JPH1011342A - データベースシステムのアクセス方法及びアクセス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データベースの排他制御、状態変更通知及び
一貫性保守のプログラムを容易に作成することが可能な
データベースシステムのアクセス方法を提供する。 【解決手段】 排他情報２、状態変更情報３、一貫性情
報４などを静的メンバデータとして保有するデータベー
スクラスをデータベースクラス格納手段１に格納し、デ
ータベース制御手段２は、データベースクラス格納手段
１に格納された静的メンバデータをデータベースインス
タンスから参照することにより、排他制御６、状態変更
通知７、一貫性制御８などのデータベースの制御を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データベースシス
テムのアクセス方法及びアクセス装置に関し、特に、デ
ータベースの排他制御や状態変化通知、或いはデータベ
ースの一貫性の保守を行う場合などに適用して好適なも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のデータベースシステムは、様々な
分野で使用する情報の正規化を行って蓄積しておくこと
により、様々な検索条件での情報公開を可能としてい
る。

【０００３】また、データベースシステムを不特定多数
の利用者によって広域で利用され、有効に活用されるよ
うにするため、図５に示すように、コンピュータとネッ
トワークとを用いた大規模なシステムを構築し、多量の
データを高速に処理することにより、クライアント３３
〜３５がサーバ３１を介してデータベース３２に格納さ
れた情報を自由に削除したり、追加したり、公開したり
できるようにしている。

【０００４】このデータベースシステムをコンピュータ
とネットワークとを用いて実現するために、以下のよう
なことが行われていた。まず、多数の利用者が、データ
ベースに格納された同一の情報にネットワークを介し
て、参照、書き込み、削除、追加処理などのアクセス要
求を発行し、それらの複数の要求が競合した場合、これ
らの要求を整理することにより常に正しい情報を実時間
で利用者に提供する。

【０００５】例えば、図６に示すように、利用者６４が
端末６２を操作してデータベース６１に格納された情報
Ａを参照している際に、利用者６５が端末６３を操作し
てデータベース６１に格納された情報Ａに書き込みなど
の修正を行った場合、データベース６１に格納された情
報Ａに対する修正結果を、利用者６４に対して実時間で
通知する必要がある。

【０００６】このため、データベース６１に格納された
情報Ａの修正権利を、実時間において単一の利用者のみ
に与える排他制御などを行うことにより、データベース
６１に格納された情報の一貫性を保つようにしていた。

【０００７】また、図７に示すように、データベース７
３は、多量なデータ７４を蓄積し、データベース７３を
コンピュータシステム化して、利用者７１の要求に充分
に応えるため、抽象化された複雑な情報７２の構造を適
切なデータモデル７５に変換してコンピュータ上の物理
ファイルに置換するようにしていた。

【０００８】そして、システム運用者７６は、データベ
ース７３に格納された多量なデータ７４に対し、複雑な
データモデル７５の一貫性を保ちながらメンテナンス作
業を行っていた。

【０００９】さらに、図８に示すように、システム開発
者８３は、データベースシステムを開発する際、抽象化
モデル８１及び利用者や運用者の要求８２に基づいて、
適切なデータモデルを提案したり、コンピュータモデル
を提案したりしていた。

【００１０】この場合、利用者に実時間で正しいデータ
を提供するため、プロセス毎にデータベースの排他制御
方法を考案したり、データベースの状態変化通知方法を
考案したりするようにしていた。また、データベースの
運用を効率的に行うことができるようにするため、デー
タベースのデータテーブル毎の保守方法を考案したり、
データテーブル間の一貫性の保守方法を考案したりする
ようにしていた。

【００１１】以下、従来のデータベースシステムについ
て図面を参照しながら説明する。図９において、データ
ベース４１へのアクセス要求をコンピュータ上に実装す
る場合、アクセスの対象となるテーブルと処理単位毎に
トランザクション４３と呼ばれる単位に分割し、それぞ
れのトランザクション４３に対し、プロセス４２、４
６、４７と呼ばれるコンピュータ上の作業単位として、
コンピュータ上の主記憶装置４４、補助記憶装置４５な
どのシステム資源を割り当てて処理を実行するようにし
ていた。

