第11回 中国地方DB勉強会 in 広島の資料です

1. MySQLのユーザー定義変数と
RDBのココロ
@tsuda_ahr
第11回 中国DB勉強会 LT
2015/9/20

2. こんな表があるとします。
日付 借入額 返済額
2月1日 20000 0
2月2日 0 5000
2月3日 0 4000
2月4日 0 3000
2月5日 10000 2000

3. この表を元に、こんな結果を得たい
差引 利息 残額
20000 200 20200
15200 152 15352
11352 114 11466
8466 85 8551
16551 166 16717
日付 借入額 返済額
2月1日 20000 0
2月2日 0 5000
2月3日 0 4000
2月4日 0 3000
2月5日 10000 2000
利息を含めた、
日々の残額を表示する

4. 規則
• 1日1レコード
• 毎日記録される
• 利息は 残額に対して 1%/日
• 一円以下の利息は切り上げ

5. Excel なら瞬殺な問題だが…
= H6 + (C7 – D7)

6. RDB側で解決する方法
• たとえば Oracle での解決方法を考えてみる。

7. まず表を作る
create table 借入金 (
日付 date,
借入額 number(6),
返済額 number(6)
);
insert into 借入金 values ('2015/2/1', 20000, 0);
insert into 借入金 values ('2015/2/2', 0, 5000);
insert into 借入金 values ('2015/2/3', 0, 4000);
insert into 借入金 values ('2015/2/4', 0, 3000);
insert into 借入金 values ('2015/2/5', 10000, 2000);
commit;

8. 計算結果を戻すための構造体とかコレクションを定義
create type 残債行 as object
(
日付 date,
借入額 number(6),
返済額 number(6),
差引 number(6),
利息 number(6),
残額 number(6)
);
/
create type 残債表 as table of 残債行;
/

9. コード本体
create or replace function 残債 return 残債表 pipelined is
差引 number(6);
利息 number(6);
残額 number(6);
cursor cur1 is select * from 借入金;
begin
残額 := 0;
for row1 in cur1 loop
差引 := 残額 + row1.借入額 - row1.返済額;
利息 := ceil(差引 * 0.01);
残額 := 差引 + 利息;
pipe row(残債行(row1.日付, row1.借入額, row1.返済額, 差引, 利息, 残額));
end loop;
return;
end;
/

10. 結果
select * from table(残債());
日付 借入額 返済額 差引 利息 残額
-------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
15-02-01 20000 0 20000 200 20200
15-02-02 0 5000 15200 152 15352
15-02-03 0 4000 11352 114 11466
15-02-04 0 3000 8466 85 8551
15-02-05 10000 2000 16551 166 16717

11. ストアドかよ(汗

12. SQL 単独で実現する場合は？
あきらめた（汗

13. SQL では難しい
なぜか？
• 前の行にアクセスする必要がある。
• しかもアクセスしたい列は計算列。
• 固定値なら、OLAP 関数(LAGとか)で取ってこれないことはないが、
計算列なので一筋縄では取ってこれない。
• やれる方法はあるかもしれないが、素直に思いつかない段階で白旗(汗

14. 具体的には何が問題か?
16551 = 8551 + (10000 – 2000)
• 「当日の」借入額と返済額の差と、「前日の」残額を足す必要がある。
差引 利息 残額
20000 200 20200
15200 152 15352
11352 114 11466
8466 85 8551
16551 166 16717
日付 借入額 返済額
2月1日 20000 0
2月2日 0 5000
2月3日 0 4000
2月4日 0 3000
2月5日 10000 2000

15. SQL (というか関係データベース) の特性
• SQL のモデルは、集合としてのデータであって、物理的なファイルではない。
• SQL における「作業単位」はスキーマ全体であって、個々のテーブルではない。
• 集合というのは、学校で習ったあの数学的な抽象概念だ。
• 集合に含まれる要素は、どれも同じタイプに属し、そして重要な性質は、
順序を持たないことだ。
「プログラマのためのSQL 第4版 すべてを知り尽くしたいあなたに」より
https://www.shoeisha.co.jp/book/detail/9784798128023

16. つまり
• SQL は順序を扱う処理は苦手

17. そこで MySQL の出番ですよ！

18. MySQL には
ユーザー定義変数
という、超強力な機能がある！

19. MySQL のユーザー定義変数による解決
mysql> set @残額 := 0;
mysql> select 日付, 借入額, 返済額,
-> @差引 := @残額 + 借入額 - 返済額 as 差引,
-> @利息 := ceiling(@差引 * 0.01) as 利息,
-> @残額 := @差引 + @利息 as 残額
-> from 借入金
-> order by 日付;

20. 結果
+------------+-----------+-----------+--------+--------+--------+
| 日付 | 借入額 | 返済額 | 差引 | 利息 | 残額 |
+------------+-----------+-----------+--------+--------+--------+
| 2015-02-01 | 20000 | 0 | 20000 | 200 | 20200 |
| 2015-02-02 | 0 | 5000 | 15200 | 152 | 15352 |
| 2015-02-03 | 0 | 4000 | 11352 | 114 | 11466 |
| 2015-02-04 | 0 | 3000 | 8466 | 85 | 8551 |
| 2015-02-05 | 10000 | 2000 | 16551 | 166 | 16717 |
+------------+-----------+-----------+--------+--------+--------+

