JPS63310042A - デ−タベ−スの整合保証方式 - 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】 （発明の属する技術分野） 本発明は、データベース管理システムにおけるアクセス
競合に対する整合性の保証方式に関し、特に会話型のア
クセストランザクションを有するデータベース管理シス
テムの整合性保証方式に関するものである。

（従来の技術） 従来のデータベース管理システムが整合性を保証するに
は、幾つかの方法がある。

即ち、アクセスに対してテーブルやフィールドをロック
する方法、 特別な権利を持つ利用者だけに更新、挿入、削除操作を
許可する方法、 アクセスを待行列につなぐ方法がその主なものである。

上記の何れの方法でも、会話型の更新、挿入、削除操作
（以後、この３種の操作をまとめて更新操作と記述する
）を含むアクセスを有するデータベースシステムは、更
新操作の応答がロックやキューにより待たされて直ちに
反映されないという不便さがあった。

（発明の目的） 本発明の目的は、同一データに対する、数分以上かかる
比較的長い会話型トランザクションを、同時に受は付け
ることを可能とするデータベースアクセス競合処理方式
を提供することにある。

（発明の構成） 本発明は、予め各担当皆が意見、原案を作成して持ち寄
り、打ち合せで問題点を洗いだし、解析、検討を行うこ
とにより、全体として整合の採れた意見、設計書、提案
等を作成することができるという意思決定の方式を、打
ち合せ方式と呼び、その打ち合せ方式に基づき、データ
ベース更新の整合性を保証する、データベースの整合保
証方式に関するものである。

本発明の構成は、以下の４つの過程で示すことができる
。

■　各データベースの利用者が、独立にデータベースの
検索、更新を行うが、その更新操作は、打ち合せを行っ
て他の利用者の更新操作と矛盾がないことが確認できる
まで、データベースに反映せずにソフトウェアによって
自動的に各利用者毎のジャーナルファイルに蓄積される
。

■　打ち合せの前には、ソフトウェアによって各利用者
のジャーナルファイルを全て解析して矛盾チェックを行
ない、その結果として矛盾リストを得る。

■　打ち合せの場では、その矛盾リストを基にして解析
、検討を行ない矛盾を解決する。

■　その結果を各利用者のジャーナルファイルに反映さ
せて、修正後のジャーナルファイルを用いてデータベー
スを更新することによりデータベースの整合が保証でき
る。

即ち、本発明における各利用者のデータベースの更新操
作は、打ち合せ方式では各担当者が意見、原案を作成す
る過程に対応し、本発明の矛盾のチェックの過程は、打
ち合せ方式における問題点の洗いだしの過程に該当する
。

本発明における打ち合せの結果を各利用者のジャーナル
に反映する過程は、打ち合せの検討結果をまとめる過程
に対応する。

これらの目的を達成するために、データベースの挿入、
削除、更新操作（以後、この３種の操作をまとめて更新
操作と呼ぶ）を各利用者毎に格納するジャーナルファイ
ルと複数のジャーナルファイルをまとめて競合条件によ
り更新操作の矛盾をチェックするプログラムを用いる。

第１図はデータベース整合保証機構の機能構成図を示す
。

これは本発明を実現するソフトウェアの機能構成図であ
る。

図において、四角で囲まれた部分は、機能を実現するた
めのソフトウェアで実現する処理を示している。

ディスクのマークで囲まれているのは、処理に関係する
ファイル、及びデータベースを示している。マークなし
で記述されている部分は、ソフトウェアに対する入出力
である。矢印は、データの流れを示している。

次に、各部の内容について説明する。

１は、データベース検索要求部であり、本ソフトウェア
に対するデータベースの更新、検索の要求を示す。更新
、検索の要求は、リレーショナルデータベースのアクセ
ス言語として基準となりつつあるＳＱＬ言語の形式をも
って行なう。

２は、ＳＱＬ解析処理部で、ＳＱＬ言語の解析を行ない
、更新操作と検索操作に大別して各要求毎に必要な情報
をトランザクションに設定する。

３は、ＳＱＬ解析処理部２の結果に対してデータベース
アクセス手法基準化のためのＶＩＥＷ変換（＄１）を行
うＶＩＥＷ変換処理部である。

検索要求は、この形式で５ｅｌｅｃｔ処理部５へ渡され
、更新操作要求は、更新操作処理部４へ渡される。

４は更新操作処理部で、更新要求をジャーナルファイル
ｎ６、テーブル管理情報７、アイテム管理情報８、のフ
ァイルに反映し；更新者自身の検索にだけ即時にその更
新の結果が反映されるように５ｅｌｅｃｔ処理部５へ更
新要求データを渡す。

