用いて操作要求を解釈、実行する。解
釈の結果、要求に対するデータベース１が自ノード８に
存在する場合、データベース１０からデータを取出し、
データベース構造情報５に従って操作結果をアプリケー
ションプログラム１に転送する。

もし解釈の結果、要求に対するデータベースが別ノード
９に存在する場合、データベース操作情報２を通信回線
１２を用いて別ノード９へ送信する。別ノード９のデー
タ管理システム４は受信したデータを用いて上記データ
ベース管理システム３と同じ操作を実行し、その実行結
果を相手ノード８へ送信する。送信された操作結果をア
プリケーションプログラム１に転送する。

次に本発明を第２図から第５図を用いて説明する。

第２図はデータベース操作情報を生成するまでの概要説
明図である。アプリケーションプログラム２０に記述さ
れたデータベース操作言語２１をコンパイラ２２によっ
て翻訳させる。なお以降で述べるデータベースの定義仕
様はＪ　Ｉ　Ｓ　：　Ｘ３００４−１９８７．データベ
ース言語ＮＤＬに基づく。

データベース操作言語２１はコンパイラ２２によって字
句解析、構文解析等の処理により解析され、次にデータ
デイクシヨナリ２５中にそのデータベース操作言語２］
の扱う項目が実際にデータベース定義されているか否か
の判定を受ける。

データデイクシヨナリ２５中のデータベース定義情報は
ユーザの定義したデータベース定義２６を定義ユテイリ
テイ２７によってＷ９した情報で、第３図、第４図、第
５図に示すようなデータベース構造に関する情報である
。

第３図はサブスキーマ、第４図は論理スキーマ。

第５図は格納スキーマを示す。

論理スキーマは、レコード、セットによって定義される
。該レコードは複数個の構成要素からなり、構成要素は
、それ自体が最小の論理的な情報である。セットは複数
のレコードから成り、親子という関係付けを定義する。

サブスキーマは、論理スキーマの中からアプリケーショ
ンプログラム毎に使用する部分を抜き出したもので、格
納スキーマは論理スキーマに対して格納する器の場所や
ハツシング法、インデクス等の方法によるアクセス方法
の定義を行ったものである。

以降、論理構造と呼ぶ場合には、サブスキーマとスキー
マを指し、物理構造と呼ぶ場合格納スキーマを指す。

第３図で、論理スキーマのレコードＬＡ、ｒ、、Ｂを抜
き出したものがレコードビューＶＡ、ＶＢでありその構
成要素は構成要素ビューとしてＬ　Ａ　−Ｌ　。

ＬＡ２．ＬＡ３．ＬＢＩ、ＬＢ２がＶＡＩ、ＶＡ２゜Ｖ
Ａ３．ＶＢＩ、ＶＢ２を再定義されている。

データ操作言語２１はＶ　Ａ　ｉ−＝　１がっＶＡ２＝
２かつＶＡ３＝　’Ａ’であるような最初のＶ　Ａレコ
ードを捜せという操作指示である。

前記したようにコンパイラ２２によって、データ操作言
語２１はｌ？Ｉ訳さ才しアプリケーションプログラムオ
ブジェクト２３の中にデータベース操作情報２４のよう
に展開される。データベース操作情報中にはデータベー
ス操作言語２１がバイナリ化された形式の操作情報とし
て埋め込まれている。

ここでＤＭＬ　（データ　マニピユレーションランゲー
ジ：　Ｄａｔａ　Ｍａｒｉｐａｌａｔｉｏｎ　Ｌａｎｇ
ｕａｇｅ）　識別Ｐは、アプリケーションプログラムを
コンパイルした段階でそのデータ操作言語をデータデイ
クシヨナリに登録し、データ操作言語単位に一意の番号
を付加したものである。登録時、同一形式のデータ操作
言語が登録されていた場合、そのＤＭＬ識別子は同一と
なる。

