JPH08314957A - データベースシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 システム全体における各種資源の使用率の低
減化並びに検索処理の高速化を図るデータベースシステ
ムを提供する。 【構成】 データ処理装置４は、データベース１８を構
築する記憶装置８と、ネットワーク２を介してデータを
送受信する送信部１０及び受信部１２と、受信したレコ
ードをカラム毎に圧縮してカラム位置情報と共にデータ
ベース１８に登録する投入機能部１４と、一致検索の場
合に検索キーデータを圧縮して検索対象となる圧縮され
たままのカラムデータと比較し、それ以外の場合に検索
対象のカラムデータのみを伸長し検索キーデータと比較
してリザルトセットを得る検索機能部１６とを有する。
データ処理装置６は、データ処理装置４からネットワー
ク２を介して通信部３４により受信したレコード及びカ
ラム位置情報に基づいてそのレコードをカラム毎に分割
し伸長し応用プログラムに渡すカラムデータ伸長部４０
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のデータ処理装置
からデータベースをアクセスするデータベースシステ
ム、特にデータベースシステムにおける記憶容量、ＣＰ
Ｕ消費量、ネットワーク転送量等のシステム資源の低使
用率化を図るデータベースシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在において一般的に利用されているデ
ータベースに関係データベースがある。関係データベー
スとは、データを表形式（これを「テーブル」という）
で記憶装置にデータベースとして格納するものである。
テーブルは、複数個の行データ（これを「レコード」と
いう）により構成され、また各レコードは、複数個の列
データ（これを「カラム」という）により構成されてい
る。各ユーザは、データベースコマンドあるいはアプリ
ケーションプログラムにより関係データベースに対して
検索を行うが、検索は一致検索とそれ以外の検索とに大
別することができる。関係データベースの一致検索と
は、データベースに記憶されているテーブル内のレコー
ドのうち、検索キーデータで指定されたのと同一のカラ
ムデータを含むレコードのみを選択する検索であり、選
択されたレコードを一時記憶領域にいったん記憶する
（これを「リザルトセット」という）。そして、続いて
行われる検索に対しては、検索キーデータに該当するリ
ザルトセット内の一部又は全部のレコードを検索対象と
する。一方、関係データベースの一致検索以外の検索と
は、例えば大小関係の比較、範囲指定などでレコードを
選択する検索をいう。

【０００３】データベースを有するデータベース側デー
タ処理装置とネットワークを介してデータベースにアク
セスを行う複数のアクセス側データ処理装置を含むデー
タベースシステムにおいては、アクセス側データ処理装
置からの要求によりデータベース側データ処理装置はデ
ータベース検索を行い、その検索結果をアクセス側デー
タ処理装置に送信する。

【０００４】ところで、データベースシステムにおいて
システムの有する各種資源の使用率を軽減し、データベ
ースシステムとしての能力を向上させるための方法が従
来から提唱されている。

【０００５】検索処理の高速化のための一つの方法とし
て、検索キーを用いる方法がある。これは、レコードを
構成する特定カラムにおけるカラムデータを全レコード
から取り出し、カラムデータとともにそのカラムデータ
を含むレコードの記憶位置を対にして異なる記憶領域に
格納しておく方法である。これにより、特定カラムによ
る検索要求の場合は、検索条件を満たした場合にのみテ
ーブル内のレコードにアクセスを行うため、大容量とな
るテーブルを含むデータベースへのアクセス回数が減少
する。従って、検索処理が高速化する。更に、検索キー
自体のサイズを減少させるため、検索キーの圧縮を行う
方法がある（特開昭６２−１３１３４８号公報、特開平
１ー２３０１２６号公報、特開平３−２０９５６２号公
報）。

【０００６】また、データが使用する記憶領域を減少さ
せる方法としては、ファイルを圧縮する方式が数多く提
唱されている。

【０００７】また、ネットワーク上のデータ転送時間
（量）を減少させる方法としては、データ送信前に送信
データを圧縮し、受信側においてデータを伸長するとい
う方法が提唱されている（特開平６−２０２９２９号公
報、特開平２−４３６５２号公報、特開平６−６９６４
号公報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おけるデータベースシステムにおいて検索キーを用いて
検索の高速化を図る方法は、検索キーのために別途記憶
領域を必要とする。より一層の高速化を図るために全カ
ラムを検索キーとしてしまうと、更に大容量の記憶領域
が必要となってしまう。

