データベース09 - データベース設計
- 2. これから学習する内容 2 データベース設計について学ぶ CREATE DATABASE CREATE TABLE データベース設計 エンドユーザ 結果 データベース 問合せ（クエリ） データベース アプリケーション 要求 応答 復習
- 3. データベース設計編での学習⽬標 3 基礎となるデータモデルを理解する データベース設計の⽅法を理解する 何をデータとして表現し，データ間の関係を どう定義すべきか どのように関係データモデルに落とし込むべ きか どのようにテーブルを設計すべきか データの冗⻑性と不整合問題の解消⽅法を理解する データベースプログラミングの⽅法を理解する
- 4. データベース設計編 回 ⽇付 テーマ 8 5/28 関係データモデルと関係代数 9 6/4 データベース設計 10 6/11 正規化 11 6/18 データベースとプログラム 4
- 7. データベース設計⼿順 7 現実の世界 概念データモデル 1. 概念設計 2. 論理設計 論理データモデル 3. 物理設計 物理データモデル
- 8. データベース設計⼿順 8 現実の世界 1. 概念設計 2. 論理設計 論理データモデル 3. 物理設計 物理データモデル (1) 実体の抽出 (2) 実体間の関連の抽出 (3) 主キーと属性の定義 概念データモデル
- 9. (1) 実体の抽出 実体 (entity) 実際にデータベースが対象とする実世界で存在するも ののうち，データベースとして表現すべき対象物 ひと，組織 場所，建物 もの 会員 図書館員 書籍 施設 9
- 10. (2) 実体間の関連の抽出 10 関連 (relationship) 実体同⼠の相互関係 会員 図書館員書籍 施設 返却貸出 購⼊ 配架 N N 1 N M M 1 N
- 11. 1 1 1 N M N カーディナリティ 11 実体間の量的関係
- 12. 監督と球団 1対1 12 監督 球団契約 1 1 監督 番号 監督名 88 原 86 和⽥ 79 緒⽅ 球団 記号 球団名 G 読売ジャイアンツ T 阪神タイガース C 広島東洋カープ ⼀⼈の監督は⼀つの球団と契約する ⼀つの球団は⼀⼈の監督と契約する
- 13. 学⽣ 番号 学⽣名 19 藤浪 67 岩崎 11 ⼤⾕ 学⽣と研究室 1対多，多対1 13 学⽣ 研究室所属 N 1 研究室 番号 研究室名 86 和⽥研 80 栗⼭研 ⼀⼈の学⽣は⼀つの研究室に所属する ⼀つの研究室には複数の学⽣が所属する
- 14. 学⽣ 番号 学⽣名 6 ⾦本 39 ⽮野 42 下柳 学⽣とサークル 多対多 14 学⽣ サークル所属 N M サークル 番号 サークル名 201 釣り 202 トレーニング 203 格闘技 ⼀⼈の学⽣は複数のサークルに参加する ⼀つのサークルには複数の学⽣が参加する
- 15. ⽒名 (3) 主キーと属性の定義 15 会員 図書館員書籍 施設 返却貸出 購⼊ 配架 N N 1 N M M 1 N ⽒名会員番号 図書館員番号 資料番号 書籍名 著者 出版社 施設番号 施設名 所在地 貸出⽇ 返却⽇ 購⼊⽇ 配架⽇
- 16. 主キーの選定基準 16 値ができるだけ変わらないもの できるだけ桁数の少ないもの 必ず値が存在すること （NULLがあってはならない） ユニークな値を有する 複合キーでの連結が多くならない
- 17. ⽒名 概念データモデル 17 会員 図書館員書籍 施設 返却貸出 購⼊ 配架 N N 1 N M M 1 N ⽒名会員番号 図書館員番号 資料番号 書籍名 著者 出版社 施設番号 施設名 所在地 E-R (Entity-Relationship) モデル 実体と関連と属性で表現する データモデルであり，ER図 で記述する 貸出⽇ 返却⽇ 購⼊⽇ 配架⽇
- 18. データベース設計⼿順 18 現実の世界 1. 概念設計 2. 論理設計 論理データモデル 3. 物理設計 物理データモデル (1) 概念データモデルから 論理データモデルへの変換 (2) 正規化 概念データモデル
- 22. 22 i) 実体を関係に変換 ii) 多対多の関連を処理 双⽅の実体の主キーと関連の属性を含んだ関係 を作成 iii) 1対多，多対1の関連を処理 1側の実体の主キーと関連の属性を，多側の実 体に対応した関係に追加 iv) 1対1の関連を処理 ⽚⽅の実体の主キーと関連の属性を，他⽅の実 体に対応した関係に追加 (1) 概念データモデルから論理データモデルへの変換
- 24. データベース設計⼿順 24 現実の世界 1. 概念設計 2. 論理設計 論理データモデル 3. 物理設計 物理データモデル (1) 概念データモデルから 論理データモデルへの変換 (2) 正規化 概念データモデル
- 25. 正規化 回 ⽇付 テーマ 8 5/28 関係データモデルと関係代数 9 6/4 データベース設計 10 6/11 正規化 11 6/18 データベースとプログラム 25 第10回（次回）講義で詳しく学ぶ データの冗⻑性と不整合問題の解消⽅法を 理解する