データベース操作言語２１のようにある程度複雑なデー
タベース操作を行う場合以外のデータベース操作言語の
場合、ＤＭＬ識別子のみをデータベース操作情報２４に
出力する。その場合、後述するマツピング情報が対応す
るデータベース構造情報２９内に作成され、ディレクト
リ２８に出力される。データベース構造情報２９は論理
スキーマやサブスキーマのデータベース定義情報を、バ
イナリコード化して計算機が参照しやすい形式に変換し
たディレクトリと呼ばれる表である。

第６図は自ノード８におけるデータペース管理システム
のデータベースアクセス処理の概要である。

アプリケーションプログラムｌ又は別ノードがらのデー
タベース操作要求をデータベース管理システム３．４が
受ける（ステップ３１）とステップ３２でデータベース
操作情報２とパラメータとデータベース構造情報５から
、当該データベース操作がどのノードで処理されるかを
判定する。もし該当データベース操作要求が自ノードで
処理されるならば、ステップ３３においてマツピング情
報が生成済か否か判定する。

マツピング情報はデータベース操作情報中に指定されて
いるデータベースの論理構造情報を、データベース構造
情報５中の物理構造情報に変換し。

データベースを実際にアクセスする時、効率良く物理構
造に従った処理を行う為の中間情報である。

ステップ３３でマツピング情報が生成されていなかった
場合、ステップ３４でマツピング情報生成を行う。その
詳細については後に第８図を用いて説明する。

ステップ３３でマツピング情報がすでに生成されている
場合にはステップ３５でマツピング情報管理領域上のマ
ツピング情報をＤ　Ｍ　Ｌ識別子で捜す。

マツピング情報の準備が完了した時点で、ステップ３６
のデータベースアクセス処理を行う。

ステップ３２で別ノードで処理されると判断された場合
、ステップ３７で相手ノードマツピング管理情報がある
かどうか判定する。

相手ノードマツピング管理情報とは、データベース操作
要求が別ノードで処理されると判断し、別ノードで実行
された場合に、別ノードで作られ、そのノードのマツピ
ング情報管理領域で管理しているマツピング情報を、別
ノードでの処理後、結果情報として返送させ、返送され
たマツピング管理情報を自ノードのマツピング情報管理
領域に登録しておくものである。ステップ３７で相手マ
ツピング管理情報がなかった場合、ステップ３８で相手
ノードへデータ操作の要求としてデータ操作情報２とパ
ラメタ情報を編集し、相手ノードへ転送する。もし相手
ノードマツピング管理情報が有る場合、そのマツピング
管理情報とパラメタ情報を編集し相手ノードへ転送する
。

ステップ４ｏでは結果情報を相手ノードから受信し、自
ノードアプリケーションプログラム１へ転送する処理が
行なわれる。受信した結果の中には、送信時にデータ操
作情報２を送っていれば、相手ノードマツピング情報管
理情報が返送されているので、ステップ４１の該当マツ
ピング情報がすでにマツピング情報管理領域中に登録さ
れていればその相手ノードマツピング管理情報をステッ
プ４２においてマツピング情報管理領域へ登録する。

次に第７図について説明する。第７図はステップ３８．
３９で相手ノードヘデータベース操作要求が転送された
場合の相手側ノードの処理概要である。

ステップ６０の相手ノードデータベース処理が開始され
るのはステップ３８．３９で送信されたメツセージがス
テップ６１のメツセージ受付処理で受信された時である
。メツセージが受信されるとメツセージ中のデータベー
ス操作情報２を取り出す。別ノードに送信されたデータ
ベース操作情報中に存在するのはノード間で共通な構造
を持つ全体的な論理データベース構造である為、受信ノ
ーザ側の持つ論理データベース構造に変換する必要があ
る。

ステップ６２では、この全体的な論理構造から個々のノ
ードの持つ論理データベース構造への変換処理を行う。

この時には論理−物理変換によるマツピング情報と同様
、全体構造から個々のノードへのマツピング情報が生成
される。このマツピング情報もマツピング情報管理領域
内で管理される。