【０００９】また、従来におけるファイルを圧縮して記
憶する方式は、直接データ検索を行うことはできず、検
索を行う前にいったんデータを伸長する必要があった。
そのため、伸長に要するＣＰＵ時間並びに伸長したデー
タを一時記憶するための大容量の記憶領域が必要となっ
てしまう。

【００１０】更に、従来におけるデータ送信前に送信デ
ータを圧縮する方法は、送信の度にデータを圧縮する必
要があるためＣＰＵ時間を余計に必要とするという問題
があった。

【００１１】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、システム全体にお
ける各種資源の使用率の低減化並びに検索処理の高速化
を図るデータベースシステムを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明におけるデータベースシステムは、
圧縮されたデータを記憶するデータベースを有するデー
タベース側データ処理装置と前記データベースにアクセ
スを行う１乃至複数のアクセス側データ処理装置とを含
むデータベースシステムにおいて、前記データベース側
データ処理装置は、レコード単位で受け取るデータをカ
ラム単位で圧縮しデータベースに投入していく投入機能
手段を有することを特徴とする。

【００１３】また、前記投入機能手段は、レコードをカ
ラム毎に圧縮するレコード圧縮部と、圧縮したレコード
及びカラム位置情報を前記データベースに登録するレコ
ード登録部と、を有することを特徴とする。

【００１４】また、前記データベース側データ処理装置
は、前記データベースに対する一致検索の場合にカラム
を圧縮したままの状態でデータ検索を行う一致検索機能
手段を有することを特徴とする。

【００１５】また、前記一致検索機能手段は、検索キー
データを圧縮する検索キーデータ圧縮部と、圧縮した検
索キーデータと前記データベースの各カラムとを比較す
る圧縮データ比較部と、を有することを特徴とする。

【００１６】また、前記データベース側データ処理装置
は、前記データベースに対する一致検索以外の検索の場
合にカラム位置情報に基づいて検索対象となるカラムの
みを伸長してデータ検索を行う一致検索以外検索機能手
段を有することを特徴とする。

【００１７】また、前記一致検索以外検索機能手段は、
前記データベースに登録されているカラムを伸長するカ
ラムデータ伸長部と、検索キーデータを伸長された各カ
ラムと比較する伸長データ比較部と、を有することを特
徴とする。

【００１８】また、圧縮されたデータを記憶するデータ
ベースを有するデータベース側データ処理装置とネット
ワークを介して前記データベースにアクセスを行う１乃
至複数のアクセス側データ処理装置を含むデータベース
システムにおいて、前記データベース側データ処理装置
は、カラム毎に圧縮されたレコード及びそのレコードに
対応したカラム位置情報を前記アクセス側データ処理装
置に送信するデータ送信手段を有することを特徴とす
る。

【００１９】そして、圧縮されたデータを記憶するデー
タベースを有するデータベース側データ処理装置と前記
データベースにアクセスを行う１乃至複数のアクセス側
データ処理装置を含むデータベースシステムにおいて、
前記アクセス側データ処理装置は、前記データベース側
データ処理装置から受け取った圧縮されたままの状態の
レコード及びカラム位置情報に基づいて前記レコードを
カラム毎に分割し伸長するアクセス側カラムデータ伸長
手段を有し、前記レコードを元のレコードに復元するこ
とを特徴とする。

【００２０】

【作用】以上のような構成を有する本発明に係るデータ
ベースシステムにおいて、レコード登録部は、レコード
圧縮部が圧縮した新規なレコードをデータベースに登録
する。レコード圧縮部は、圧縮する際、レコード全体で
はなく各カラム毎に圧縮する。圧縮データ比較部は、一
致検索の場合、検索キーデータ圧縮部が圧縮した検索キ
ーデータとデータベースに記憶されているカラムとを圧
縮された状態のまま比較する。テーブル内のカラムを伸
長することなく検索するので、伸長するのにかかるＣＰ
Ｕ時間が不要となる。

