1.
SQLアンチパターンその2
素
朴
な
木
ナイーブツリー

2.
ナイーブツリー
is
直近の親のみを参照する事でツリー構造を表現する
SQLアンチパターン

3.
シナリオ
A「ブログのコメント欄さ」
 B「はい」
 A「よく議論やってるじゃん？」
 B「ですね」
 A「スレッド形式で表示できたら分かりやす
いと思うんよね」
 B「考えてみます」


4.
シナリオ

id
B「今のテーブル定義こんな感じだから」
comment
1
たけのこ派駆逐したい
2
きのこ派怖いわー
3
>>1 同意
4
>>2 たけのこ汚い
たけのこ派駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>1 同意
>>2 たけのこ汚い

5.
シナリオ

id
B「コメント間に親子関係があればいいわけ
で」
comment
1
たけのこ派駆逐したい
2
きのこ派怖いわー
3
>>1 同意
4
>>2 たけのこ汚い
たけのこ派駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>1 同意
>>2 たけのこ汚い

6.
シナリオ

B「こうすればいいか」
id parent
comment
1
null
たけのこ派駆逐したい
2
1
きのこ派怖いわー
3
1
>>1 同意
4
2
>>2 たけのこ汚い
たけのこ派駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意

7.
シナリオ

B「こうすればいいか」
id parent
comment
1
null
たけのこ派駆逐したい
2
1
きのこ派怖いわー
3
1
>>1 同意
4
2
>>2 たけのこ汚い
たけのこ派駆逐したい
素
朴
な
木
ナイーブツリー
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意

8.
Bの主張

葉の追加も簡単だし参照整合性も維持でき
るし最強に見える。

9.
Bの主張

葉の追加も簡単だし参照整合性も維持でき
るし最強に見える。
 ツリーの参照は？
 コメント数の数えるとか集約系の関数は？
 非葉ノードの削除は？サブツリーの昇格は？

10.
ナイーブツリー選択のデメリット

(サブ)ツリーを引っこ抜けない
 ツリー全体
 あるいはあるコメントのサブツリー

11.
ナイーブツリー選択のデメリット

(サブ)ツリーを引っこ抜けない
 ツリー全体
 あるいはあるコメントのサブツリー
select
c1.*
from comm c1
たけのこ派駆逐したい

12.
ナイーブツリー選択のデメリット

(サブ)ツリーを引っこ抜けない
 ツリー全体
 あるいはあるコメントのサブツリー
select
c1.*, c2.*
from comm c1
left outer join comm c2
on c1.id = c2.parent
たけのこ派駆逐したい
きのこ派怖いわー
コメント1を親に持つコメント

13.
ナイーブツリー選択のデメリット

(サブ)ツリーを引っこ抜けない
 ツリー全体
 あるいはあるコメントのサブツリー
select
c1.*, c2.*, c3.*
from comm c1
left outer join comm c2
on c1.id = c2.parent
left outer join comm c3
on c2.id = c3.parent
たけのこ派駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
コメント1を親に持つコメント
を親に持つコメント

14.
ナイーブツリー選択のデメリット

(サブ)ツリーを引っこ抜けない
 ツリー全体
 あるいはあるコメントのサブツリー

n階層取得したい場合は…？
 子が存在し続ける限り自動でjoinし続けてくれ
るSQLは書けない
 取得できる階層が固定される
 必然的にある任意の(サブ)ツリーのコメント総
数みたいな集約関数も使えない

15.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノードとそのサブツリーの削除
 コメント1削除
 コメント1を親に持つコメントを削除
 …とやりたいけど参照整合性のため子から削除
する必要がある
 c1、c1を親に持つ(c2)、c2を親に持つ…を結果
が返らなくなるまで繰り返して削除対象のコメ
ントを取得し、子側からdeleteしないとダメ
 とは言えdelete on cascadeが使えれば、これ
は自動化出来る

16.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノードとそのサブツリーの削除
たけのこ派駆逐したい
select

17.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノードとそのサブツリーの削除
たけのこ派駆逐したい
きのこ派怖いわー
select
select

18.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノードとそのサブツリーの削除
たけのこ派駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
select
select
select

19.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノードとそのサブツリーの削除
たけのこ派駆逐したい
きのこ派怖いわー
select
select
delete

20.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノードとそのサブツリーの削除
たけのこ派駆逐したい
select
delete