ステ・ンプ６３の自ノードデータベースアクセス処理は
第６図のデータベースアクセス処理（ステップ３０）と
同一内容の処理が実行される。この時点では、ステップ
６２で変換したデータベース操作情報を用いて処理が行
なわれる。

ステップ６３が終了すると、ステップ６４でそのアクセ
ス結果を結果メツセージとして編集する。

ステップ６５では、今データベースアクセス処理を行っ
たデータベース操作情報のマツピング情報が、今回のデ
ータベースアクセス処理の過程で生成されたか否かを判
定する。もし現処理過程で生成されたならばステップ６
６でそのマツピング情報を登録しているマツピング情報
管理領域の管理情報（位置情報）をステップ６４で作成
したメツセージに追加編集し、ステップ６７で送信元へ
編集した返却メツセージを送信する。この第７図に示し
た相手ノードデータベース処理によって別ノードにある
データベースのアクセスが可能となる。

また同一データベース操作情報が再送されてきた場合、
そのマツピング情報はすでに作成されている為、その処
理ステップを省略して高速化が可能となる。

次に第８図について説明する。第８図は第６図中のステ
ップ３４に該当する。本処理により論理構造から物理構
造への変換またはその逆の処理が高速に行える変換情報
であるマツピング情報が生成される。

ステップ８１でアプリケーションプログラム１がデータ
ベース操作要求を発行したデータベース操作情報２がデ
ータベースアクセス命令か否か判定する。

ステップ８２．９０でデータベース操作要求の種別を判
別する。ステップ８２では検索系、ステップ９０では追
加更新系の操作要求種別を判別し各々の処理へ制御を移
す。

検索系処理ではステップ８４から８９までの一連の処理
を行う。検索系処理は通常、データベース全体を検索し
統計的な情報を取得するバッチ処理的な処理と、特定条
件を指定してデータベース中の特定のデータを検索する
オンライン処理的な検索処理に使用形態に分けられる。

ステップ８４では当該検索系操作にデータベース中のデ
ータを選択する為の条件式が指定されているかどうかを
判定する。条件式が指定されている場合には、その条件
式内のキー情報を切出す。

キー情報はそのレコードを高速にアクセスする為に付加
されたインデクスやハシシングなどのアクセス手段で、
それらを使用する為にレコード内の特定の構成要素が、
レコード内で一意である性質を用いて作成した高速アク
セスを実現する為のアクセス手段である。これらが条件
式内に指定さ、れていた場合、そのキー情報を用いた高
速アクセスが可能となる為、そのキー情報を条件式から
切出す。キー条件があった場合、そのキーがインデック
スキーであればインデクスをバイナリサーチする為の命
令語を生成する。ハツシュキーの場合、システム標準の
ハツシング処理を用いる場合、そのキーを用いるハツシ
ング処理命令Ｊハを生成する。

キー条件がないかもしくはキー条件式以外の条１牛式が
有る場合、レコード上の構成要素の内容を条件式に従っ
て判定する命令語群に生成する。

ステップ８７ではキー条件の有無、現在のブタベース中
の特定データ位置を示す指示子等からデータベースアク
セス方法を選択する。ステップ８８では検索したデータ
をアプリケーションプログラム１へ転送する為の命令語
を生成する。これはアプリケーションプログラムに提供
される構成要素の並びとデータベース２内の構成要素が
一致しないか、構成要素のデータ属性が異なる為に構成
要素の置き換えと属性変換を行うためである。

ステップ８９では論理レコードを物理レコードに対応さ
せる為の情報、データベース操作によって関連する他の
レコードに関する情報等の情報が作成される。これらの
マツピング情報はマツピング情報管理領域上に作成され
る。マツピング情報管理領域はデータベース操作情報に
アプリケーション単位で一意に付加された識別情報と発
行モジュールの識別情報、マツピング情報へのポインタ
から成り、同一データ操作情報を使用したアプリケーシ
ョン間であれば、マツピング情報を共有することが可能
となっている。