５は５ｅｌｅｃｔ処理部で、ＶＩＥＷ変換処理部３から
受は取った検索要求に対して、５ｅｌｅｃｔ処理部５が
受は取ったデータに従って利用者毎に適切な検索結果が
得られるように検索要求を変換して、データベースアク
セス処理部９に検索要求トランザクションを引き継ぐ。

６はジャーナルファイルｎで、更新繰作コマンドイメー
ジを格納するジャーナルファイルであり、利用者毎に１
ファイル設ける。記号′ｎ′は利用者ｎに対するジャー
ナルファイルであることを示している。（利用者ｎは、
複数の利用者を代表するものとする） ７はテーブル管理情報で、リレーショナルデータベース
（ＲＤＢ）に格納しであるテーブルを管理するファイル
で、ＲＤＢ対応に依存する。

８はアイテム管理情報で、ＲＤＢに格納しであるアイテ
ム（テーブルを構成するフィールドやテーブルに依存す
るレコード数）を管理するファイルで、ＲＤＢ対応に依
存する。

９はデータベースアクセス処理部で、５ｅｌｅｃｔ処理
部５から来るデータベースの検索要求と、ジャーナル反
映処理部１０から来るデータベースの更新要求に従って
リレーシミナルデータベースに対するトランザクション
を生成する。

１０はジャーナル反映処理部で、ＲＤＢの検索結果に対
してジャーナルファイルの内容に従って各利用者の更新
操作をＲＤＢの検索結果に対して反映して検索結果出力
１２として出力する。また、整合性の保証された修正済
みジャーナルファイルに従ってデータベースアクセス処
理部９に対してＲＤＢ更新要求を渡す。

１１は、データを格納するＲＤＢであり、ＳＱＬインタ
ーフェースを持つものである。

１２は検索結果出力であり、データベース検索要求部１
で入力された検索要求に対する検索結果である。

１３は矛盾チェック要求で、ＲＤＢの更新を行う前に各
利用者のジャーナルファイルを全て統合したときの更新
操作の矛盾を調べる要求を示している。

１４は矛盾チェック処理部で、ジャーナルファイルｎ６
．テーブル管理情報７．アイテム管理情報８、を調べて
更新操作の矛盾をチェックする処理である。結果は、リ
スト形式で１５に出力する。

１５は矛盾リスト出力で、矛盾チェックの結果の矛盾点
、どの利用者の更新操作がどの利用者の更新操作と、ど
の様な形式で矛盾しているのがのリストである。

ここで、示される矛盾の形式は、第３図に示すものであ
る。

データベースの競合を制御する方式としては、このジャ
ーナルファイルにより各利用者毎の更新操作を菩えてお
き、データベースの更新時期まで更新操作のデータベー
スへの反映を遅延する。

データベースの更新は定期的に行ない、データベースの
更新前に矛盾のチェックを行ない、各利用者間で打ち合
せなどを行ない、全てのジャーナルファイルの更新操作
を矛盾の無い状態に更新してからデータベースの一括更
新を行う。

本方式の会話型トランザクションで実行される更新操作
は、一括更新が行われるまでは更新を行った本人以外の
他の利用者には反映されない。

利用者自身の行った更新操作については、データベース
の読みだし操作時にデータベースの読みだし内容に対し
て本人のジャーナルファイルの更新操作を適用した後の
データに変換して利用者に提供することによって、見か
け上データベースが更新されているように扱える。

ジャーナルファイルの作成方式は、会話型トランザクシ
ョンの中から更新操作だけを取り出して、その内容はデ
ータベースに反映せずにジャーナルファイルに、データ
ベースの項目毎に、まとめて格納することにより作成す
る。

第２図は本発明を実現するハードウェア構成例を示す。

ハードウェアの各部分は、その機能を表すマークで記述
し、マーク内に装置名を記述しである。

各部分を結ぶ線は、各装置がハード的に接続されている
ことを示す。

次に各部の構成について説明する。

２１はホスト計算機で、ソフトウェアで指定された処理
を実行する装置である。

２２は磁気テープ装置で、データベースのバックアップ
をマグネットテープ（ＭＴ）に保存、再生する装置であ
る。

２３は磁気ディスク装置で、第１図のジャーナルファイ
ルｎ６、テーブル管理情報７、アイテム管理情報８及び
ＲＤＢｌｌで示すファイル、データベースを格納する２
次記憶装置である。