【００１２】これらのプロセス４２、４６、４７は、シ
ステム資源を単独で専有することが一般的に行われてお
り、その独立性は極めて高く保たれている。そのため、
プロセス４２、４６、４７の間の通信やシステム資源の
割り振りをオペレーティングシステム４８により管理す
るようにしていた。

【００１３】例えば、ＵＮＩＸやＯＳ／２などの複数の
プロセスの並列処理を可能とするマルチプロセス対応の
オペレーティングシステムでは、プロセス間通信にメッ
セージやパイプ、システム資源の排他制御にセマフォな
どのカーネル資源を提供している。

【００１４】データベースシステムにおいても、ＵＮＩ
ＸやＯＳ／２などのプログラム構造がそのまま使われて
おり、プロセス４２、４６、４７毎に発行されるデータ
ベース４１へのアクセス要求を行う場合、セマフォなど
のカーネル資源を利用してプロセス４２、４６、４７内
部で排他制御を行うようにしている。

【００１５】このことにより、多数の利用者がネットワ
ークを介してデータベース４１の同一の情報にアクセス
し、アクセス要求の競合が発生するような場合において
も、異なる要求が同時に発生しないような制御を可能と
している。

【００１６】例えば、データベース４１上の同じ情報Ａ
をアクセスしているプロセス４６、プロセス４７におい
て、プロセス４７が情報Ａを変更した場合、その情報Ａ
の変更についてプロセス４７に通知する必要がある。

【００１７】そして、プロセス４６は、この状態変更通
知に基づいて、情報Ａの再読み込みや画面情報の再描
画、さらにアクセス処理内の条件分岐などを行う必要が
あり、この状態変更通知は、オペレーティングシステム
４８が提供しているメッセージやパイプなどのプロセス
間通信機能を用いて行われる。

【００１８】すなわち、プロセス４７が情報Ａを変更し
た場合、メッセージを用いてデータベース４１の状態変
更通知をプロセス４６に対して行い、プロセス４６は情
報Ａを再読み込みすることにより、それぞれのプロセス
４２、４６、４７が実時間の情報を常に参照できるよう
にしている。

【００１９】また、データベース４１における抽象化さ
れた複雑な情報モデルをコンピュータの物理ファイルに
置換する際、表イメージのデータテーブル群に細分化
し、図１０に示すように、それぞれのデータテーブルの
処理単位である１レコード毎に一意の値を持つデータ項
目、すなわちキー項目を設けるようにしたリレーショナ
ルデータベースを用い、このリレーショナルデータベー
スのキー項目を用いてデータテーブルの関連づけを行う
ことにより、複雑な情報モデルを実現するようにしてい
る。

【００２０】すなわち、リレーショナルデータベースで
構築されたデータモデルにおいて、例えば、主テーブル
５１の情報を削除する場合、その主テーブル５１の情報
と関連づけられた従属テーブル５３、５４の情報も全て
削除することにより、データベースの一貫性を確保して
いる。さらに、主テーブル５１においてキー項目を変更
した場合、その主テーブル５１の情報と関連づけられた
従属テーブル５３、５４のキー情報も全て変更する。

【００２１】なお、このプロセス４２、４６、４７の間
の通信機能やデータベースの一貫性を確保する処理機能
は、各プロセス４２、４６、４７毎に実装されている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
データベースシステムは、データベース４１の排他制御
を、カーネル資源のセマフォなどを用いて各プロセス４
２、４６、４７毎に行っており、資源を獲得することが
できなかった場合、プロセス４２、４６、４７自体を一
時的に停止させて、資源の再獲得を行うリトライ処理の
機能も各プロセス４２、４６、４７毎に実装するように
していた。

