RDB入門 - 基本へ帰ろう

本日の講義はRDBMS (Relational Database Management System)を行いました。RDBMSはRDBやDB略す場合もあります。

RDBは過去にpostgresを利用したことがありますので、本日の講義内容は理解しやすかったです。

○RDBの概要

ＲＤＢは情報システムの要であり、RDBに蓄えられた情報は、その企業・団体の資産である。
RDBは多くの場合、大切な情報が入っているので、情報漏洩などもってのほか！SQL文を覚えるのも大切だけど、セキュリティ体制も万全にして、もしもの時のためにバックアップはしっかりとらないとですね！

○ＲＤＢ概要 − 歴史

1969年、IBMのE. F. Codd博士がRDMSに関する論文を発表。

E. F. Codd博士・・・最初に考えた人は偉大です。。

○ＲＤＢ概要 − 商用製品

Oracle, DB2 (IBM), SQLserver(MS)

上記が３代有料RDB。値段が高いです。。。安心を買うか買わないかでしょうか。。

○ＲＤＢ概要 − オープンソース製品

MySQL, PostgreSQL。基本的に無料。利用の仕方によっては、有料になるものもあるので注意。サポートなし。ただし、有償サポートを行う会社もある

上記が２代無料RDB。上記以外は、あまり聴かないですね。。

※メモ：オープンソースとライセンス形態
・GPL -- Linux,gcc >> 組込んだ・改良したソフトはGPLになり、ソースの公開を義務付けられる。
・LGPL -- OpenOffice >> 改良したソフトはGPLになるが、非ソースコード(コマンド、ライブラリー)を組み込んだソフトはGPLにはならない。
・BSD -- Apache,Mozilla,Ruby … >> 基本的にソース公開義務なし、無償で使える。
・GPLと有償の併用 -- MySQL >> MySQLは、GPLを選ばなければ有償 (ただし例外あり) 。http://www.s-style.co.jp/about_mysql/mysql_license.php

GNU 一般公衆利用許諾契約書バージョン2
http://www.opensource.jp/gpl/gpl.ja.txt

つまり、MySQLを利用したアプリケーションなら、ソースコードを公開しないと有料ってことなんですね。。。

○ＲＤＢ概要 ? 標準

・ＲＤＢ操作で使う SQL言語は ISOで標準化されている。
・ただし、各ＲＤＢとも独自のＳＱＬや機能を持っている。
・また、標準を部分的に満たしてないＲＤＢもある。
・ＲＤＢを操作する API (ライブラリ)は各ＲＤＢ毎に違う。
・統一的なAPIもいくつかある。ODBC(MS)、JDBC(Java), DBI(Perl,Ruby)

RDBごとに独自の書き方がある。それを統一してくれるAPIがある。
よくフレームワークとかで、統一できるのは統一してくれるAPIを利用しているからなのだろうか？

○ＲＤＢの原理 − テーブル

全てのデータを２次元のテーブル(表)に格納する。ＤＢへの操作は行単位で行われる。

○ＲＤＢの原理 − リレーション

複雑な構造は表と表のリレーションで表現する

重複するデータは避けるべきだ！これが正規化！

○ＲＤＢ技術 − 格納できるデータの型

現在は画像などのバイナリーデータも格納できる。

○ＲＤＢ技術 − null の扱い

RDBにはカラムに値の入ってない状態をNULL として扱います。
NULLは’’（空の文字列)とは違い、特別な扱い(対象外)となります。

NULLは【対象外】になるので注意！

○ＲＤＢ技術− インデックス

・インデックスはB-Treeがよく使われ、N個のデータに対し平均logN回の検索でデータを選択出来る。
・B-Treeはソートされたようなデータなのでソートも高速に行われる。
・インデックスを付けるとその分ディスクや更新処理時間が増加する。
・カラムの値に重複が多い場合は高速化されない。

インデックスを設定したからといって、必ず高速化するとは限らない。

○ＲＤＢ技術− ユーザー管理

・RDBを操作するには、あらかじめ登録されたユーザーでログインする必要がある。
・ログイン時にはパスワード等の認証を設定できる。
・各ユーザーには、権限(アクセス出来るテーブル、操作）を細かく設定できる。
・ほとんどのＲＤＢにはスーパーユーザーがある。

MySQLのスーパーユーザーは「root」。必ずパスワードを設定しよう！

○ＲＤＢ技術− トランザクション

複数の更新中に失敗が起きた場合、全ての更新を無かった事にし、ＤＢの一貫性を保つ。
また、トランザクションを実行しているプロセス以外からの参照アクセスは更新前の値を戻し、更新アクセスは待たされる。

銀行のシステムでこれがなかったら、大変ですね。。。
postgresで利用したことがあるので、概念は大丈夫。

○ＲＤＢ技術−レプリケーション

・複数のサーバーに同じテーブルを置き、内容がいつも一致するようにする仕掛け。
・負荷分散、バックアップ等の為に行われる。

MySQLはレプリケーションが優れているらしい。postgresはレプリケーションが貧弱らしい。
これは大規模なシステムでは必須ですね！

○SQL 文

データ操作 (DML)
select ：データの取り出し
insert : データの作成
update : データの更新
delete : データの削除
データ定義 (DDL)
create table : テーブルの作成
create index : インデックスの作成
drop table : テーブルの削除
alter table : テーブルの変更
grant : ユーザの登録・権限設定
・・・

postgresとMySQLは似ているが、違う部分も多々あるので、しっかり覚えよう！

○RubyでのDBプログラミング

・MySQLライブラリー
　MySQL専用プログラムになる
・DBI
　MySQL以外でも使えるように作れる
・ActiveRecord
　Railsの一部だが、DB処理のみでも使える
　SQL文を書かずにテーブルに対応したクラス(ActiveRecord)を操作する事で、ＤＢ処理が書ける

今回の実習では、シンプルにMySQLライブラリーを使用。

require 'mysql'

db = Mysql.init

db.connect("localhost","test1u","test1p","test1") 
  result = db.query("select no,pos,name,goal from player") # SQL文の実行
  result.each { |no, pos, name, goal|  # 結果の取出し
    print no, " ", pos, " ", name, " ", goal, "\n"
  }