Sql learning

Copyright 2016-2018 G1Systems Inc.
SQLの書き方
初級者・中級者向け
1

はじめに
SQLおじさんですw
SQLServerだけではなく、RDB全般について
専門的に仕事を請けています。
金融から、製造業、ネットゲームまで、オー
ルランドに対応しております。
その中で、今日はSQLの基礎についてお話し
ます。
2

DBサーバの構造を知ろう！
3

RDBMSの内部データ構造
RDBMSは、レコード単位でデータを保存せず、
ページ単位で、データを保存しています。
SQLServerは 8KByteです。
4
空き
ヘッダ情報
1レコード 2レコード
3レコード
4レコード
5レコード
6レコード
7レコード
データは1ページ単位で読んでから、
レコード、カラムに切り分ける。
ページサイズ 8KByte

5
実データ
(生き物)
インデックスア～ノ EEEEEEEEEEE
ハ～ン FFFFFFFFFFF
ア～ス DDDDDDDDDDD
セ～ノ CCCCCCCCCCC
ハ～ユ BBBBBBBBBBB
ヨ～ン AAAAAAAAAAA
アリ 99999999999
イヌ 88888888888
ウシ 77777777777
…… ……
セミ 66666666666
…… ……
はページ
ID 名前分類体長特徴
…… ……
10001 アリ昆虫 1～3mm
90012 ネコ哺乳類 20～60cm
…… ……
SQLServer のプライマリキーは、基本クラスタードイン
デックスになりリーフが実データになります。

（余談）インメモリデータベースについて
メモリが安くなっていますから、すべてメモリにキャッ
シュされているシステムも少なくありません。そのため、
全てメモリにキャッシュされているなら、インメモリデー
タベースにする必要がないと考える人も多いです。
しかし、それは間違いです。
インメモリデータベースは、HDDを意識する必要がない
ため、ページではなく、レコード単位でデータにアクセス
でき、インデックスの構造も違いますから、
無駄読み、無駄書きが少なくなるため高速になります。
6

実行プランを見てみよう！
7

サンプルSQLのテーブルについて
スクリプトを流すと、テーブルが2つとランダムなダミーデータが
作られます。
■ 売上
売上日にインデックスがある。
SYSDATEから1年前のデータが10万件。
SYSDATEの1年前～2年前のデータが100件。
■ 顧客
ID 1～1000 のデータが作られます。
1～100までが「削除フラグ = 1」になります。
8

変数を使って実行プランを見るときの注意！
9
変数を使うと、実行プランは変数にデフォルト値を使って作られ
ます。（推定実行プランも）
変数によって最適な実行計画が欲しいときは、
OPTION(RECOMPILE)を指定し、
【実際の実行プランを含める】を ON にして実行してください。

ヒットするデータが少ないと予想したとき
10
インデックスを抽出して
プライマリーキー(実データ）
をループしながら結果セットを
作っていきます。

ヒットするデータが少ないと予想したとき
RowIDLists[] rowIDs New RowIDLists[] ; // ヒットしたもの
RetrunRows[] retRows New RetrunRows[] ; // 戻すレコード
rowIDs = IX_売上日.getRange(#日付F#, #日付T#); //日付範囲
for(RowID rowID:rowIDs){
// 計算処理
retRows.add(売上.getRow(rowID));
}
Return retRows;
11

ヒットするデータが多いと予想したとき
12
実データを全部読み取って、要
らない行をフィルタします。
読み取った行数 100100行
実際の行数 100000行

ヒットするデータが多いと予想したとき
RetrunRows[] retRows New RetrunRows[]; // 戻すレコード
for(Row row:売上){ // 「売上」テーブルを総スキャン
if(row.売上日 >= #日付F# && row.売上日 <= #日付T#){
// 計算処理
retRows.add(row);
}
}
Return retRows;
13

SQLが実行されるまでRDBMSがすること
SQL文のシンタックス（文法）チェック
DBオブジェクト（テーブルなど）の存在チェック
DBオブジェクトに対する権限チェック
カラムなどの存在チェック
パース処理（文法上の整理）
テーブル・インデックスの統計情報から実行プラン作成
マシン語に翻訳（コンパイル）
SQLは、実行前に超重い処理をしています！
14