【００２３】このため、システム開発者は、排他制御の
機能やリトライ処理の機能をプロセス４２、４６、４７
毎に実装するためのプログラムの記述やテストに手間が
かかるという問題があった。

【００２４】また、データベース４１の状態変化の通知
をカーネル資源のメッセージなどを用いて各プロセス４
２、４６、４７毎に行っており、各プロセス４２、４
６、４７毎にプロセス４２、４６、４７の間で通信の送
受信の機能を実装するとともに、各プロセス４２、４
６、４７毎にメッセージの送信先のプロセス４２、４
６、４７を管理するようにしていた。

【００２５】このため、システム開発者は、メッセージ
の送受信の機能をプロセス４２、４６、４７毎に実装す
るためのプログラムの記述やテストに手間がかかるとい
う問題があった。

【００２６】さらに、データベース４１の一貫性を確保
するため、主テーブル５１、５２に対する変更を従属テ
ーブル５３、５４に反映させる必要があり、複雑な情報
モデルの場合、リレーショナルデータベースで作成する
データテーブルの数が増大し、システム開発者の負担が
大きくなるという問題があった。

【００２７】そこで、本発明の目的は、データベースの
排他制御、状態変更通知及び一貫性保守のプログラムを
容易に作成することが可能なデータベースシステムのア
クセス方法及びアクセス装置を提供することである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明によれば、オブジェクト指向プログラミ
ング言語を用いたデータベースクラスを作成し、その静
的メンバデータとして、例えば、排他情報、状態変更情
報、一貫性情報を持たせ、これらの静的メンバデータを
個々のデータベースインスタンスから参照することによ
り、排他制御、状態変更通知、一貫性制御を行うように
している。

【００２９】このことにより、排他制御、状態変更通
知、一貫性制御を行うプログラムをプロセス毎にコーデ
ィングする必要がなくなり、工数を削減することができ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例によるデ
ータベースシステムのアクセス装置について図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明の一実施例によるア
クセス装置の機能的な構成を示すブロック図である。

【００３１】図１において、データベースクラス格納手
段１は、カーネル資源とプロセス情報とを静的メンバデ
ータとして保有するデータベースクラスを格納する。静
的メンバデータは、排他情報２、状態変更情報３、一貫
性情報４などから構成される。

【００３２】データベース制御手段２は、データベース
クラス格納手段１に格納された静的メンバデータをデー
タベースインスタンスから参照することにより、排他制
御６、状態変更通知７、一貫性制御８などのデータベー
スの制御を行う。

【００３３】以上説明したように、本発明の一実施例に
よるデータベースシステムのアクセス装置によれば、オ
ブジェクト指向により、カーネル資源とプロセス情報と
を静的メンバデータに置換し、アクセスプログラムをメ
ソッドに置換することにより、データベースクラスを定
義する。システムは、このデータベースクラスの実体を
所有するクラス、すなわち、インスタンスリンケージの
手法を用いて構築する。

【００３４】このことにより、カーネル資源であるセマ
フォやメッセージなどの情報と画面などのユーザインタ
ーフェイスを含むプロセス情報とを、データベースのア
クセスプログラムと結びつけることができ、プロセス開
発者がプロセス毎にプログラムの設計を行う必要がなく
なり、データモデルの複雑さによる工数の増大を回避で
きる。

【００３５】次に、本発明の一実施例によるデータベー
スのアクセス方法について図面を参照しながら説明す
る。本発明の一実施例によるデータベースのアクセス方
法では、オブジェクト指向プログラミング言語であるＳ
ｍａｌｌｔａｌｋ、ＡＴ＆ＴＣ＋＋などを使うが、以下
の説明では、ＡＴ＆Ｔ Ｃ＋＋を用いた場合を例にと
る。