- 26. データベース設計⼿順 26 現実の世界 1. 概念設計 2. 論理設計 論理データモデル 3. 物理設計 物理データモデル (1) DBMSの選定 (2) テーブル設計 (3) インデックス設計 概念データモデル
- 28. (2) テーブル設計 28 カラム名 データ型 制約 member_id INT PRIMARY KEY, REFERENCES member(id) resource_id INT PRIMARY KEY, REFERENCES resource(id) checkout_date DATE NOT NULL CREATE TABLE checkout ( member_id INT REFERENCES member(id), resourc_id INT REFERENCES resource(id), checkout_date DATE NOT NULL, PRIMARY KEY(member_id, resource_id) ); 貸出（会員番号，資料番号，貸出⽇）
- 29. 回 ⽇付 テーマ 12 6/25 トランザクションと同時実⾏制御 13 7/2 トランザクションと障害回復 14 7/9 データベース構造とインデックス (3) インデックス設計 29 第14回講義で詳しく学ぶ インデックスを設計することで効率的な データアクセスを可能にする
- 30. データベース設計⼿順 30 現実の世界 1. 概念設計 2. 論理設計 論理データモデル 3. 物理設計 物理データモデル 概念データモデル
- 34. 3層スキーマ • 概念スキーマ – 開発者側の視点からデータベースをみたもの．デー タベース全体を表現した構造．特定のアプリケー ションに依存しない構造を定義する．論理データモ デルに対応する． • 外部スキーマ – アプリケーションやユーザ側の視点からデータベー スをみたもの．アプリケーションで必要な部分のみ の構造を定義する．ビューとよぶこともある． • 内部スキーマ – 物理的な視点からデータベースをみたもの．データ の物理的な格納表現を⽰す構造．データベース内の 構造を定義する． 34
- 36. アプリケーションで必要な部分のみの構造を定義 アプリケーションの数だけ外部スキーマが存在 外部スキーマ CREATE VIEW 貸出状況 AS SELECT 貸出日, 書籍名, 施設名 FROM 貸出, 書籍, 施設 WHERE 会員番号=1234 AND 書籍.資料番号=貸出.資料番号 AND 書籍.施設番号=施設.施設番号; 例；会員番号1234の貸出状況ビュー 施設 書籍 貸出 貸出状況ビュー CREATE VIEW貸出⽇ 書籍名 施設名 2015.04.10 MySQL メディアセンター ... ... ...
- 37. フィールド レコード ファイル 内部スキーマ 37 会員番号 ⽒名 1 ⿃⾕ 3 関本 4 上本 1 ⿃⾕ 3 関本 4 上本 ディスク関係 データの物理的な格納表現を⽰す構造 ファイル編成法やインデックスに関連 ※ファイル編成法やインデックスの詳細ついては第14回講義で学ぶ
- 44. 本⽇学習したキーワード 〜データベース設計編〜 44 1事実1箇所 繰返しグループ 第三正規形 3層スキーマモデル 更新不整合問題 第⼆次正規化 ER図 削除不整合 第⼆正規形 E-Rモデル 差集合演算 タプル（組） JDBC θ結合演算 直積演算 インスタンス θ⽐較可能 等結合演算 カーディナリティ 次数 導出属性 概念スキーマ ⾃然結合演算 ドメイン（定義域） 概念設計 実体 内部スキーマ 概念データモデル 射影演算 濃度 外部スキーマ 修正不整合 ⾮正規形 関係（リレーション） 商演算 物理設計 関係スキーマ 推移関数従属性 物理的データ独⽴性 関係代数 選択演算 部分関数従属性 関係データベース（RDB） 挿⼊不整合 論理設計 関係（リレーショナル） データモデル 属性（アトリビュート） 論理データモデル 関係名 属性値 論理的データ独⽴性 完全関数従属性 第⼀次正規化 和集合演算 関連 第⼀正規形 和両⽴ 共通（積）集合演算 第三次正規化
- 45. これまでに学習したキーワード 〜データベース設計編〜 45 1事実1箇所 繰返しグループ 第三正規形 3層スキーマモデル 更新不整合問題 第⼆次正規化 ER図 削除不整合 第⼆正規形 E-Rモデル 差集合演算 タプル（組） JDBC θ結合演算 直積演算 インスタンス θ⽐較可能 等結合演算 カーディナリティ 次数 導出属性 概念スキーマ ⾃然結合演算 ドメイン（定義域） 概念設計 実体 内部スキーマ 概念データモデル 射影演算 濃度 外部スキーマ 修正不整合 ⾮正規形 関係（リレーション） 商演算 物理設計 関係スキーマ 推移関数従属性 物理的データ独⽴性 関係代数 選択演算 部分関数従属性 関係データベース（RDB） 挿⼊不整合 論理設計 関係（リレーショナル） データモデル 属性（アトリビュート） 論理データモデル 関係名 属性値 論理的データ独⽴性 完全関数従属性 第⼀次正規化 和集合演算 関連 第⼀正規形 和両⽴ 共通（積）集合演算 第三次正規化