２４は通信制御装置で、データベースの検索、更新要求
を端末装置から受は付けるための通信を行うための装置
である。

２５はラインプリンタで、第１図の検索結果出力１２、
矛盾リスト出力１５の結果を印字するための装置である
。

第３図は、データベース中の同一データに対する更新操
作が矛盾となる条件を示す図である。

図中、 不可能とあるは、発生することのないパターン、矛盾と
あるは、矛盾するパターン、 警告とあるは、矛盾でないが警告を出すパターンを示す
。

矛盾のチェックの方式は、全てのジャーナルファイルを
読み込み、それをデータベースの項目毎にまとめて図に
示す矛盾の条件が発生していないかどうかをチェックす
る。

矛盾が発生している場合には、矛盾があるのでデータベ
ースの更新ができない旨のエラーメツセージを出力し、
矛盾にならない場合でも同じデータベース項目に対して
２以上の利用者が更新操作を行っている場合には、警告
リストをデータ項目単位毎に作成して出力する。

利用者は、打ち合せの際にこれらの出力を基にデータベ
ースの更新や、対象としているデータベースの更新操作
に対する意識のずれがないことを確認して正しい更新操
作を決定し、それに従い、各利用者のジャーナルファイ
ルを更新する。

このようにして作成されたジャーナルファイルを用いて
データベースを一括更新することによりデータベースに
競合なく更新を行うことができる。

第３図は、利用者Ａと利用者Ｂがデータベース中の同一
データに対して更新操作を行った場合に矛盾となる場合
、矛盾ではないが何等かの意思の疎通がない可能性のあ
る場合、発生し得ない場合の条件を表形式の図にまとめ
たものである。

挿入については、 利用者Ａ、利用者Ｂのどちらかが新規にデータを挿入し
た場合は、そのデータは、ＲＤＢの更新が行われるまで
データベースには、格納されないために他の利用者が検
索をすることは不可能であり、他の利用者が更新、削除
を行うことは不可能である。

更新については、 利用者Ａが更新したデータについて利用者Ｂも更新を行
っている場合は、各利用者間の更新が独立であるため矛
盾を引き起こす。

削除については、 利用者Ａが削除したデータを利用者Ｂも削除することは
、意味的には矛盾しないが同一データに対して複数の削
除操作が存在すると作業手順的に重複があった可能性が
あるので警告として出力する。

（実施例） 第４図は本発明によるデータベース更新の具体例を示す
。

ここでは、利用者Ａと利用者Ｂがそれぞれ独立にデータ
αについて矛盾を含む更新を行ない、矛盾チェックを行
ない、ジャーナルファイルを修正して、データベース本
体を更新する手順を示している。

四角で囲まれた部分は、利用者がデータベースに対して
行う操作を示す。

楕円形で囲まれた部分はデータを示し、右上についてい
る数字は、第１図のデータに記述した数字に対応してい
る。

プリンタマークで記述した部分は、リス１〜として出力
されるデータを示す。

六角形で囲まれた部分は、利用者間で矛盾チェックリス
トを基に矛盾点の解析、検討を行う作業を示している。

実線矢印は、利用者の操作の流れを示している。

破線矢印は、ソフトウェアで実現する処理を示しており
、数字は、第１図の処理で記述した数字に対応している
。

第４図では、利用者Ａと利用者Ｂがそれぞれ独立にデー
タαについて矛盾を含む更新を行ない、矛盾チェックを
行ない、ジャーナルファイルを修正して、データベース
本体を更新する手順を示している。

操作１では、利用者Ａがデータαの値をＸからＹに更新
している。この更新の内容は、利用者Ａのジャーナルフ
ァイルに“データα：　（Ｘ−＞Ｙ）”の更新コマンド
の形式で保存され、この時点ではデータベースに反映さ
れない。

操作２では、利用者Ａがデータαを参照しているところ
である。利用者Ａは、データαを更新した本人であるた
めに、操作２の時点で操作１で行った更新操作が反映さ
れた値Ｙを参照できる。

操作３は、利用者Ｂがデータαを参照しているところで
ある。

利用者Ｂは、操作１を行った本人ではないために操作１
の以前の値Ｘを参照している。

操作４では、利用者Ｂがデータαを値ＸからＺに更新し
ている。この更新の内容は、操作１と同様に利用者Ｂの
ジャーナルファイルに格納され、データベースには反映
されない。

操作５では、利用者Ａのジャーナルファイルと利用者Ｂ
のジャーナルファイルを統合して第３図の矛盾条件に違
反する更新操作が行われていないかをチェックしている
。この結果を矛盾チェックリストとして出力している。