【００３６】Ｃ＋＋では、図２に示すように、全てのデ
ータベースクラス１２のインスタンス１４から参照でき
る一意な静的メンバデータを、ｓｔａｔｉｃキーワード
１１を用いて宣言する。そして、この静的メンバデータ
のデータ領域１３に排他制御用の情報、データベース
名、インスタンス１４が生成されたプロセスの識別子、
従属するデータテーブルの関係を示したチェーンなどを
格納する。

【００３７】このことにより、アクセスメッセージがプ
ログラムからインスタンス１４に送られた場合、データ
領域１３を参照することにより、排他制御処理や一貫性
保守の処理を行うことができる。

【００３８】図３は、本発明の一実施例によるデータテ
ーブルのデータ構造を示す制御情報を示す図である。図
３において、データテーブル２１の物理ファイルの先頭
に制御情報部２２が設けられ、制御情報部２２には、デ
ータ項目名、データ種別、データ長などを格納するとと
もに、それぞれのデータ項目名が従属する親データテー
ブルのデータ項目名も格納する。

【００３９】次に、本発明の一実施例によるデータ領域
１３の記述方法について図面を参照しながら説明する。
図４において、データベースインスタンスがプロセス内
で宣言された場合、その構築子であるコンストラクタ内
でデータベースのオープン処理が行われ、正常終了した
際に、データ領域１３にデータベース名とプロセス識別
子との登録を行う。また、オープンしたデータベースの
データテーブル２１の制御情報部２２から、従属するデ
ータテーブル２１の関係を示したチェーンを獲得し、そ
のチェーンも独立にデータ領域１３に登録する。

【００４０】ここで、データベース名がデータ領域１３
に既に登録されている場合、アプリケーションの他のプ
ロセスでデータベースが既に開かれていることを示して
いるので、その線形リストに本情報であるデータベース
名とプロセス識別子とを追加する。

【００４１】また、データ領域１３から情報を削除する
場合、プロセス内でのデータベースインスタンスがスコ
ープ外に出た際に、その消滅子であるデストラクタ内
で、データベース名とプロセス識別子とに基づいてデー
タ領域１３を検索する。

【００４２】なお、インスタンス１４にメッセージを送
ることにより、スコープ内においても明示的にデータ領
域１３から情報を削除することもできる。次に、本発明
の一実施例による排他制御方法について説明する。

【００４３】図２において、データベースの参照、削
除、更新、追加などのアクセスメッセージがインスタン
ス１４に送信された場合、インスタンス１４はデータベ
ース名に基づいてデータ領域１３を検索し、プロセス識
別子を参照することにより、自己の属するプロセス以外
の他のプロセスが同一のデータベースに対してどのよう
なロック条件を発行しているかを確認する。

【００４４】例えば、他のプロセスからレコードロック
が発行されている場合、このことを自己のプロセスの呼
び出し元に通知し、そこで再試行を行うように設定され
ていれば、そのリトライ時間の間、自己のプロセスを停
止し、再度アクセス権の獲得を試みる。

【００４５】このように、データベースクラス１２を参
照することにより、排他制御を行うことができるので、
従来のように、システム開発者が排他制御を行うプログ
ラムを記述し、動作を検証する必要がなくなり、工数の
削減や作業の簡略化を行うことができる。

【００４６】以上説明したように、本発明の一実施例に
よる排他制御方法によれば、データベースクラス１２の
インスタンス１４にアクセスメソッドを用いてメッセー
ジを送ることにより、プロセス内でデータベースにアク
セスを行うことができる。この際、アクセスメソッド
は、データベースクラス１２の静的メンバデータである
排他情報を参照することにより、排他制御を行うかどう
かの判定を行うことができる。

【００４７】このことにより、排他制御は、データベー
スクラス１２に隠蔽され、プロセス内で排他制御の記述
を行う必要がなくなり、システム開発者の設計及びテス
ト作業の負荷を軽減することができる。