SQLが書きにくい理由
手続き型と同じ方法で考えているから！
15

言語水準は高い方から低い方へ考える
16
自然言語
基本設計
詳細設計
詳細設計
最後はマシン語になる！

O/Rマッパーなどを使った開発のイメージ
17
材料を集め
組み立て
ディスプレイ
パーツを削りだし
（ここだけSQL）
どのように組み
合わせるか仕様
書が必要になる。

SQLはプログラムをオプティマイザが書く！
18
自然言語
基本設計？
詳細設計
SQL
実行計画
SQLは言語水準が高く、
プログラムというより
は、詳細設計に近い！

SQLで処理することのイメージは
19
材料を集め
組み合わし
削り出す
別言語で
ディスプレイ

手続き型プログラムはHow、 SQLはWhat
通常のプログラム
（手続き型言語 ≒ オブジェクト指向言語）は、
「どう処理するか？（How）」を記述する。
SQLを書くときは、「何が欲しいか？（What）」を記述
するべきですが、「どう処理するか？（How）」を先に
考えてしまう。
これは、「コーディングしてから設計を考える」ことにな
り、非常に書きにくい（考えにくい）
そのため、SQLを難しく感じてしまうのです。
20

SQLの書き方
21
時間の制約があるので
FROM句とWHERE句について解説します。

FROM句について
22

FROM句はデータの基
どこから
（テーブル・ビュー・サブクエリなど）
データを持ってくるかを記述する。
複数のソースがあるときは、その結合方法も
記述する。
（JOINのこと）
23

INNER JOIN のイメージ
24
Table_A a Table_B b
WHRER句の抽出条件
a.B_ID = b.ID
内側になるレコード
だけが対象となる。

LEFT OUTER JOIN のイメージ
25
Table_A a Table_B b
a.B_ID = b.ID
左側すべてと、結合
条件に一致する右側
のレコードが対象と
なる。

RIGHT OUTER JOIN のイメージ
26
Table_A a Table_B b
a.B_ID = b.ID
右側すべてと、結合
条件に一致する右側
のレコードが対象と
なる。

FULL OUTER JOIN のイメージ
27
Table_A a Table_B b
a.B_ID = b.ID
両方のテーブルを対
象とし、結合条件で
結合する。

CROSS JOIN のイメージ
28
Table_A a Table_B b
a.B_ID = b.ID
全ての組合せが
結果として返る。

※ CROSS JOIN
左右のテーブルの全組み合わせになる。
SELECT *
FROM Table_A
CROSS JOIN Table_B;
または、
SELECT *
FROM Table_A, Table_B;
Table_Aに100件、Table_Bに100件あれば、10000件出
力される。
29

CROSS JOIN はダミーを作るときなど
0～9まで入ったnumテーブルを用意して……
SELECT
(a.id * 100 + b.id * 10 + c.id) AS id
'ダミー文字列'
|| (a.id * 100 + b.id * 10 + c.id) AS col1
FROM
num a, num b, num c;
30

テスト（パラメータテーブル）でも使える
xxx区分（A～D）、xxx種別（01～09）のすべての
組み合わせ（テストパターン）を作る。
-- CREATE TABLE wrk_テストパターン AS
SELECT
a.区分, a.区分名, b.種別, b.種別名
INTO wrk_テストパターン
FROM
xxx区分 a, xxx種別 b;
31

INNER JOIN と OUTER JOIN
32
2 C
生徒ID ランク
3 A
10 B
33 C
40 B
48 C
1石野扶樹
ID氏名
2岩崎研二
3岩間竜也
4上野浩介
5岡崎雅之
6岡島慶二
生徒マスタ特待生マスタ
INNER JOIN と OUTER JOIN で、結果はどう変わる？
生徒マスタ a INNER JOIN 特待生マスタ b ON a.ID = b.生徒ID
生徒マスタ a LEFT OUTER JOIN 特待生マスタ b ON a.ID = b.生徒ID
生徒マスタ a RIGHT OUTER JOIN 特待生マスタ b ON a.ID = b.生徒ID
1
削除フラグ
0
0
0
0
0