【００２１】また、一致検索以外の検索の場合は、レコ
ードのうち検索対象となるカラムのみを伸長するので、
データベース間とのアクセス量がレコード単位の場合と
比較して少なくなりかつ高速化が図れる。また、検索条
件を満たしてリザルトセットに入れられたレコードは圧
縮されたままなので、リザルトセットが占める記憶領域
も減少する。

【００２２】また、本発明に係るデータ送信手段は、カ
ラム位置情報と共にリザルトセット内の圧縮されたまま
のレコードをアクセス側データ処理装置に送信するよう
にしたので、データを伸長する時間が不要となり、かつ
データ転送量も減少させることができる。

【００２３】アクセス側データ処理装置におけるアクセ
ス側カラムデータ伸長手段は、データベース側データ処
理装置から送られてくるカラム位置情報に基づいて圧縮
されたまま受信したレコードをカラム毎に伸長すること
で、伸長したレコードを応用プログラムに渡すことがで
きる。

【００２４】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施
例を説明する。

【００２５】図１は、本実施例におけるデータベースシ
ステムの構成を示した図である。本システムは、ネット
ワーク２を介して接続されたデータベースを有するデー
タベース側データ処理装置４とデータベースにアクセス
を行うアクセス側データ処理装置６とで構成される。ネ
ットワーク２には、少なくとも１台以上のアクセス側デ
ータ処理装置６が接続されている。本実施例におけるそ
れぞれのアクセス側データ処理装置６は、同様の構成を
有しているため１台のみを図示する。なお、以降の説明
ではデータベース側データ処理装置４及びアクセス側デ
ータ処理装置６をそれぞれ単にデータ処理装置４、６と
称することにする。

【００２６】データ処理装置４は、データベースを構築
する記憶装置８、ネットワーク２を介してデータを送受
信する送信部１０及び受信部１２、レコード単位で受け
取るデータをカラム単位で圧縮し記憶装置８に投入して
いく投入機能手段としての投入機能部１４、そしてデー
タ処理装置６からの要求によりデータベース検索を行い
一致検索機能手段及び一致検索以外検索機能手段として
機能する検索機能部１６からなる構成に大別される。こ
のうち記憶装置８は、圧縮されたデータ及びカラム位置
情報を記憶するデータベース領域（以下、単に「データ
ベース」という）１８とリザルトセットを記憶する一時
記憶領域２０とから構成される。受信部１２は、データ
ベース１８に登録する新規のデータを受信したり、デー
タ処理装置６からのデータ検索要求を受け取るデータ受
信手段である。送信部１０は、圧縮されたままのレコー
ド及びそのレコードに対応したカラム位置情報をデータ
処理装置６に送信するデータ送信手段である。投入機能
部１４は、受信部１２がレコード単位で受信したレコー
ドをカラム毎に圧縮するレコード圧縮部２２と、レコー
ド圧縮部２２がカラム毎に圧縮したレコードをテーブル
として生成し、またカラム位置情報を生成し、それらを
データベースに登録するレコード登録部２４と、で構成
される。検索機能部１６は、検索方法を判定する検索方
法判定部２６と、受信部１２を介してデータ処理装置６
から受信した検索キーデータを圧縮する検索キーデータ
圧縮部２８と、データベース１８に登録されているカラ
ムを伸長するカラムデータ伸長部３０と、検索キーデー
タをカラムデータ伸長部３０により伸長された各カラム
と比較する伸長データ比較部及び検索キーデータ圧縮部
２８が圧縮した検索キーデータとデータベース１８の各
カラムとを圧縮したまま比較する圧縮データ比較部とし
て機能するデータ比較部３２とを有する。

【００２７】一方、データ処理装置６は、ネットワーク
２を介してデータ処理装置４と送受信を行うための通信
部３４と、データベースアクセスを行う応用プログラム
を実行する応用プログラム実行部３６と、受け取ったレ
コードを伸長する伸長処理部３８とから構成される。伸
長処理部３８は、データ処理装置４から送られてきた圧
縮されたままの状態のレコード及びカラム位置情報に基
づいてそのレコードをカラム毎に分割し伸長するアクセ
ス側カラムデータ伸長手段としてのカラムデータ伸長部
４０を有している。

