JPH05143644A - 索引部管理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 データレコードの削除時の処理速度の向上を
図り、複数のプロセスが同時実行される環境におけるブ
ロック排他制御による待ち時間を減少させる。 【構成】 データレコード中に１つ以上のキー項目を有
し、各キー項目について複数の索引ブロックから構成さ
れる木構造の索引が設けられたファイル１４において、
データレコードの削除により索引ブロックの上下関係を
示すチェインに変更が生じる場合に、チェインの変更が
上位の索引ブロックに伝染しないように、ファイルアク
セス制御部６の索引部無変更手段１２が索引レコードの
キー値の変更を行わないように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファイルの索引部管理方
式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多数のデータレコードを保持するファイ
ルでは、データレコードの検索を容易にするため、デー
タレコード中の所定の項目をキー項目とし、そのキー値
をもとにして構成した木構造の索引を設けている。な
お、一般には、データレコード中に複数のキー項目を有
し、各キー項目について索引が設けられている。

【０００３】図４は索引部格納領域１７内に形成され
た、１つのキー項目に関する索引の例を示したものであ
る。なお、図４は発明の実施例の動作説明においても使
用する。

【０００４】図４において、Ｂ１〜Ｂ１９は索引ブロッ
クであり、ここではそれぞれの索引ブロックＢ１〜Ｂ１
９に３個の索引レコードが格納可能となっている。な
お、索引レコード内の数字はキー値を示しており、キー
値が示されていない索引レコードは空きとなっているこ
とを示している。索引ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ１
０におけるＭＩＮは最小値を示している。また、索引ブ
ロック内ではキー値の順に索引レコードが並んでいる。

【０００５】矢印を伴った細線は上下の索引ブロック間
のポインタを示しており、上位の索引ブロック内の各索
引レコードは下位の索引ブロックの先頭である最小値の
索引レコードをポイントするようになっている。なお、
索引ブロックＢ１０〜Ｂ１９は最下位の索引ブロックで
あり、これらの索引ブロックＢ１０〜Ｂ１９に含まれる
索引レコードは対応するキー値を持つデータレコードを
ポイントするようになっている。

【０００６】今、例えば、キー値「３１０」のデータレ
コードにアクセスしたい場合には、先ず、最上位の索引
ブロックＢ１を参照し、目標となるキー値「３１０」と
同じかそれよりも小さく最も近いキー値を持つ索引レコ
ードとしてキー値「２７０」の索引レコードのポインタ
を辿り、索引ブロックＢ３を参照する。同様に、索引ブ
ロックＢ７，Ｂ１４を参照し、キー値「３１０」の索引
レコードを参照し、そのポインタから所望のデータレコ
ードにアクセスする。

【０００７】また、データレコードの削除，追加，更新
が行われた場合には、その状態を索引に反映させるため
に索引の更新・再編成が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の索引を有したファイルでは、データレコードの削除等
が行われた場合、索引の更新・再編成がその都度に行わ
れていたが、これに起因して処理速度が遅くなり、個々
の処理の効率が悪いと共に、複数のプロセスが同時実行
する環境においては同一ファイルに対してアクセスしよ
うとする他のプロセスがブロック排他制御により長い時
間待たされるという不都合があった。

【０００９】すなわち、あるデータレコードを削除した
場合に、そのデータレコードに対応する索引レコードが
索引ブロック内の最小値であった場合、その上位の索引
ブロックの索引レコードにも影響が及ぶことになり、更
にその索引レコードが索引ブロック内の最小値であった
場合には更に上位へと伝染して行く。そして、一般に索
引部はデータ部とともにアクセス速度の遅い補助記憶装
置上に設けられているため、その入出力回数が増えるこ
とにより処理速度が大幅に増大することになる。

【００１０】例えば、図４において、キー値「２７０」
のデータレコードを削除した場合、索引ブロックＢ１
３，Ｂ７，Ｂ３，Ｂ１と、最下位から最上位までの索引
ブロックに更新を行う必要が出てくる。このような状況
は、大量のデータレコードをキー値の小さい順に削除し
た場合等には繰り返し生ずることとなり、索引部管理の
ために要する処理時間は無視できなくなる。

【００１１】また、ファイル内のデータレコードの件数
が多い場合や、キー値があまり重複しないような場合に
は、索引ブロックが多段となり、入出力回数の増大によ
って処理時間は更に増大することとなる。