Copyright 2016-2018 G1Systems Inc.33
生徒マスタ a INNER JOIN 特待生マスタ b ON a.ID = b.生徒ID
INNER JOIN
INNER JOIN は、マッチした部分だけが残る。
2 C
生徒ID ランク
3 A
10 B
33 C
40 B
48 C
1石野扶樹
ID氏名
2岩崎研二
3岩間竜也
4上野浩介
5岡崎雅之
6岡島慶二
1
削除フラグ
0
0
0
0
0

生徒マスタ a LEFT OUTER JOIN 特待生マスタ b ON a.ID = b.生徒ID
LEFT OUTER JOIN
2 C
生徒ID ランク
3 A
10 B
33 C
40 B
48 C
1石野扶樹
ID氏名
2岩崎研二
3岩間竜也
4上野浩介
5岡崎雅之
6岡島慶二
1
削除フラグ
0
0
0
0
0
LEFT OUTER JOIN は、左側テーブルがすべて残る。

生徒マスタ a RIGHT OUTER JOIN 特待生マスタ b ON a.ID = b.生徒ID
RIGHT OUTER JOIN
2 C
生徒ID ランク
3 A
10 B
33 C
40 B
48 C
1石野扶樹
ID氏名
2岩崎研二
3岩間竜也
4上野浩介
5岡崎雅之
6岡島慶二
1
削除フラグ
0
0
0
0
0
RIGHT OUTER JOIN は、右側テーブルがすべて残る。

例題
すべての生徒のリストに、特待生マスタの削除フラグが 0の
特待生ランクを出力してください。
2 C
生徒ID ランク
3 A
10 B
33 C
40 B
48 C
1石野扶樹
ID氏名
2岩崎研二
3岩間竜也
4上野浩介
5岡崎雅之
6岡島慶二
1
削除フラグ
0
0
0
0
0

解答
37
SELECT a.氏名, b.ランク
FROM 生徒マスタ a
LEFT OUTER JOIN 特待生マスタ b
ここに結合条件を追加
これを出力
したくない
2 C
生徒ID ランク
3 A
10 B
33 C
40 B
48 C
1石野扶樹
ID氏名
2岩崎研二
3岩間竜也
4上野浩介
5岡崎雅之
6岡島慶二
1
削除フラグ
0
0
0
0
0

これはNG！
38
SELECT
a.氏名, b.ランク
ON a.ID = b.生徒ID
WHERE
b.削除フラグ = 0;

なぜNGか？
39
WHERE 削除FLAG ＝ 0 では、
NULL ＝ 0 となる、のレコードが出力できない。
1行だけになってしまう。
← NULL ＝ 0 は False
2 C
生徒ID ランク
3 A
(4) NULL
(5) NULL
(6) NULL
1石野扶樹
ID氏名
2岩崎研二
3岩間竜也
4上野浩介
5岡崎雅之
6岡島慶二
1
削除フラグ
0
NULL
NULL
NULL ← NULL ＝ 0 は False
10 B
33 C
40 B
0
0
0
(1) NULL NULL
← 1＝ 0 は False

サブクエリーは意味は正しいけれど……
40
SELECT
LEFT OUTER JOIN
(SELECT * FROM 特待生マスタ
WHERE 削除フラグ = 0) b
ON a.ID = b.生徒ID;

正しくはこうする！
41
SELECT
AND 0 = b.削除フラグ;

イメージにすると……
42
生徒マスタ a 特待生マスタ b
a.ID = b.生徒ID
AND b.削除フラグ = 0
a.ID = b.生徒ID
AND b.削除フラグ <> 0
a.ID <> b.生徒ID
AND b.削除フラグ = 0
a.ID <> b.生徒ID
AND b.削除フラグ <> 0
b.削除フラグ = 0 で
全体を削りたい訳ではない。