21. すごい！

22. でも邪道 (汗

23. なぜ邪道か？
• SQLに見えて、やっていることはストアドと変わらない。
• ストアドが嫌われる理由
• 順序制御
• 環境依存
• ユーザー定義変数の特性は、ストアドが嫌われる理由がそのまま当てはまる。
• 特に、SQL に見えて SQL の特性(=非順序性) を逸脱している点が凶悪。

24. ところで
• このユーザー定義変数、使い方を間違えるとひどい目に合う可能性があるので
注意が必要。

25. 例) ユーザー定義変数を含むソート
set @sum := 0;
select 日付, 借入額, 返済額, @sum := @sum + 返済額 as 累積 from 借入金;
set @sum := 0;
select 日付, 借入額, 返済額, @sum := @sum + 返済額 as 累積 from 借入金 order by 日付 desc, 累積;
set @sum := 0;
select 日付, 借入額, 返済額, @sum := @sum + 返済額 as 累積 from 借入金 order by 日付 desc;

26. 例1) ソートなし
set @sum := 0;
select 日付, 借入額, 返済額, @sum := @sum + 返済額 as 累積
from 借入金;
+------------+-----------+-----------+--------+
| 日付 | 借入額 | 返済額 | 累積 |
+------------+-----------+-----------+--------+
| 2015-02-01 | 20000 | 0 | 0 |
| 2015-02-02 | 0 | 5000 | 5000 |
| 2015-02-03 | 0 | 4000 | 9000 |
| 2015-02-04 | 0 | 3000 | 12000 |
| 2015-02-05 | 10000 | 2000 | 14000 |
+------------+-----------+-----------+--------+

27. 例2) 日付と、ユーザー定義変数でソート
set @sum := 0;
select 日付, 借入額, 返済額, @sum := @sum + 返済額 as 累積
from 借入金 order by 日付 desc, 累積;
+------------+-----------+-----------+--------+
| 日付 | 借入額 | 返済額 | 累積 |
+------------+-----------+-----------+--------+
| 2015-02-05 | 10000 | 2000 | 14000 |
| 2015-02-04 | 0 | 3000 | 12000 |
| 2015-02-03 | 0 | 4000 | 9000 |
| 2015-02-02 | 0 | 5000 | 5000 |
| 2015-02-01 | 20000 | 0 | 0 |
+------------+-----------+-----------+--------+

28. 例3) 日付だけでソート
set @sum := 0;
select 日付, 借入額, 返済額, @sum := @sum + 返済額 as 累積
from 借入金 order by 日付 desc;
+------------+-----------+-----------+--------+
| 日付 | 借入額 | 返済額 | 累積 |
+------------+-----------+-----------+--------+
| 2015-02-05 | 10000 | 2000 | 2000 |
| 2015-02-04 | 0 | 3000 | 5000 |
| 2015-02-03 | 0 | 4000 | 9000 |
| 2015-02-02 | 0 | 5000 | 14000 |
| 2015-02-01 | 20000 | 0 | 14000 |
+------------+-----------+-----------+--------+

29. 分かったこと
• ソートの指定にユーザー定義変数を含む場合と、そうでない場合とで、
ソートが実行される位置が違うように見える。
ユーザー定義変数をソートに含む場合
ユーザー定義変数の計算を行ってから、ソートを行う。
ユーザー定義変数をソートに含まない場合
ソートを行ってから、ユーザー定義変数の計算を行う。

30. なんか未定義動作のようで怖い…（汗
(将来的にも、いつ挙動が変わってもおかしくないかのような動き…)

31. 結局どうすれば、一番良いのか？
• 前日の残額が確定したとき、当日のレコード内に記録してやれば、
あとは当日のレコードを参照するだけで対処できる。
差引 利息 残額
20000 200 20200
15200 152 15352
11352 114 11466
8466 85 8551
16551 166 16717
日付 借入額 返済額
2月1日 20000 0
2月2日 0 5000
2月3日 0 4000
2月4日 0 3000
2月5日 10000 2000
前日の残額
0
20200
15352
11466
8551
この列の記録を追加する

32. 結局バッチ処理かよ(汗

33. まとめ
• 処理系の特性に逆らわない。
• 順序を SQL で操作しようとしたときは、「何かがおかしい」と一度立ち止まったほうがよい。
• 無理に SQL だけで解決しようとせず、ストアドや外部言語系で行ったほうが適していないかを検討
する。
• 計算するか、記録するかのバランスが重要。
• 計算で求まる列だからといって、計算だけに頼らない。
• 都度の計算したほうがいいのか、それともバッチ処理で行ったほうが良いのかを検討する。
• しかし強力な機能を使わないのは損
• ストアドやユーザー定義変数が有効な場面では積極的に使うべき。
• その場合、移植性(=他のDBとの互換)や後方互換性なども検討する。
• とはいえ、頼りすぎは危険。

34. ご清聴ありがとうございました