【００４８】次に、本発明の一実施例による状態変更通
知方法について説明する。図２において、アクセスメッ
セージがインスタンス１４に送信され、データベースの
記述情報が変更された場合、インスタンス１４はデータ
ベース名に基づいてデータ領域１３を参照することによ
り、自己の属するプロセス識別子以外のプロセス識別子
を検索し、そのプロセス識別子により識別されるプロセ
スが有するインスタンス１４に対し、データベースが変
更された旨の通知を行う。

【００４９】このデータベースが変更された旨の通知を
受信したインスタンス１４は、自己の抱えるデータベー
スの記述情報の再読み込みを行ったり、画面の再描画を
行ったりする。また、アクセスメソッドの実行途中の場
合、条件分岐の判断情報として利用する。

【００５０】このように、データベースクラス１２を参
照することにより、状態変更通知を行うことができるの
で、従来のように、システム開発者が各プロセス毎に状
態変更通知を行うプログラムを記述し、動作を検証する
必要がなくなり、工数の削減や作業の簡略化を行うこと
ができる。

【００５１】以上説明したように、本発明の一実施例に
よる状態変更通知方法によれば、複数のプロセスが同一
のデータベースのインスタンス１４を所有し、そのうち
の１つのプロセスがデータベースのインスタンス１４に
変更を加えた場合、データベースクラス１２の静的メン
バデータである状態変更情報に、そのインスタンス１４
が変更されたことを転記することにより、そのコピーで
ある他のプロセスのインスタンス１４も状態変更が発生
したことをその静的メンバデータから知ることができ、
再読み込み／再画面描画／処理の分岐判断などを行うこ
とができる。

【００５２】このことにより、状態変更は、データベー
スクラス１２に隠蔽され、プロセス内で状態変更通知の
記述を行う必要がなくなり、システム開発者の設計及び
テスト作業の負荷を軽減することができる。

【００５３】次に、本発明の一実施例による一貫性の保
守方法について説明する。図２において、データベース
の記述情報に変更を行うメッセージがインスタンス１４
に送信された場合、インスタンス１４は静的メンバデー
タであるチェーンを辿り、データテーブル２１の従属関
係を調べ、必要があれば従属するデータテーブル２１の
記述情報の変更を行う。

【００５４】そして、データテーブル２１の全ての情報
が完了した時点で、自己の記述情報の変更を行う。な
お、これらの変更を行う際、排他制御が行われるととも
に、記述情報の変更が終了した後は、各プロセスに最新
の記述情報が通知される。

【００５５】このように、データベースクラス１２を参
照することにより、データベースの一貫性の保守を行う
ことができるので、従来のように、システム開発者がデ
ータベースの従属関係に留意しながらデータベースの一
貫性の保守を行うプログラムを記述し、動作を検証する
必要がなくなり、工数の削減や作業の簡略化を行うこと
ができる。

【００５６】以上説明したように、本発明の一実施例に
よる一貫性の保守方法によれば、プロセスが、データベ
ースのインスタンス１４にレコードの削除や変更のメッ
セージを与えた場合、そのインスタンス１４は、データ
ベースクラス１２の静的メンバデータに記述されたリレ
ーショナルデータベースの関連付けの情報を辿って従属
テーブルを参照することにより、インスタンス１４に与
えられた削除メッセージの可否の判定や変更メッセージ
の従属テーブルへの反映を行うことができる。

【００５７】このことにより、一貫性の保守について
も、データベースクラス１２に隠蔽され、プロセス内で
一貫性の保守を行う処理の記述を行う必要がなくなり、
システム開発者の設計及びテスト作業の負荷を軽減する
ことができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
排他情報とプロセス毎に使用されているデータベース情
報などのデータとアクセスプログラムとを、オブジェク
ト指向プログラミングの手法を用いてクラスとして定義
することにより、排他制御、状態変更通知、一貫性制御
を行うプログラムをプロセス毎にコーディングする必要
がなくなり、工数を低減するライブラリを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるデータベースシステム
のアクセス装置の機能的な構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例によるデータベースクラスの
概略構成を示す図である。