SQLServer や Oracle などはサブクエリを直す
SQLServer や Oracle などの商用DBは、
44
SELECT
LEFT OUTER JOIN
(SELECT * FROM 特待生マスタ
WHERE 削除フラグ = 0) b
ON a.ID = b.生徒ID;
SELECT
AND 0 = b.削除フラグ;
パースの段階で SQL を直してから実行します。
直してくれない RDBMS はめっちゃ遅い！
特にハッシュジョインがない MySQL は OUT！

右に置いたテーブルがWHERE句に入るとバグ
45
SELECT
WHERE
b.ランク = 'A';
外部結合を打消してしまう。
どちらを意図しているのか、
ソースからは分からない。

ところが、例えば、WordPress 4.9.4 での例
if ( $post_status_join ) {
$join .= " LEFT JOIN {$wpdb->posts} AS p2 ON
({$wpdb->posts}.post_parent = p2.ID)";
foreach ( $statuswheres as $index => $statuswhere ) {
$statuswheres[$index] =
"($statuswhere
OR ({$wpdb->posts}.post_status = 'inherit’
AND ".str_replace( $wpdb->posts, 'p2', $statuswhere ) . "))";
}
}
$where_status = implode( ' OR ', $statuswheres );
if ( ! empty( $where_status ) ) {
$where .= " AND ($where_status)";
} ※ class-wp-query.php
46

WordPress 4.9.4 は、最後に LEFT JOIN に変換
/** Generates SQL clauses to be appended to a main query.
-- 中略 --
public function get_sql( $type, $primary_table, ……
-- 中略 --
/* If any JOINs are LEFT JOINs (as in the case of NOT EXISTS), then all JOINs should be
LEFT. Otherwise posts with no metadata will be excluded from results. */
-- 中略 --
if ( false !== strpos( $sql['join'], 'LEFT JOIN' ) ) {
$sql['join'] = str_replace( 'INNER JOIN', 'LEFT JOIN', $sql['join'] );
}
-- 中略 -- ※ class-wp-meta-query.php
47

一応、Word Press がやっている変換意図を解説
48
2 C
生徒ID ランク
3 A
(4) NULL
(5) NULL
(6) NULL
1石野扶樹
ID氏名
2岩崎研二
3岩間竜也
4上野浩介
5岡崎雅之
6岡島慶二
1
削除フラグ
0
NULL
NULL
NULL
10 B
33 C
40 B
0
0
0
(1) NULLNULL
ランク名称マスタ
学業特待生AA
名称ランク
学業特待生BB
スポーツ特待生C
こちらINNER JOIN にすると、
B・Cに一致するものがない
ため、外部結合を打消してし
まう。こちらを LEFT JOIN

ここまでのまとめ
何年か前、「すべての変数を Static で宣言したらしっく
りくる」とブログに書いて炎上した人がいました。
しかし、すべての JOIN を LEFT でというのは、まったく
珍しくありません。新人にそう教育している大手企業をい
くつも知っています。
どちらも間違っていますが、どちらが実害が大きいかは明
らかです。
LEFT 決め打ちは、「すべての変数を Static で宣言」よ
り技術レベルが低い。と心得ましょう。
49

WHERE句は論理演算の塊
50

論理演算を復習しよう！
AND（論理積）は掛け算、OR（論理和）は足し算
True は１（０以外）
False は０
として、簡単な数式に直して考えてみましょう。
もちろん、演算の順序も掛け算（AND）が先です。
T and T and F and T and T and T
= 1 × 1 × 0 × 1 × 1 × 1 = 0 （False）
F or F or F or T or F or F
= 0 ＋ 0 ＋ 0 ＋ 1 ＋ 0 ＋ 0 = １（True）
51

因数分解、展開も数式と同じ
(a × b) ＋ (a × c)
= a × (b ＋ c)
(a AND b) OR (a AND c) 男性で日本人、または、男性でアメリカ人
= a AND (b OR c) 男性で、日本人、または、アメリカ人
これらは、SQLに限らずどんな言語でも必要なので、息をす
るのと同じレベルでできるようになってください。
52