この場合は、矛盾チェックリストに同一のデータ（この
場合は、データα）に２操作以上の更新が行われている
ことを示す矛盾チェックリストを出力する。

この結果を用いて利用者Ａと利用者Ｂが打ち合せを行う
。ここでは、正しい更新は、データαの値をＸからＺに
することに決定している。

この結果、更新矛盾リストと同じデータ（この場合は、
データα）に２操作以上の更新が行われていることを示
す警告リストを出力する。

この結果を用いて利用者Ａと利用者Ｂが打ち合せを行う
。

操作６では、打ち合せで決定した更新操作を各自のジャ
ーナルファイルに反映させ、矛盾のないジャーナルファ
イルにジャーナルファイルを更新している。

この場合の修正は、利用者Ａのジャーナルファイルのデ
ータαを更新している操作コマンド列を削除する。

操作７では、これらのジャーナルファイルに基づいてデ
ータベースを更新している。

操作７の更新が終了した後には、全てのデータベース利
用者にここで行った更新操作が反映される。

第５図は、ジャーナルファイルを用いた変換の具体的イ
メージを示す図である。

これは、ＲＤＢに格納されているデータベーステーブル
がビュー変換（傘１）とジャーナルの内容を反映して変
換されていく例を示したものである。

大枠のテーブルは、データテーブルを示しておりテーブ
ル内の最上段はアイテムを示している。

テーブルの左上に括弧付きで示しであるのは、テーブル
名である。

２重矢印は変換処理を示してあり、第１図のどの処理に
対応するかが括弧付きで示しである。

細枠のテーブルは、ジャーナルファイルの内容を表して
いる。

第５図において、Ｒ１−２は、リレーションテーブル（
−１）であり、Ｔａｂｌｅ　−１とＴａｂｌｅ−２の関
係を表している。

Ｔａｂｌｅ　−１とＴａｂｌｅ　−２は、エンテイテイ
ーテーブル（傘１）であり、データがＬｄ番号を振られ
て格納されている。

ｖｉｅｗ変換条件は、Ｒ１−２、Ｔａｂｌｅ　−１、Ｔ
ａｂｌｅ　−２をどの様に組み合わせてｖｉｅｗ（＊１
）に徂み立てるかをＳＱＬで記述したものである。

ｖｉｅｗ↓は、ｖｉｅｗ変換条件によって変換された結
果のテーブルである。

ジャーナルファイルは、更新操作をｖｉｅｗ変換後変換
−ブルに対しての更新操作コマンド列に直して格納した
ファイルである。

ｖｉｅ％１２は、ｖｉｅｔ＋＋　１に対してジャーナル
ファイルの更新コマンドを反映させたテーブルで利用者
が検索結果として参照する形式のものである。

（発明の効果） 本発明によると比較的時間のかかる会話型トランザクシ
ョンを同時に実行することが可能となる。

また、データベースの更新前ならば各利用者は、自分の
更新操作を訂正することが可能であることから、会話型
トランザクションによくある試行錯誤的なデータベース
の更新操作を行うことも可能である。

複数のグループや人により共同設計などの設計情報デー
タベースとしてデータベースシステムを用いる場合など
には、矛盾チェック機能を用いることにより、従来打ち
合せ等で発見していた各自の意識のずれなどを効率的に
発見することが可能になることから、特に設計情報デー
タベースのアクセス競合方式として効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はデータベースの整合保証機構の機構構成図、゛ 第２図は本発明を実行するシステム構成例、第３図はデ
ータベース中の同一データに対する更新操作が矛盾とな
る条件を示す図、 第４図は本方式を用いたデータベース更新の例、第５図
はジャーナルファイルを用いた変換の具体的イメージを
示す図である。　　　 １　・・・データベース検索要求部（ＳＱＬ形式）、２
　・・・ＳＱＬ解析処理部、 ３　・・・ＶＩＩＥす変換処理部、 ４　・・・更新操作処理部、 ５・・・５ｅｌｅｃｔ処理部、 ６　・・・ジャーナルファイルｎ、 ７　・・・テーブル管理情報、 ８・・・アイテム管理情報、 ９　・・・データベースアクセス処理部、１０・・・ジ
ャーナル反映処理部、 １１・・ＲＤＢ、１２・・・検索結果出力、１３・・・
矛盾チェック要求。 １４・・・矛盾チェック処理部、 ２１・・・ホスト計算器、 ２２・・・磁気テープ装置、 ２３・・・磁気ディスク装置、 ２４・・・通信制御装置、 ２５・・・ラインプリンタ。 第１図 第２図 入エカ処理を笑現Ｊ１ 第３図 第５図　− （察１１ｊｌヲ１２１Ｃ鱈を）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数人が同時にアクセスするデータベースシステムの整
   合保証方式において、 データベースの挿入、更新、削除操作をジャーナルファ
   イルに蓄えていることと、 複数のジャーナルファイルの矛盾をチェックすることと
   、 矛盾を除いた複数ジャーナルファイルにより、一括して
   データベースを挿入、更新、削除すること、を特徴とす
   るデータベースの整合保証方式。