【図３】本発明の一実施例によるデ−タテーブルの概略
構成を示す図である。

【図４】本発明の一実施例によるデ−タ領域への登録方
法を示す図である。

【図５】従来のデータベースシステムの概略構成を示す
図である。

【図６】従来のデ−タベースシステムの動作を示す図で
ある。

【図７】従来のデ−タベースシステムの運用方法を示す
図である。

【図８】従来のデ−タベースシステムの開発方法を示す
図である。

【図９】従来のデ−タベースシステムの概略構成を示す
ブロック図である。

【図１０】従来のリレーショナルデ−タベースにおける
データテーブルの従属関係を示す図である。

【符号の説明】

１ データベースクラス格納手段 ２ 排他情報 ３ 状態変更情報 ４ 一貫性情報 ５ データベース制御手段 ６ 排他制御 ７ 状態変更通知 ８ 一貫性制御 １１ ｓｔａｔｉｃ キーワード １２ データベースクラス １３ データ領域 １４ インスタンス ２１ データテーブル ２２ 制御情報部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データベースとしてのデータを表形式で
   格納するデータテーブルのデータ構造をデータベースの
   物理ファイルの一部の領域に格納するデータベースシス
   テムへのアクセス方法において、 データベースのクラスライブラリをオブジェクト指向プ
   ログラミング言語を用いて作成し、 前記クラスライブラリの静的メンバデータ部にデータベ
   ースのアクセス管理情報を格納し、 データベースインスタンスが前記アクセス管理情報を参
   照することにより、データベースにアクセスすることを
   特徴とするデータベースシステムのアクセス方法。
2. 【請求項２】 データベースのクラスライブラリをオブ
   ジェクト指向プログラミング言語を用いて作成し、 前記クラスライブラリの静的メンバデータ部にデータベ
   ース名及びプロセス識別子を記述したアクセス管理情報
   を格納し、 前記アクセス管理情報を参照することにより、データベ
   ースの排他制御を行うことを特徴とするデータベースシ
   ステムの排他制御方法。
3. 【請求項３】 データベースのクラスライブラリをオブ
   ジェクト指向プログラミング言語を用いて作成し、 前記クラスライブラリの静的メンバデータ部にデータベ
   ース名及びプロセス識別子を記述したアクセス管理情報
   を格納し、 データベースが更新された後、前記アクセス管理情報を
   参照することにより、データベースの状態変更通知を行
   うことを特徴とするデータベースシステムの状態変更通
   知方法。
4. 【請求項４】 データベースのクラスライブラリをオブ
   ジェクト指向プログラミング言語を用いて作成し、 前記クラスライブラリの静的メンバデータ部にデータ項
   目毎の従属関係を記述したアクセス管理情報を格納し、 前記アクセス管理情報を参照し、データベースのデータ
   テーブルの更新を行うことにより、データベースの一貫
   性の保守を行うことを特徴とするデータベースシステム
   の一貫性の保守方法。
5. 【請求項５】 カーネル資源とプロセス情報として静的
   メンバデータを保有するデータベースクラスを格納する
   データベースクラス格納手段と、 前記静的メンバデータをデータベースインスタンスから
   参照することにより、データベースの制御を行うデータ
   ベース制御手段とを備えることを特徴とするデータベー
   スシステムのアクセス装置。
6. 【請求項６】 前記静的メンバデータとして排他情報を
   格納し、前記排他情報を参照してデータベースの排他制
   御を行うことを特徴とする請求項５に記載にデータベー
   スシステムのアクセス装置。
7. 【請求項７】 前記静的メンバデータとして状態変更情
   報を格納し、前記状態変更情報を参照してデータベース
   の状態変更通知を行うことを特徴とする請求項５に記載
   にデータベースシステムのアクセス装置。
8. 【請求項８】 前記静的メンバデータとして一貫性情報
   を格納し、前記一貫性情報を参照してデータベースの一
   貫性制御を行うことを特徴とする請求項５に記載にデー
   タベースシステムのアクセス装置。