【００１２】本発明は上記の点に鑑み提案されたもので
あり、その目的とするところは、データレコードの削除
時に索引部の更新をできるだけ行わないようにすること
により、処理速度の向上を図ることのできる索引部管理
方式を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、データレコード中に１つ以上のキー項目を
有し、各キー項目について複数の索引ブロックから構成
される木構造の索引が設けられたファイルにおける索引
部管理方式において、データレコードの削除により索引
ブロックの上下関係を示すチェインに変更が生じる場合
に、チェインの変更が上位の索引ブロックに伝染しない
ように索引レコードのキー値の変更を行わないように制
御する索引部無変更手段を備えるようにしている。

【００１４】

【作用】本発明の索引部管理方式にあっては、データレ
コード中に１つ以上のキー項目を有し、各キー項目につ
いて複数の索引ブロックから構成される木構造の索引が
設けられたファイルにおいて、データレコードの削除に
より索引ブロックの上下関係を示すチェインに変更が生
じる場合に、チェインの変更が上位の索引ブロックに伝
染しないように索引部無変更手段が索引レコードのキー
値の変更を行わないように制御する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照して
説明する。

【００１６】図１は本発明の索引部管理方式の一実施例
を示す構成図である。

【００１７】図１において、本実施例の機能部は主記憶
装置１上のプロセスとして実現されるファイルアクセス
制御部６内のデータ部更新手段７と索引部更新手段８と
索引部検索手段９と比較検索手段１０と索引部再編成手
段１１と索引部無変更手段１２とである。

【００１８】また、補助記憶装置１３にはファイル１４
が格納され、ファイル１４内にはデータ部１５と索引部
１６とが設けられている。

【００１９】そして、ファイルアクセス制御部６はプロ
セス２〜５からなされるデータレコードの読込要求，追
加要求，削除要求，書換要求に応じてファイル１４のデ
ータ部１５および索引部１６に対して所定の処理を行
う。

【００２０】図２はファイル１４のデータ部１５および
索引部１６の構成を示したものであり、データ部１５に
は複数のデータレコードＲが格納され、データレコード
Ｒ内のいくつかの項目は索引のためのキー項目として指
定されている。

【００２１】また、索引部１６はキー項目毎に索引部格
納領域１７が設けられ、それぞれの索引部格納領域１７
では複数の索引ブロックＢの木構造による索引が形成さ
れている。

【００２２】以下、上記の実施例の動作につき、場合を
分けて説明する。

【００２３】（１）データレコードの削除時 図１において、データレコードの削除はプロセス４から
の削除要求に応じてファイルアクセス制御部６のデータ
部更新手段７が行い、データ部１５の変更に索引部１６
の内容を合わせるために、索引部更新手段８が索引部検
索手段９，比較検索手段１０，索引部再編成手段１１，
索引部無変更手段１２を適宜に用いて索引の更新・再編
成を行う。以下では、索引部１６の索引部格納領域１７
内の状態の変化を中心に処理を具体的に説明する。

【００２４】先ず、ある時点の索引部格納領域１７内の
索引の状態が図４のようであったとする。

【００２５】図４において、Ｂ１〜Ｂ１９は索引ブロッ
クであり、ここではそれぞれの索引ブロックＢ１〜Ｂ１
９に３個の索引レコードが格納可能となっている。な
お、索引レコード内の数字はキー値を示しており、キー
値が示されていない索引レコードは空きとなっているこ
とを示している。索引ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ１
０におけるＭＩＮは最小値を示している。また、索引ブ
ロック内ではキー値の順に索引レコードが並んでいる。

【００２６】矢印を伴った細線は上下の索引ブロック間
のポインタを示しており、上位の索引ブロック内の各索
引レコードは下位の索引ブロックの先頭である最小値の
索引レコードをポイントするようになっている。なお、
索引ブロックＢ１０〜Ｂ１９は最下位の索引ブロックで
あり、これらの索引ブロックＢ１０〜Ｂ１９に含まれる
索引レコードは対応するキー値を持つデータレコードを
ポイントするようになっている。

【００２７】今、図４の状態において、索引ブロックＢ
１３のキー値「２７０」に対応するデータレコード（図
示せず）が削除されたとすると、索引ブロックＢ１３の
キー値「２７０」の索引レコードを削除もしくは無効化
する。これにより、索引ブロックＢ１３の実質的な最小
キー値は「２８０」に変わる。

【００２８】従来であれば、索引ブロックＢ１３の最小
キー値が変わったことにより、上位の索引ブロックＢ７
のキー値「２７０」の索引レコードのキー値にも更新が
行われたが、本発明にあっては、上位の索引ブロックに
更新が連鎖しないように、上位の索引ブロックＢ７の最
小キー値「２７０」の索引レコードに更新は行わない。
この制御は索引部無変更手段１２が行う。

