データベース方式

要点と定義

グラフデータベースは、ノードとノード間のリレーションでデータのつながりを表し、ノードやリレーションにプロパティを持たせられる。ドキュメントデータベースは、項目構成の異なるデータをドキュメント単位で扱える。キーバリュー型データベースは、キーに値を対応付けて管理する。

3層スキーマでは、利用者やプログラムから見た定義を外部スキーマ、論理的なデータ構造を概念スキーマ、物理的な格納構造を内部スキーマとして区別する。インデックスの定義は、データの格納やアクセス方法に関わる内部スキーマの設計に含まれる。

ハッシュインデックスはキーの完全一致検索に適し、B⁺木インデックスは範囲検索に適する。ストアドプロシージャは、DBMSに保存した処理をアプリケーションから呼び出す仕組みである。CAPの考え方では、ネットワーク分断時に可用性と整合性を同時には保証できない。BASEの結果整合性では、障害がなく更新が伝播すれば、各ノードのデータは最終的に整合する。

適用条件と例

商品ごとに項目構成が変わり、項目を事前に定めにくい場合は、商品単位で扱えるドキュメントデータベースが適する。キーとの完全一致検索にはハッシュインデックス、範囲検索や前方一致検索にはB⁺木インデックスが適する。アプリケーションとDBMS間の通信を抑えたい場合、DBMSに登録した処理をストアドプロシージャとしてまとめて呼び出せる。ネットワーク分断時も応答を続ける分散構成では整合性を保証できない場合があり、更新が各ノードに伝播する時間があれば最終的に整合する方式もある。

グラフデータベースでは、ノードをリレーションで結んでデータ間のつながりを表現し、ノードとリレーションはプロパティを持つことができる。この構造がグラフ型データモデルの特徴である。

CAPの考え方では、ネットワーク分断が起きたときに可用性を保って応答を続ける場合、整合性を同時に保証できないことがある。分散データベースの可用性と整合性を考える際の適用である。

内部スキーマは物理的な格納方法を扱うため、問合せ性能向上を目的としたインデックス定義が含まれる。エンティティ間の関連や正規化は論理的な設計に関わる。

ハッシュインデックスはキーの完全一致検索に適し、大小比較や範囲検索には向かない。検索条件が特定のキー値との一致である場合に適用できる。

商品ごとに項目数や内容が異なり、それらを事前に定めにくい場合、商品データを単位とするドキュメントデータベースで扱える。項目名と値を別々の集合として格納するだけでは、個々の対応や商品ごとのまとまりを表せない。

ストアドプロシージャはDBMSに保存した処理をアプリケーションから呼び出す仕組みであり、複数の処理をまとめて実行することで、アプリケーションとDBMS間の通信量を抑えられる。