SQLの動的生成を避ける！
ただし、Oracleではできません！
53

SQLの動的生成を避ける１
54
keyの範囲を指定してレコードを検索する処理を考える
画面
開始値
終了値
1
10
WHERE句
開始値・終了値の有無に応じて
4種類のWHERE句が必要になる
開始値終了値
なしなしなし
ID >= 開始値ありなし
ID <= 終了値なしあり
ID >= 開始値 AND ID <= 終了値ありあり

sqlWhere = "";
if( 開始値 != null){
sqlWhere = "WHERE ";
sqlWhere += " col1 >= " + 開始値;
}
if( 終了値 != null){
if(sqlWhere == ""){
sqlWhere += " WHERE ";
} else {
sqlWhere += " AND ";
}
sqlWhere += " col1 <= " + 終了値;
}
if(sqlWhere != ""){
sql += sqlWhere;
}
55
古典的なSQL文生成ロジックを書くと……

sqlWhere = " WHERE 1 = 1 ";
if( 開始値 != null){
sqlWhere += " AND col1 >= @開始値";
// パラメータ(param)を生成して
Paramaters.Add(param);
}
if( 終了値 != null){
sqlWhere += " AND col1 <= @終了値";
// パラメータ(param)を生成して
Paramaters.Add(param);
}
sql += sqlWhere;
56
SQL文生成ロジックを書くと……

実は、動的生成は不要です。
SELECT *
FROM table_a
WHERE
(col1 >= @開始値 OR @開始値 IS NULL)
AND (col1 <= @終了値 OR @終了値 IS NULL);
57
※ 当然、FROM句、HAVING句でも使えます！

パースされると消える！
58
(col1 >= @開始値 OR @開始値 IS NULL)
@開始値がNULL @開始値が1000
(col1 >= NULL OR NULL IS NULL) (col1 >= 1000 OR 1000 IS NULL)
(col1 >= NULL OR True) (col1 >= 1000 OR False)
意味がないので消える (col1 >= 1000)だけが残る

SQLServerは、RECOMPILE指定する
SELECT *
FROM テーブル
WHERE
(col1 = @検索値1 OR @検索値1 IS NULL)
AND (col2 = @検索値2 OR @検索値2 IS NULL)
OPTION(RECOMPILE);
とすれば、毎回、パースからやり直してくれる。
59

更には……（任意の OR条件を追加）
60
画面
開始値
終了値
1
10
または
区分 A
SELECT * FROM table_a
WHERE
((col1 >= @開始値 OR @開始値 IS NULL)
AND (col1 <= @終了値 OR @終了値 IS NULL))
OR (col2 = @区分 AND @区分 IS NOT NULL)

更には……
61
画面
検索値
比較演算子
1
<=
SELECT * FROM table_a
WHERE
(col1 = 検索値 OR @比較演算子 <> "=")
AND (col1 >= 検索値 OR @比較演算子 <> ">=")
AND (col1 <= 検索値 OR @比較演算子 <> "<=")
AND (col1 > 検索値 OR @比較演算子 <> ">")
AND (col1 < 検索値 OR @比較演算子 <> "<")
▼

LEFT JOIN を切り替えるなら
62
画面
過去特待生だった
らそれも表示
@区分が 1 なら削除フラグが立っていても出力し、
以外ならしない。
SELECT
AND (0 = b.削除フラグ OR @区分 = 1);
する
しない

まとめ – SQLの動的生成は要らない
弊社で開発した ERP のスクラッチ案件
見積、受注、発注、売上、請求、入金、部品表、在庫引当、
入庫、出荷、棚卸、作業費、外注管理、交通費、利益管理
全て、ストアドプロシージャで作成。
SQLの動的生成はゼロ！
63

ご相談ください
SQL・RDBについてのコンサルティング、教育、
パフォーマンスチューニングなどお困りのことが
ございましたら、お気軽にご相談ください。
s.ikushima@g1sys.co.jp
64

(時間があれば) 実演します
65

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