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データベース技術 3(Database_3)
1.
データベース技術 第3回(2015.10.13) 1
2.
データベースの必須機能 •データ構造が定義できること •同時実行制御 •トランザクション機能 •障害回復機能 •対話機能・SQL •機密保護機能 2
3.
トランザクション機能(1) •トランザクション - データの登録や更新の1サイクルのこと •トランザクション機能 - トランザクションを保証する機能 -
データベースに下書きをし、矛盾がなければ更新する - 処理の始めに「トランザクション開始」を宣言 - 処理の修了時に「トランザクション終了」を宣言 - トランザクション終了時にDB更新を行う 3
4.
トランザクション機能(2) •例:A商品が10個注文された場合 - トランザクション開始を宣言 - トランザクション終了を宣言(実際にDBを更新) 在庫数は100個
A商品 100個 在庫台帳 A商品を10個注文する A商品10個注文 売上帳 在庫数を減らす A商品 90個 在庫台帳 トランザクション 4
5.
トランザクション機能(3) •ロールバック - 途中で処理を中断し、トランザクション開始時点にま で戻る処理 - たとえば下記の場合に実行される •
トランザクション終了までにデータに矛盾が生じた • データの書き込みに失敗した 5
6.
障害回復機能 •障害発生時点まで、データを回復する機能 •データのバックアップとログが利用される データ ベース 時間の流れ バック アップ ログ ファイル DB更新のたびに処理内容がログファイルに 書き込まれる 障害発生! 6
7.
クライアントとサーバ(1) •クライアント・サーバ方式 データ ベース サーバ端末(クライアント) プログラム SQL API ※API:Application Programming Interface ネットワーク ライブラリ ネットワーク ライブラリ リスナー 7
8.
クライアントとサーバ(2) •Webの場合 - サーバをWebサーバとデータベースサーバに分ける データ ベース データベースサーバWebサーバ Webサービス API ネットワーク ライブラリ ネットワーク ライブラリ リスナーWebアプリ 8
9.
クライアントとサーバ(3) •Webの場合(2) - Webサーバをさらに分けると データ ベース データベースサーバ Webサービス Webアプリ アプリケーション サーバ Webサーバ Webサイトの見た目を作る クライアントとの窓口 計算をする
データを管理する 役割り: 9
10.
データベースのモデル •階層型モデル •ネットワーク型モデル •リレーショナルモデル - 階層型モデル、ネットワーク型モデルは、ホストコン ピュータやメインフレームで使われていた - 現在は、使われていない 10
11.
リレーショナルデータベース •用語(1) - 表(テーブル、table):リレーションとも呼ぶ - 行(row、レコード):1件のデータこと -
列(column、フィールド):各項目のこと 商品コード 商品名 単価 備考 10 鉛筆 100 黒のみ 20 赤ボールペン 110 30 ノート 200 30ページ 40 黒ボールペン 110 商品表(商品テーブル) 行 列 11
12.
リレーショナルデータベース •用語(2) - 空値である(null):値が空であること - 一意である(ユニーク、unique):同じ値がないこと -
キー:重要な役割りを持つフィールド - 主キー(primary key):データを識別するフィールド • キーと主キーは一意であり、空値をとりません 商品表 商品コード 商品名 単価 備考 10 鉛筆 100 黒のみ 20 赤ボールペン 110 30 ノート 200 30ページ 40 黒ボールペン 110 空値 空値 主キー 12
13.
リレーショナルデータベースの操作 •リレーショナルデータベースの操作は 数学の概念に基づいた演算でデータを操作する •操作の種類 - 和(union) - 差(difference) -
積(intersection) - 直積(Cartesian product) - 射影(projection) - 選択(selection) - 結合(join) - 商(division) 13
14.
和(union) •2つの表に存在する全てのレコードを抽出 商品名 単価 メロン ¥800 いちご
¥150 りんご ¥120 レモン ¥200 商品名 単価 メロン ¥800 いちご ¥150 くり ¥200 かき ¥350 商品名 単価 メロン ¥800 いちご ¥150 りんご ¥120 レモン ¥200 くり ¥200 かき ¥350 和 「商品1」表 「商品2」表 りんご レモン メロン いちご くり かき 商品1 商品2 和のイメージ図 14
15.
差(difference) •片方の表のみに存在するレコードを抽出 - どの表を基準にするかによって、結果が異なる 商品名 単価 メロン
¥800 いちご ¥150 りんご ¥120 レモン ¥200 商品名 単価 メロン ¥800 いちご ¥150 くり ¥200 かき ¥350 商品名 単価 くり ¥200 かき ¥350 差 「商品1」表 「商品2」表 商品1 商品2 差のイメージ図 メロン いちご りんご レモン くり かき 15
16.
積(intersection) •2つの表に共通して存在するレコードを抽出 商品名 単価 メロン ¥800 いちご
¥150 りんご ¥120 レモン ¥200 商品名 単価 メロン ¥800 いちご ¥150 くり ¥200 かき ¥350 商品名 単価 メロン ¥800 いちご ¥150 積 「商品1」表 「商品2」表 商品1 商品2 積のイメージ図 メロン いちご りんご レモン くり かき 16
17.
直積(Cartesian product) •2つの表の行の組み合わせをすべて組み合わせる 商品コード 商品名
単価 101 メロン ¥800 102 いちご ¥150 輸出先コード 輸出先名 12 アメリカ 23 中国 25 フランス 直積 「商品」表 「輸出先」表 商品コード 商品名 単価 輸出先コー ド 輸出先名 101 メロン ¥800 12 アメリカ 101 メロン ¥800 23 中国 101 メロン ¥800 25 フランス 102 いちご ¥150 12 アメリカ 102 いちご ¥150 23 中国 102 いちご ¥150 25 フランス 17
18.