【００２８】なお、各データ処理装置４、６は、ネット
ワーク通信可能な通常のコンピュータにより実現され、
それぞれにＣＰＵ、メモリ、データやファイルを記憶す
る装置等を有している。

【００２９】前述したデータベース１８には、複数のテ
ーブルが存在する。図１には、そのテーブル群のうちの
１つのテーブル４２が示されており、このテーブル４２
に名前、住所、年齢の３種類の情報で構成される５レコ
ードを格納した例を示している。更に、各レコードに対
応させて設けられたカラム情報保持部４４には、各レコ
ードの各データが格納されているカラム位置情報が保持
されている。また、一時記憶領域２０には、複数のリザ
ルトセットが存在するが、図１には、そのリザルトセッ
ト群のうちの１つのリザルトセット４６が示されてお
り、リザルトセット４６に記憶されている各レコードに
対応させて設けられたカラム情報保持部４８には、各レ
コードの各データが格納されているカラム位置情報が保
持されている。

【００３０】本実施例において特徴的なことは、データ
ベース１８に登録するレコードをカラム毎に圧縮するこ
とである。つまり、データの圧縮／伸長をレコード単位
ではなくカラム単位に行うようにしたことで、データ検
索の方法によってはカラムを圧縮したまま比較できた
り、処理内容によってはデータの圧縮／伸長を行う必要
がなくなり、システム資源の使用率を低減させることが
できる。

【００３１】図２は、本実施例における投入機能部１４
の動作を説明するためのフローチャートであり、この図
を用いて受信したレコードをデータベース１８に登録す
るまでの処理について説明する。

【００３２】投入機能部１４は、受信部１２が受信した
新規レコードをカラム単位に分割し（ステップ１０
１）、分割したカラム単位にカラムデータを圧縮する
（ステップ１０２）。そして、圧縮した全カラムデータ
に基づいてレコード及びカラム位置情報を形成する（ス
テップ１０３）。なお、カラム位置情報とは、各レコー
ドを構成するカラムデータのそのレコード内における格
納位置を表す情報である。このカラム位置情報を用いる
ことで圧縮されたカラムデータを伸長時にレコード内に
おける元の格納位置に復元することができる。このよう
に、形成されたレコード及びカラム位置情報をデータベ
ース１８に格納する（ステップ１０４）。格納するデー
タは圧縮されているので、記憶装置８へのデータ記憶領
域を減少させることができる。なお、レコードを追加す
る際にも上記と同様な手順で処理を行うことでデータベ
ース１８に登録することができる。

【００３３】図３は、本実施例における検索機能部１６
の動作を説明するためのフローチャート、また図４は、
本実施例における送信部１０の動作を説明するためのフ
ローチャートであり、これらの図を用いて本実施例にお
けるデータの検索／送信処理について説明する。

【００３４】検索機能部１６において、受信部１２を介
してデータ処理装置６からのデータ検索要求を受信する
と、まず検索方法判定部２６は、データベース１８への
検索要求を分析し、検索方法が一致検索か否かを判定す
る（ステップ２０１）。一致検索の場合、検索要求に含
まれる検索キーデータを圧縮し（ステップ２０２）、指
定されたテーブルの先頭レコードから最終レコードまで
レコード単位に各レコードの検索対象となるカラムデー
タを読み込む（ステップ２０３、２０４）。検索条件が
満足する、つまりこの処理においては各カラムデータと
検索キーデータとを比較することで両者が一致するか否
かを調べ（ステップ２０５）、一致するようであれば該
当するレコードとそのレコードに対応するカラム位置情
報をリザルトセットに追加していく（ステップ２０
６）。上記比較処理や追加処理は、取り扱うデータを圧
縮したまま行う。