【００２９】次いで、索引ブロックＢ１３のキー値「２
８０」に対応するデータレコードが削除されたとする
と、索引ブロックＢ１３のキー値「２８０」の索引レコ
ードの削除だけを行う。

【００３０】次いで、索引ブロックＢ１３のキー値「２
９０」に対応するデータレコードが削除されたとする
と、索引ブロックＢ１３のキー値「２９０」の索引レコ
ードの削除を行う。これにより索引ブロックＢ１３は有
効な索引レコードが存在しなくなるので、索引ブロック
Ｂ１３自体を削除する。この場合も上位の索引ブロック
Ｂ７の最小キー値「２７０」は変更しない。

【００３１】ただし、このままでは索引ブロックＢ７の
キー値「２７０」の索引レコードのポインタが不都合を
きたすので、続く索引ブロックＢ１４をポイントするよ
うにポインタを変更し、それまで索引ブロックＢ１４を
ポイントしていた索引ブロックＢ７のキー値「３００」
の索引レコードを削除する。

【００３２】次いで、索引ブロックＢ１４のキー値「３
００」，「３１０」，「３２０」に対応するデータレコ
ードが削除されたとすると、上述したのと同様の処理と
なるが、索引ブロックＢ１４自体の削除により索引ブロ
ックＢ７でポイントするものがなくなるので、索引ブロ
ックＢ７自体も削除する。また、索引ブロックＢ７の削
除に伴い、索引ブロックＢ３についてもポインタの変更
および索引レコードの削除を行う。

【００３３】この状態を示したのが図５である。網かけ
で示した索引ブロックＢ７，Ｂ１３，Ｂ１４および索引
ブロックＢ３の索引レコードは削除されたことを示して
いる。

【００３４】（２）データレコードの追加時 図１において、データレコードの追加はプロセス３から
の追加要求に応じてファイルアクセス制御部６のデータ
部更新手段７が行い、データ部１５の変更に索引部１６
の内容を合わせるために、索引部更新手段８が索引部検
索手段９，比較検索手段１０，索引部再編成手段１１を
適宜に用いて索引の更新・再編成を行う。以下では、索
引部１６の索引部格納領域１７内の状態の変化を中心に
処理を説明する。

【００３５】先ず、ある時点の索引部格納領域１７内の
索引の状態が図５のようであったとする。

【００３６】今、例えば、キー値「３５５」のデータレ
コードが追加されたとすると、対応する新たな索引レコ
ードを追加する必要があるが、索引ブロックＢ１５には
空き領域がないため、索引ブロックの分割処理を行う。

【００３７】図３は索引ブロックの分割処理のフローチ
ャートを示したものであり、上記の例につき、図３を参
照して説明する。

【００３８】先ず、分割点を求め、索引ブロックを分割
する（ステップＳ１）。今の例では、索引ブロックＢ１
５のキー値「３６０」の索引レコードとキー値「３７
０」の索引レコードとの間で分割するものとし、新たに
生成した索引ブロックＢ２０（図６参照）にキー値「３
６０」の索引レコードを移し、分割前の索引ブロックＢ
１５にキー値「３７０」，「３８０」の索引レコードを
残す。なお、この時点では新たに生成した索引ブロック
Ｂ２０へ新たなデータレコードに対応する索引レコード
の追加は行わず、分割処理が完了した後に行う。

【００３９】次いで、分割前の索引ブロックの上位の索
引ブロックの自己をポイントする索引レコードを求める
（ステップＳ２）。今の例では、索引ブロックＢ８のキ
ー値「３６０」の索引レコードを特定する。

【００４０】次いで、分割前の索引ブロックの上位の索
引レコードがブロック内最小値であるか否かを判断する
（ステップＳ３）。今の例では、索引ブロックＢ８のキ
ー値「３６０」の索引レコードはブロック内最小値であ
ると判断する。

【００４１】次いで、ブロック内最小値であると判断し
た場合には、上位の索引レコードのキー値と、分割前の
索引ブロックのその時点での最小値との大小を比較判断
する（ステップＳ４）。今の例では、キー値「３６０」
とキー値「３７０」とを比較することになり、上位の索
引レコードの側が小さいと判断する。

【００４２】次いで、上位の索引レコードの側が小さい
と判断した場合には、上位の索引レコードのキー値を分
割前の索引ブロックのその時点での最小値に変更する
（ステップＳ５）。今の例では、索引ブロックＢ８のキ
ー値「３６０」を「３７０」に変更する。