21.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノードとそのサブツリーの削除
delete

22.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノード削除とそのサブツリーの昇格
 非葉ノードにくっついていたサブツリーを自分
の親の子へ昇格させる場合
 こちらはdelete on cascadeズパーンとはいか
ない
 削除前に自分の子を取得し、子の親を自分の親
へ付け替えた上で削除する必要がある

23.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノード削除とそのサブツリーの昇格
たけのこ派駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意
←削除したい

24.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノード削除とそのサブツリーの昇格
たけのこ派駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意
←削除したい
←子の親を

25.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノード削除とそのサブツリーの昇格
たけのこ派駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意
←削除したい
←自分の親へ更新

26.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノード削除とそのサブツリーの昇格
たけのこ派駆逐したい
←削除
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意

27.
ナイーブツリー選択のデメリット

非葉ノード削除とそのサブツリーの昇格
たけのこ派駆逐したい
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意

28.
ナイーブツリー選択のデメリット

まとめ
 再帰的にクエリ吐けるとかじゃなきゃやってら
れない
 サブツリー一括の削除や移動はまだしもノード
の昇格とかちょっと凝った操作を実現するのは
つらい。

29.
B「僕は…どうしたらよかったんだ…」

30.
解決策

代替ツリーモデルを使いましょう
 ツリーを表現する他の方法
 経路列挙モデル
 入れ子集合モデル
 閉包テーブルモデル

31.
解決策 : 経路列挙モデル
id path
comment
1
1/
たけのこ派駆逐したい
2
1/2
きのこ派怖いわー
3
1/3
>>1 同意
4
1/2/4
>>2 たけのこ汚い
たけのこ駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意

32.
解決策 : 経路列挙モデル

メリット

サブツリーの一括取得ができる
 likeを用いたパターンマッチ
 path
like ‘1/2/%’
ノードの追加は親ノードのpathにidを連結した
path文字列で追加する
 葉ノードの削除はdeleteするだけ


デメリット
>突然のジェイウォーク！<
 長さ制限とか参照整合性とか同様の脆弱性
 非葉ノードの削除、サブツリーの昇格とか移動とか
は子のpathを全て更新しないといけないので隣接
ツリーよりだるい


33.
解決策 : 経路列挙モデル
id path
comment
1
1/
たけのこ派駆逐したい
2
1/2
きのこ派怖いわー
3
1/3
>>1 同意
4
1/2/4
2に子を追加
>>2 たけのこ汚い
たけのこ駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意

34.
解決策 : 経路列挙モデル
id path
comment
1
1/
たけのこ派駆逐したい
2
1/2
きのこ派怖いわー
3
1/3
>>1 同意
4
1/2/4
>>2 たけのこ汚い
5
1/2/5
きのこfudやめろ
たけのこ駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意
きのこfudやめろ

35.
解決策 : 経路列挙モデル
id path
comment
1
1/
たけのこ派駆逐したい
2
1/2
きのこ派怖いわー
3
1/3
>>1 同意
4
1/2/4
>>2 たけのこ汚い
5
1/2/5
path like ‘1/2%’で
サブツリーを選択できる。
きのこfudやめろ
たけのこ駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意
きのこfudやめろ

36.
解決策 : 入れ子集合モデル
id
left
right
comment
1
1
8
たけのこ派駆逐したい
2
2
5
きのこ派怖いわー
3
6
7
>>1 同意
4
3
4
>>2 たけのこ汚い
たけのこ駆逐したい
1
8
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4
6
7

37.
解決策 : 経路列挙モデル

Left? Right?




メリット



Left : その子ノードの持つどのLR値よりも小さい値
Right: その子ノードの持つどのLR値よりも大きな値
深さ優先探索で求まる
子孫、先祖ノードの一括取得ができる
ノードを削除すると自動的に子ノードが親ノードの子へ
昇格する
デメリット

ノードの追加や更新(移動)が複雑過ぎる


LR値の再計算が必要
隣接リストでは簡単な直近の子の取得がだるい

38.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意

39.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
きのこ派怖いわー
2
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意

40.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
きのこ派怖いわー
2
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意

41.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
きのこ派怖いわー
2
>>2 たけのこ汚い
3
4
>>1 同意

42.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4

43.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4
6

44.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4
6
7

45.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
8
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4
6
7