【００３５】一方、検索方法が一致検索以外の検索の場
合、指定されたテーブルの先頭レコードから最終レコー
ドまでレコード単位に各レコードの検索対象となるカラ
ムデータを読み込む（ステップ２１１、２１２）。そし
て、読み込んだカラムデータに対してのみカラムデータ
伸長部３０において伸長を行い（ステップ２１３）、圧
縮されていない検索キーデータと伸長されたカラムデー
タとを用いて検索条件が満足するか否かを調べ（ステッ
プ２１４）、満足するようであれば該当するレコードと
そのレコードに対応するカラム位置情報をリザルトセッ
トに追加していく（ステップ２１５）。なお、リザルト
セットには伸長を行う前の圧縮された状態のレコードが
一時記憶される。この処理においては、検索対象となる
カラムデータのみが伸長の対象となるが、本実施例にお
いてはカラム単位に圧縮を施しているので、このような
処理が可能となる。

【００３６】以上のようにリザルトセットに一時記憶さ
れたレコード及びカラム位置情報は、送信部１０におい
てネットワーク２に送出され（ステップ３０１、３０
２）、検索要求元のデータ処理装置６に送信される。

【００３７】図５は、本実施例におけるデータ処理装置
６の伸長処理部３８の動作を説明するためのフローチャ
ートであり、この図を用いてデータ処理装置６側におけ
る処理について説明する。

【００３８】検索要求を発行したデータ処理装置６にお
ける伸長処理部３８において、通信部３４を介してレコ
ード及びカラム位置情報を受信すると（ステップ４０
１、４０２）、カラム位置情報に基づいて受信したレコ
ードをカラム毎に分割する（ステップ４０３）。カラム
全てに対して分割が終了すると、全カラムに対してカラ
ムデータを伸長する（ステップ４０４）。カラム位置情
報に基づいて伸長されたカラムデータによりレコードを
形成することで元のレコードに復元する（ステップ４０
５）。そして、復元したレコードを検索要求発行元の応
用プログラムに渡す（ステップ４０６）。このように、
最終的に検索要求に該当したレコードを応用プログラム
に渡すことができるわけであるが、データベース１８を
有するデータ処理装置４からデータベースアクセス側の
データ処理装置６に送信されるデータは、圧縮されたま
まの状態で行われるため、データ転送量を減少させるこ
とができると共に転送時間を短縮することができる。

【００３９】なお、上記実施例では、データ処理装置４
を、データベース１８を有し他のデータ処理装置６から
のデータアクセスに対する処理を行うデータベース側の
データ処理装置として説明したが、データ処理装置４に
アクセス側データ処理装置６の機能を持たせてもよい。

【００４０】

【発明の効果】請求項１、２記載の発明によれば、レコ
ードをカラム単位で圧縮してデータベースに格納するよ
うにしたので、テーブルが占める記憶領域を減少させる
ことが可能となる。

【００４１】請求項３、４記載の発明によれば、取り扱
うレコードをカラム単位に圧縮しているので、一致検索
の場合は、検索キーデータを圧縮することで圧縮した検
索キーデータと圧縮されたままの検索対象となるカラム
データとを比較することができる。このため、カラムデ
ータを伸長するための処理が不要となるため、その分Ｃ
ＰＵを解放することが可能となる。

【００４２】請求項５、６記載の発明によれば、カラム
単位にデータを圧縮しているので、一致検索以外の検索
の場合は、検索対象となるカラムデータのみを伸長し、
これと検索キーデータとを比較することになるので、レ
コード単位に伸長する場合と比較してデータベースへの
アクセス量が大幅に削減でき、またデータを圧縮／伸長
するデータ量も大幅に削減することが可能となる。従っ
て、検索処理にかかる時間を大幅に短縮することがで
き、その分ＣＰＵを解放することが可能となる。

【００４３】また、検索条件を満足して一時的に記憶さ
れるリザルトセットは、圧縮されたままなので、リザル
トセットが占める記憶領域を減少させることが可能とな
る。

【００４４】請求項７記載の発明によれば、カラム位置
情報を付加して圧縮されたままのレコードをそのままネ
ットワーク送信するようしたので、データ転送量を減少
させることが可能となる。また、データベース側データ
処理装置において送信時に圧縮／伸長する処理が不要と
なる。