ステップ９０は追加、更新系操作であるかの判定処理で
、ここで追加又は更新系操作文であると判定されると、
ステップ９１の標準操作であるか否かの判定をする。追
加、更新系の操作は１つのレコードの追加、更新のみの
処理が一般的で、操作文中にある特定の構成要素を記述
してその追加。

更新処理を行うというのは一般的ではない。従って、ア
プリケーションプログラム１に記述される更新、追加系
操作文はその操作文で記述可能な最も単純な記述で記述
される。これを更新、追加系操作文の標準形と定義する
。この標１９Ｈ形は、アプリケーションプログラム１が
使用するビュー中に指定されたレコード単位に指定され
る為、そのマツピング情報をビュ一対応に作成されるデ
ータベース構造情報中に作成しておくことが可能である
。

ステップ９２では事荊に作成されたマツピング情報を用
いてマツピング情報生成処理を高速化している処理を示
している。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来データベース操作要求毎に生成さ
れてきたマツピング情報が最初の操作要求時に作成した
後以降においては生成の必要がなくなる。また複数アプ
リケーション間で共有可能である為、大規模オンライン
の様な同一アプリケーションプログラムで扱うデータの
みが異なる処理の場合、各々のアプリケーションプログ
ラムの延長でマツピング情報の生成を行う必要がない。

また標準的な操作文に対してはデータベース構造情報内
に事前にマツピング情報が生成されているので、マツピ
ング情報生成がまったく不用となる。

分散したデータベースを扱う場合、上記の効果以外に転
送するメツセージ量を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のデータベースシステムの概要を
示すブロック図、第２図はデータベース操作情報の生成
過程の説明図、第３図はサブスキーマの例示図、第４図
は論理スキーマの例示図、第５図は格納スキーマの例示
図、第６図は本発明の実施例のデータベースアクセスの
過程を示した処理フロー図、第７図は本発明において分
散しているデータベースをアクセスする実施例の処理フ
ロー図、第８図は本発明の実施例のマツピング情報生成
の過程を示す処理フロー図である。 １・・・アプリケーションプログラム、２・・・データ
ベース操作情報、３，４・・・データベース管理システ
ム、５・・・データベース構造情報、６・・・標準デー
タベース操作情報用マツピング情報、７・・・マツピン
グ情報管理領域、８，９・・ノード、１０，１１データ
ベース。 寅 区 冨４ 図 不 図 第 ）「 ボッ 乙 図 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プロセサとデータベースを有する複数のノードと各
   ノードを相互に結合する通信ネットワークから構成され
   、個々のノードには、データベースアクセス要求を発行
   するアプリケーションプログラムとそのアプリケーショ
   ンプログラムをコンパイルするコンパイラとデータベー
   ス構造等、メタ情報を管理するデータデイクシヨナリ／
   ディレクトリとアプリケーションプログラムからの要求
   を受けて自ノードデータベースまたは別ノードデータベ
   ースをアクセスするデータベース管理システムから構成
   されるデータベース処理系において、データベースをア
   クセスする為にデータ操作言語を論理的構造から物理的
   構造へ変換するマッピング情報をマッピング情報管理領
   域に保持して再利用することを特徴とするデータベース
   アクセス制御方式。 ２、データベース操作情報中にデータベース操作文識別
   情報を埋込み、その情報によりマッピング情報をマッピ
   ング情報管理領域内で管理することを特徴とする請求項
   １記載のデータベースアクセス制御方式。 ３、標準的に使用されるデータ操作言語についてはデー
   タベースの構造情報内に事前にマッピング情報を作成し
   ておくことを特徴とするデータベースアクセス制御方式
   。 ４、別ノードから送信されたデータベース操作情報の場
   合、自ノードのマッピング情報管理領域の管理情報を送
   信元ノードへデータベースアクセス結果と共に送信し再
   度同一データベース操作を行う場合、その管理情報を相
   手ノードへ送ることを特徴とするデータベースアクセス
   制御方式。