46.
解決策 : 入れ子集合モデル
サブツリーの
どのLR値より小さい
たけのこ駆逐したい
1
8
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4
6
7

47.
解決策 : 入れ子集合モデル
サブツリーの
どのLR値より大きい
たけのこ駆逐したい
1
8
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4
6
7

48.
解決策 : 入れ子集合モデル
1の子孫ツリーの取得
→L値が1～8のコメント
たけのこ駆逐したい
1
8
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4
6
7

49.
解決策 : 入れ子集合モデル
1の子孫ツリーの取得
→L値が1～8のコメント
たけのこ駆逐したい
1
8
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4
6
7

50.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
8
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4
4の先祖ツリーの取得
→L <= 3 <= R を満たすコメント
6
7

51.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
8
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4
4の先祖ツリーの取得
→L <= 3 <= R を満たすコメント
6
7

52.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
8
2にノードを追加
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
4
6
7

53.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
8
2にノードを追加
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
6
7
きのこfudやめろ
4
5
6
↑
L:R = 5:6を追加したい
さっきの深さ優先探索より
2:5の子に追加するのでこのノードのLR値は5:6になるはず
(親のノードのR値を追加しようとするノードのL値にする)

54.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
8
2にノードを追加
きのこ派怖いわー
2
5
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
6
7
きのこfudやめろ
4
5
6
↑
追加されたノード以降のLR値を再計算(+2する)

55.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
10
2にノードを追加
きのこ派怖いわー
2
7
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
8
9
きのこfudやめろ
4
5
6

56.
解決策 : 入れ子集合モデル
たけのこ駆逐したい
1
10
2にノードを追加
きのこ派怖いわー
2
7
>>2 たけのこ汚い
3
>>1 同意
8
9
きのこfudやめろ
4
5
6
↑
追加

57.
解決策 : 閉包テーブルモデル
id
comment
先祖
子孫
2
2
1
たけのこ派駆逐したい
1
1
2
4
2
きのこ派怖いわー
1
2
3
3
3
>>1 同意
1
4
4
4
4
>>2 たけのこ汚い
1
3
たけのこ駆逐したい
きのこ派怖いわー
>>2 たけのこ汚い
>>1 同意

58.
解決策 : 閉包テーブルモデル

ノード同士の関係性を定義するテーブルを追加
する

直近の親子関係だけじゃなく、全体のパスを持つ
 離れたノードの親子関係も
 自分自身を参照するパスも含める

メリット
ツリーの取得、移動、ツリーの削除、ツリーの昇格、
マルチルート、複数の親への所属などとにかく柔軟
 入れ子集合ほどは複雑じゃない


デメリット
柔軟過ぎる
 入れ子ほどじゃないと言うだけでそこそこ複雑
 パステーブルのデータ量が激ふえする


59.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
B
B
C
D
D
C

60.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
A
B
B
C
D
D
C

61.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
B
A
B
A
B
C
D
D
C

62.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
B
A
B
C
A
A
B
C
D
D
C

63.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
B
A
B
C
A
A
B
C
D
A
D
D
C

64.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
B
A
B
C
A
A
D
B
B
B
C
D
A
D
C

65.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
B
A
B
C
A
A
D
B
B
B
D
B
C
D
A
D
C

66.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
B
A
B
C
A
A
D
B
B
B
D
C
C
B
C
D
A
D
C

67.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
B
A
B
C
A
A
D
B
B
B
D
C
C
D
D
B
C
D
A
D
C

68.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
B
A
B
C
A
A
B
B
D
C
C
D
D
C
D
B
B
C
D
A
D
直近だけでなく全てのノードの親子関係を定義
パステーブルの1行は上図の矢印1本に相当する

69.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
B
A
B
C
A
A
D
B
B
B
D
C
C
D
D
B
C
D
A
D
Aの子孫ツリー
→Aを先祖として持つ子孫
C

70.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
B
A
B
C
A
A
D
B
B
B
D
C
C
D
D
B
C
D
A
D
Dの先祖ツリー
→Dを子孫として持つ先祖
C

71.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
B
A
B
C
A
A
B
B
B
D
C
C
D
D
C
D
E
B
C
D
A
D
E
E
E
A
E
Bの子としてEを追加
B
E
→自己参照追加
→Bを子孫として持つ先祖の子孫にEを追加

