JustTechTalk#06発表資料。スマイルゼミのデータベース設計＆開発におけるアンチパターンについて。

1. © 2016 JustSystems Corporation.
スマイルゼミの裏側
～データベース編～
（株）ジャストシステム
ILS事業部開発部
菅井友之

2. © 2016 JustSystems Corporation.
• スマイルゼミ中学生コース
– サーバー担当
• スマイルゼミ小学生コース、中学生コースの立ち上げ
– サーバー主担当として参加
• 主にTomcat上で動いてPostgreSQLを使うアプリケーションを
やっています。
自己紹介

3. © 2016 JustSystems Corporation.
スマイルゼミでやらかしてしまった話
（DB的な意味で）

4. © 2016 JustSystems Corporation.
スマイルゼミでやらかしてしまった話
（DB的な意味で）
PostgreSQL 9.3

5. © 2016 JustSystems Corporation.
その前に

6. © 2016 JustSystems Corporation.
スマイルゼミ
ご存じですか？

7. © 2016 JustSystems Corporation.
• 小中学生向けの家庭学習サービス
• すべての学習がタブレット上で完結できる日本初のサービス
• 小中一貫で学べる唯一のタブレット教材

8. © 2016 JustSystems Corporation.
facebookやってます https://www.facebook.com/smile.zemi/

9. © 2016 JustSystems Corporation.
小学生 中学生
ある一週間のアクセス状況

10. © 2016 JustSystems Corporation.
• 小中学生向けのサービス
• ユーザーは、日中学校に行っている
小学生 中学生
ある一週間のアクセス状況

11. © 2016 JustSystems Corporation.
• 小中学生向けのサービス
• ユーザーは、日中学校に行っている
平常時、日中の負荷は低い
小学生 中学生

12. © 2016 JustSystems Corporation.
＿人人人人人人人人人＿
＞ 突然の負荷上昇 ＜
￣Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y￣

13. © 2016 JustSystems Corporation.
• 中学生DBの朝の負荷であり、垂直に立ち上がっているので、バッチ処理
• グラフが変わる前の日に、hotfixがリリースされている。
• 調べてみると、course_results で1300万行のseq.scanが大量に発生して
いる。

14. © 2016 JustSystems Corporation.
CREATE VIEW AS study_log_memorycard_view (
WITH memorycard_info AS (
SELECT ... FROM course_results cr
JOIN course_master cm ON cr.course_id AND
cm.memory_card_info IS NOT NULL)
(SELECT ... FROM memorycard_set_results msr
JOIN memorycard_info ...
WHERE ...)
UNION ALL
(SELECT ... FROM memorycard_set_results msr
JOIN ... JOIN memorycard_info ...
WHERE ...
))

15. © 2016 JustSystems Corporation.
• 処理の内容は変えずに、viewを使うようにプログラ
ムを変更していた。

16. © 2016 JustSystems Corporation.
• 処理の内容は変えずに、viewを使うようにプログラ
ムを変更していた。
• view を使わずに処理する場合には、オプティマイザ
が後続のWHEREを先に処理してくれていたのだろう

17. © 2016 JustSystems Corporation.
• 処理の内容は変えずに、viewを使うようにプログラ
ムを変更していた。
• view を使わずに処理する場合には、オプティマイザ
が後続のWHEREを先に処理してくれていたのだろう
• view を使ってしまったために、course_resultsが絞り
込まれずに含まれてしまう。

18. © 2016 JustSystems Corporation.
CREATE VIEW AS study_log_memorycard_view (
WITH memorycard_info AS (
SELECT ... FROM course_results cr
JOIN course_master cm ON cr.course_id AND
cm.memory_card_info IS NOT NULL)
(SELECT ... FROM memorycard_set_results msr
JOIN memorycard_info ...
WHERE ...)
UNION ALL
(SELECT ... FROM memorycard_set_results msr
JOIN ... JOIN memorycard_info ...
WHERE ...
))

19. © 2016 JustSystems Corporation.
• 処理の内容は変えずに、viewを使うようにプログラ
ムを変更していた。
• view を使わずに処理する場合には、オプティマイザ
が後続のWHEREを先に処理してくれていたのだろう
• view を使ってしまったために、course_resultsが絞り
込まれずに含まれてしまう。
• さらに、ユーザーごとにviewに対するSELECTをして
いる。
– 長時間の高負荷状態に