Work:練習問題 •商品表1、2の和・差・積を求めてみましょう •商品表2と販売店表の直積を求めてみましょう 商品コード 商品名 単価 10
鉛筆 10 20 ボールペン 100 30 ノート 150 店番号 店名 1 佐藤商店 2 山田書店 商品表1 販売店表 商品コード 商品名 単価 10 鉛筆 10 21 フェルトペン 100 商品表2 18
19.
Work解答(1) •和 •差 •積 商品コード 商品名 単価 10
鉛筆 10 20 ボールペン 100 30 ノート 150 21 フェルトペン 100 商品コード 商品名 単価 20 ボールペン 100 30 ノート 150 商品コード 商品名 単価 10 鉛筆 10 19
20.
Work解答(2) •直積 商品コード 商品名 単価
店番号 店名 10 鉛筆 10 1 佐藤商店 10 鉛筆 10 2 山田書店 21 フェルトペン 100 1 佐藤商店 21 フェルトペン 100 2 山田書店 20
21.
射影(projection) •表中の列を抽出する 商品名 単価 メロン ¥800 いちご
¥150 りんご ¥120 レモン ¥200 くり ¥200 かき ¥350 商品名 メロン いちご りんご レモン くり かき 射影 「商品」表 21
22.
選択(selection) •表中の行を抽出する 商品名 単価 メロン ¥800 いちご
¥150 りんご ¥120 レモン ¥200 くり ¥200 かき ¥350 選択 「商品」表 商品名 単価 りんご ¥120 レモン ¥200 22
23.
結合(join)(1) •表をつなぎ合わせる - 「商品」表の主キーである「商品コード」を参照する - このとき「売上」表の商品コードを外部キーと呼ぶ 商品コード
商品名 単価 101 メロン ¥800 102 いちご ¥150 103 りんご ¥120 104 レモン ¥200 「商品」表 日付 商品コード 個数 11/1 102 1,100 11/1 101 300 11/5 103 1,700 11/8 101 500 「売上」表 主キー 外部キー 23
24.
結合(join)(2) •表をつなぎ合わせる 商品コード 商品名 単価 101
メロン ¥800 102 いちご ¥150 103 りんご ¥120 104 レモン ¥200 「商品」表 日付 商品コード 個数 11/1 102 1,100 11/1 101 300 11/5 103 1,700 11/8 101 500 「売上」表 日付 商品コード 商品名 単価 個数 11/1 102 いちご ¥150 1,100 11/1 101 メロン ¥800 300 11/5 103 りんご ¥120 1,700 11/8 101 メロン ¥800 500 結合 24
25.
商(division) •割られる方の表から、割る方の表の全ての行を 含むものを取り出し、そこから割る方の行を除 く 輸出先コード 輸出先名 日付 12
アメリカ 3/5 12 アメリカ 3/10 23 中国 3/5 25 フランス 3/21 30 イタリア 3/25 「売上」表 輸出先コード 輸出先名 12 アメリカ 23 中国 「輸出先」表 日付 3/5 商 25
26.
商(division)(手順1) •割られる方の表から、割る方の表の全ての行を 含むものを取り出す 輸出先コード 輸出先名 日付 12
アメリカ 3/5 12 アメリカ 3/10 23 中国 3/5 25 フランス 3/21 30 イタリア 3/25 「売上」表(割られる方の表) 輸出先コード 輸出先名 12 アメリカ 23 中国 「輸出先」表(割る方の表) 輸出先コード12と23(アメリカと中国) の両方を含む行を取り出す 輸出先コード 輸出先名 日付 12 アメリカ 3/5 23 中国 3/5 日付 3/10 は中国を含まないので 取り出さない 26
27.
商(division)(手順2) •割る方の行を除く 輸出先コード 輸出先名 日付 12
アメリカ 3/5 12 アメリカ 3/10 23 中国 3/5 25 フランス 3/21 30 イタリア 3/25 「売上」表(割られる方の表) 輸出先コード 輸出先名 12 アメリカ 23 中国 「輸出先」表(割る方の表) 輸出先コードと輸出先名を除く 輸出先コード 輸出先名 日付 12 アメリカ 3/5 23 中国 3/5 日付 3/5 手順1の結果得られた表 27
28.
リレーショナルデータベースの操作 •操作の種類 - 和(union) - 差(difference) -
積(intersection) - 直積(Cartesian product) - 射影(projection) - 選択(selection) - 結合(join) - 商(division) 集合演算 と呼ばれる 関係演算 と呼ばれる 28
29.
練習問題 •商を求めてみましょう 輸出先コード 輸出先名 12 アメリカ 23
中国 25 フランス 輸出先コード 輸出先名 日付 12 アメリカ 3/1 23 中国 3/1 12 アメリカ 3/3 25 フランス 3/5 12 アメリカ 3/6 25 フランス 3/1 「売上」表(割られる方の表)「輸出先」表(割る方の表) 29
30.
練習問題 •直積を求めてみましょう 商品コード 商品名 単価 101
メロン ¥800 102 いちご ¥150 103 りんご ¥120 104 レモン ¥200 輸出先コード 輸出先名 12 アメリカ 23 中国 「商品」表 「輸出先」表 30
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