【００４３】次いで、上位の索引ブロックに、分割後の
新たな索引ブロックをポイントする索引レコードを追加
する（ステップＳ６）。今の例では、索引ブロックＢ８
の先頭に索引ブロックＢ２０をポイントするキー値「３
６０」の索引レコードを追加する。

【００４４】その後、分割後の新たな索引ブロックＢ２
０に、追加したデータレコードのキー値「３５５」を追
加する。

【００４５】この状態を示したのが図６である。

【００４６】なお、図３において、ステップＳ３，Ｓ４
において終了の側に分岐した場合は、通常の追加処理と
同様になり、分割前の索引ブロックの上位の索引レコー
ドについて変更は行われず、新たに生成した索引ブロッ
クをポイントする索引レコードが追加されることにな
る。

【００４７】（３）データレコードの検索時 図１において、データレコードの検索はプロセス２から
の読込要求等（追加，削除，書換等においても検索が必
要となる。）に応じてファイルアクセス制御部６の索引
部検索手段９，比較検索手段１０が行う。以下では、索
引部１６の索引部格納領域１７内の状態の変化を中心に
処理を説明する。

【００４８】先ず、ある時点の索引部格納領域１７内の
索引の状態が図６のようであったとする。

【００４９】今、例えば、キー値「３５５」のデータレ
コードを取得するために索引を検索する場合、最上位の
索引ブロックＢ１から索引ブロックＢ３，Ｂ８と辿って
行くが、索引ブロックＢ８の最小値は「３６０」であっ
て目標とするキー値「３５５」より大きいものであるた
め、原則通りの検索では行き止まってしまうことにな
る。

【００５０】従って、この場合は行き止まった時点で判
断対象となったカレントの索引レコードを辿るようにす
る。より一般的に言えば、 原則的な検索ルールでは目標とするキー値の索引レコ
ードが見つからない カレントの索引レコードが索引ブロック内の最小値で
ある カレントの索引レコードのキー値が目標とするキー値
よりも大きい の３条件が満たされた場合には、カレントの索引レコー
ドを辿るようにする。

【００５１】図６の例では、索引ブロックＢ８のキー値
「３６０」の索引レコードがカレントの索引レコードと
なるため、これを辿って索引ブロックＢ２０を参照する
ことにより、キー値「３５５」の索引レコードを発見す
ることができ、そのポインタからデータレコードにアク
セスすることが可能となる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の索引部管
理方式にあっては、次のような効果がある。

【００５３】データレコードが削除されたことによ
り、従来であれば上位の索引ブロックまで更新すべき場
合が生じていたものが、できるだけ上位に伝染しないよ
うに、索引レコードのキー値の変更を行わないように制
御されるため、補助記憶装置上の索引部との入出力の回
数が大幅に減少でき、処理に要する時間を短縮すること
ができる。

【００５４】複数のプロセスが同時実行される環境で
は、同一ファイルに対するアクセスがブロック排他制御
により待たされる場合が減少し、システムの効率を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の索引部管理方式の一実施例を示す構成
図である。

【図２】図１における補助記憶装置内の詳細図である。

【図３】索引ブロックの分割処理を示すフローチャート
である。

【図４】索引ブロックにより構成される索引の例を示す
図である。

【図５】索引ブロックにより構成される索引の例を示す
図である。

【図６】索引ブロックにより構成される索引の例を示す
図である。

【符号の説明】

１……………………主記憶装置 ２〜５………………プロセス ６……………………ファイルアクセス制御部 ７……………………データ部更新手段 ８……………………索引部更新手段 ９……………………索引部検索手段 １０…………………比較検索手段 １１…………………索引部再編成手段 １２…………………索引部無変更手段 １３…………………補助記憶装置 １４…………………ファイル １５…………………データ部 １６…………………索引部 １７…………………索引部格納領域 Ｒ……………………データレコード Ｂ，Ｂ１〜Ｂ２０…索引ブロック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データレコード中に１つ以上のキー項目
   を有し、各キー項目について複数の索引ブロックから構
   成される木構造の索引が設けられたファイルにおける索
   引部管理方式において、 データレコードの削除により索引ブロックの上下関係を
   示すチェインに変更が生じる場合に、チェインの変更が
   上位の索引ブロックに伝染しないように索引レコードの
   キー値の変更を行わないように制御する索引部無変更手
   段を備えたことを特徴とする索引部管理方式。