20. © 2016 JustSystems Corporation.
対策

21. © 2016 JustSystems Corporation.
• 前日の学習結果を集計する処理なので、view定義の段階で
学習日で絞り込むことにした
• view 定義の各SELECT文に以下の絞り込み条件を追加
対策

22. © 2016 JustSystems Corporation.
• 前日の学習結果を集計する処理なので、view定義の段階で
学習日で絞り込むことにした
• view 定義の各SELECT文に以下の絞り込み条件を追加
対策
study_end > (now() - '2 days'::interval)

23. © 2016 JustSystems Corporation.
• 前日の学習結果を集計する処理なので、view定義の段階で
学習日で絞り込むことにした
• view 定義の各SELECT文に以下の絞り込み条件を追加
• 幸い、他の処理では使っていないviewだったので、同名のま
ますぐに定義変更できた。
対策
study_end > (now() - '2 days'::interval)

24. © 2016 JustSystems Corporation.

25. © 2016 JustSystems Corporation.
他の事例

26. © 2016 JustSystems Corporation.
2013年12月
小学生向けみまもるトーク
拡張され続けるサービス

27. © 2016 JustSystems Corporation.
2013年12月
小学生向けみまもるトーク
拡張され続けるサービス
2014年11月
中学生向けみまもるトーク

28. © 2016 JustSystems Corporation.
小学生向けに作ったトーク機能に、中学生を参加させる

29. © 2016 JustSystems Corporation.
• あるトークグループに参加しているユーザー（talker）の一覧
を取得するSQL文
• - talker は、親、小学生、中学生、その他（親が招待した人）
があり、それぞれ別体系のidで管理されている。
SELECT talkers.* FROM talkers
LEFT OUTER JOIN accounts
ON talkers.account_id = accounts.id
WHERE (((accounts.parent_id = xxxxxxxx OR
child_id = xxxxxxxx )
OR jh_child_id = xxxxxxxx )
OR account_id = xxxxxxxx )

30. © 2016 JustSystems Corporation.
• 中学生が増えたのでこの条件が増えた
• OR条件が追加されたことにより、実行計画が
くるってしまって、Seq Scan on accounts､Seq
Scan on talkersが発生
• indexはあるのに使ってもらえない。
OR jh_child_id = xxxxxxxx

31. © 2016 JustSystems Corporation.
対策

32. © 2016 JustSystems Corporation.
対策
SELECT talkers.* FROM talkers LEFT OUTER JOIN accounts
ON talkers.account_id = accounts.id
WHERE (accounts.parent_id = xxxxxxxx)
UNION
SELECT talkers.* FROM talkers WHERE (child_id = xxxxxxxx)
UNION
SELECT talkers.* FROM talkers WHERE (jh_child_id = xxxxxxxx )
UNION
SELECT talkers.* FROM talkers WHERE (account_id = xxxxxxxx )
ORDER BY id;

33. © 2016 JustSystems Corporation.
• Index scan ですむ単純SQLにして結果をUNIONすると1000-
10000倍速になった！
– （というよりは、ロジック変更で1000倍遅くなっていた）
対策
SELECT talkers.* FROM talkers LEFT OUTER JOIN accounts
ON talkers.account_id = accounts.id
WHERE (accounts.parent_id = xxxxxxxx)
UNION
SELECT talkers.* FROM talkers WHERE (child_id = xxxxxxxx)
UNION
SELECT talkers.* FROM talkers WHERE (jh_child_id = xxxxxxxx )
UNION
SELECT talkers.* FROM talkers WHERE (account_id = xxxxxxxx )
ORDER BY id;

34. © 2016 JustSystems Corporation.
• UNION が あるところを変更するときは慎重に
– UNIONしていいのは、中間処理結果が十分に小
さいとわかっている場合のみ。
– 特にviewの中でUNIONするのは危険
• 中間テーブルが十分に小さく、素早く、作れる
ところではUNIONはとても有効！
まとめ

35. © 2016 JustSystems Corporation.
スマイルゼミを一緒に育てる人、募集しています。