72.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
A
B
A
C
C
A
D
D
A
E
B
B
B
D
B
E
C
C
D
D
E
E
B
E
A
B
D
C
E
Bの子としてEを追加
→自己参照追加
→Bを子孫として持つ先祖の子孫にEを追加

73.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
A
B
A
C
C
A
D
D
A
E
B
B
B
D
B
E
C
C
D
D
E
E
B
E
A
B
D
C
E
Bのツリーをまるごと削除
→Bを子孫とする関係を削除

74.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
A
B
A
C
C
A
D
D
A
E
B
B
B
D
B
E
C
C
D
D
E
E
B
E
A
B
D
C
E
Bのツリーをまるごと削除
→Bを子孫とする関係を削除
→Bの子孫を子孫とする関係を削除
(Bを先祖とするノードを子孫として持つ関係)

75.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
A
C
C
C
B
A
B
C
C
D
E
D
E
Bのツリーをまるごと削除
→Bを子孫とする関係を削除
→Bの子孫を子孫とする関係を削除
(Bを先祖とするノードを子孫として持つ関係)

76.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
A
B
A
C
C
A
D
D
A
E
B
B
B
D
B
E
C
C
D
D
E
E
B
E
A
B
D
C
E
Bを削除
→Bを子孫とする関係を削除

77.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
A
B
A
C
C
A
D
D
A
E
B
B
B
D
B
E
C
C
D
D
E
E
B
E
A
B
D
C
E
Bを削除
→Bを子孫とする関係を削除
→Bを先祖とする関係を削除

78.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
A
C
A
D
C
A
E
D
C
C
D
D
E
E
B
E
A
B
D
C
E
Bを削除 → C, Eが自動的にAの子に昇格
→Bを子孫とする関係を削除
→Bを先祖とする関係を削除

79.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
A
B
A
C
C
A
D
D
A
E
B
B
B
D
B
E
C
C
D
D
E
E
B
E
A
B
D
C
E
BをCの子へ移動
→Bを子孫とする関係と
Bの先祖からBの子孫への関係を削除
(ただし自己参照を除く)

80.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
A
C
B
B
C
B
D
D
B
E
C
C
D
D
E
E
B
E
A
B
D
C
E
BをCの子へ移動
→Bを子孫とする関係と
Bの先祖からBの子孫への関係を削除
(ただし自己参照を除く)

81.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
B
A
A
A
A
D
A
C
A
E
B
B
C
B
C
B
D
C
D
D
B
E
C
E
C
C
D
D
E
E
B
E
A
B
D
C
E
BをCの子へ移動
→Cを子孫とする移動先サブツリーから
孤立中のBのツリーのノードへの全経路を
cross joinで生成する

82.
解決策 : 閉包テーブルモデル
node
先祖
子孫
A
A
A
D
D
A
B
E
E
A
C
C
A
D
D
A
E
B
B
B
D
B
E
C
B
C
C
C
D
C
E
B
E
A
C
B
BをCの子へ移動
D
E

83.
まとめ

隣接リスト



経路列挙



シンプルかつツリー取得可能
ジェイウォーク
入れ子集合




シンプル
ツリー取得、操作が苦手
子孫、先祖ツリーの取得が可能
ノードの削除で子ノードが自動で昇格する
ツリー操作が死ぬほど複雑
閉包テーブル




入れ子集合に比べれば(比べればと言う程度)シンプル
先祖、子孫の取得、サブツリーごと削除、子の昇格、ツリー移動な
ど大体の事が出来る
その代わりツリー構造管理テーブルが必要
パステーブルのデータ量がめっちゃ増える

84.
ナイーブツリー(素朴な木)

ツリー表現の解決策としては素朴過ぎると
言う意味

素朴故に多用される。

ただし常にナイーブツリー is 悪ではない

ツリーを表現する手法は他にもあるんだよ、
ということを覚えておきましょう

85.
アンチパターンを用いていい場合

隣接リストでアプリの要件を満たせる場合
 実際シンプル
 その他の手法(特に入れ子集合)はそれなりの複
雑さを持ち込むことになる
 複雑さ is バグの元

利用DB製品が再帰クエリ構文をサポートす
る場合
 ぽすぐれ、SQLServer、Oracle、DB2
 再帰クエリなら隣接リストでもツリー取得可

86.
おわり