【００４５】請求項８記載の発明によれば、データベー
スへの検索要求をしたデータ処理装置側にデータを伸長
するアクセス側カラムデータ伸長手段を設けたので、圧
縮されたレコードを受信したときにそのレコードを伸長
して検索要求元の応用プログラムに渡すことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るデータベースシステムの構成の
一実施例を示した図である。

【図２】 本実施例における投入機能部の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図３】 本実施例における検索機能部の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図４】 本実施例における送信部の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図５】 本実施例における伸長処理部の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【符号の説明】

２ ネットワーク、４、６ データ処理装置、８ 記憶
装置、１０ 送信部、１２ 受信部、１４ 投入機能
部、１６ 検索機能部、１８ データベース、２０ 一
時記憶領域、２２ レコード圧縮部、２４ レコード登
録部、２６ 検索方法判定部、２８ 検索キーデータ圧
縮部、３０、４０ カラムデータ伸長部、３２ データ
比較部、３４ 通信部、３６ 応用プログラム実行部、
３８ 伸長処理部、４２ テーブル、４４、４８ カラ
ム情報保持部、４６ リザルトセット。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮されたデータを記憶するデータベー
   スを有するデータベース側データ処理装置と前記データ
   ベースにアクセスを行う１乃至複数のアクセス側データ
   処理装置とを含むデータベースシステムにおいて、 前記データベース側データ処理装置は、レコード単位で
   受け取るデータをカラム単位で圧縮しデータベースに投
   入していく投入機能手段を有することを特徴とするデー
   タベースシステム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデータベースシステムに
   おいて、 前記投入機能手段は、 レコードをカラム毎に圧縮するレコード圧縮部と、 圧縮したレコード及びカラム位置情報を前記データベー
   スに登録するレコード登録部と、 を有することを特徴とするデータベースシステム。
3. 【請求項３】 請求項１記載のデータベースシステムに
   おいて、 前記データベース側データ処理装置は、前記データベー
   スに対する一致検索の場合にカラムを圧縮したままの状
   態でデータ検索を行う一致検索機能手段を有することを
   特徴とするデータベースシステム。
4. 【請求項４】 請求項３記載のデータベースシステムに
   おいて、 前記一致検索機能手段は、 検索キーデータを圧縮する検索キーデータ圧縮部と、 圧縮した検索キーデータと前記データベースの各カラム
   とを比較する圧縮データ比較部と、 を有することを特徴とするデータベースシステム。
5. 【請求項５】 請求項１記載のデータベースシステムに
   おいて、 前記データベース側データ処理装置は、前記データベー
   スに対する一致検索以外の検索の場合にカラム位置情報
   に基づいて検索対象となるカラムのみを伸長してデータ
   検索を行う一致検索以外検索機能手段を有することを特
   徴とするデータベースシステム。
6. 【請求項６】 請求項５記載のデータベースシステムに
   おいて、 前記一致検索以外検索機能手段は、 前記データベースに登録されているカラムを伸長するカ
   ラムデータ伸長部と、 検索キーデータを伸長された各カラムと比較する伸長デ
   ータ比較部と、 を有することを特徴とするデータベースシステム。
7. 【請求項７】 圧縮されたデータを記憶するデータベー
   スを有するデータベース側データ処理装置とネットワー
   クを介して前記データベースにアクセスを行う１乃至複
   数のアクセス側データ処理装置を含むデータベースシス
   テムにおいて、 前記データベース側データ処理装置は、カラム毎に圧縮
   されたレコード及びそのレコードに対応したカラム位置
   情報を前記アクセス側データ処理装置に送信するデータ
   送信手段を有することを特徴とするデータベースシステ
   ム。
8. 【請求項８】 圧縮されたデータを記憶するデータベー
   スを有するデータベース側データ処理装置と前記データ
   ベースにアクセスを行う１乃至複数のアクセス側データ
   処理装置を含むデータベースシステムにおいて、 前記アクセス側データ処理装置は、前記データベース側
   データ処理装置から受け取った圧縮されたままの状態の
   レコード及びカラム位置情報に基づいて前記レコードを
   カラム毎に分割し伸長するアクセス側カラムデータ伸長
   手段を有し、前記レコードを元のレコードに復元するこ
   とを特徴とするデータベースシステム。