達人に学ぶDB設計

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第1章　データベースを制する者はシステムを制す

1-1　システムとデータベース

データ処理としてのシステム

データと情報

1-2　データベースあれこれ

データベースの代表的なモデル

DBMSの違いは設計に影響するか？

1-3　システム開発の工程と設計

システム開発の設計工程

設計工程と開発モデル

1-4　設計工程とデータベース

DOAとPOA

3層スキーマ

概念スキーマとデータ独立性

演習問題

第2章　論理設計と物理設計

2-1　概念スキーマと論理設計

論理設計のステップ

エンティティの抽出

エンティティの定義

正規化

ER図の作成

2-2　内部スキーマと物理設計

物理設計のステップ

テーブル定義

インデックス定義

ハードウェアのサイジング

ストレージの冗長構成

ファイルの物理配置

2-3　バックアップ設計

バックアップの基本分類

完全／差分／増分

フルバックアップ

差分バックアップ

増分バックアップ

バックアップ方式にもトレードオフがある

どんなバックアップ方式を採用すべきか？

2-4　リカバリ設計

リカバリとリストア

リストアとロールフォワード

演習問題

第3章　論理設計と正規化 ～なぜテーブルは分割する必要があるのか？

3-1　テーブルとは何か？

二次元表≠テーブル

3-2　テーブルの構成要素

行と列

キー

制約

テーブルと列の名前

3-3　正規化とは何か？

正規形の定義

3-4　第1正規形

第1正規形の定義 ～スカラ値の原則

第1正規形を作ろう

なぜ一つのセルに複数の値を入れてはダメなのか？ ～関数従属性

3-5　第2正規形 ～部分関数従属

第2正規化を行う

第2正規形でないと何が悪いのか？

無損失分解と情報の保存

3-6　第3正規形 ～推移的関数従属

推移的関数従属

第3正規化を行う

3-7　ボイス－コッド正規形

3次と4次の狭間

ボイス－コッド正規化を行う

3-8　第4正規形

多値従属性 ～キーと集合の対応

第4正規化を行う

第4正規形の意義

3-9　第5正規形

第5正規化を行う

3-10　正規化についてのまとめ

正規化の三つのポイント

正規化は常にするべきか？

演習問題

第4章　ER図 ～複数のテーブルの関係を表現する

4-1　テーブルが多すぎる！

4-2　テーブル同士の関連を見抜く

1対1、1対多、多対多

4-3　ER図の描き方

テーブル（エンティティ）の表記方法

IE表記法でER図を描く

IDEF1XでER図を描く

4-4　「多対多」と関連実体

演習問題

第5章　論理設計とパフォーマンス ～正規化の欠点と非正規化

5-1　正規化の功罪

正規化とSQL（検索）

正規化とSQL（更新）

正規化と非正規化、どちらが正解なのか？

5-2　非正規化とパフォーマンス

サマリデータの冗長性とパフォーマンス

選択条件の冗長性とパフォーマンス

5-3　冗長性とパフォーマンスのトレードオフ

更新時のパフォーマンス

データのリアルタイム性

改修コストの大きさ

演習問題

第6章　データベースとパフォーマンス

6-1　データベースのパフォーマンスを決める要因

インデックス

統計情報

6-2　インデックス設計

まずはB-treeインデックスから

B-treeインデックスの長所

B-treeインデックスの構造

6-3　B-treeインデックスの設計方針

B-treeインデックスはどの列に作れば良いか？

B-treeインデックスとテーブルの規模

B-treeインデックスとカーディナリティ

B-treeインデックスとSQL

B-treeインデックスに関するその他の注意事項

6-4　統計情報

オプティマイザと実行計画

統計情報の設計指針

演習問題

第7章　論理設計のバッドノウハウ

7-1　論理設計の「やってはいけない」

7-2　非スカラ値（第1正規形未満）

配列型による非スカラ値

スカラ値の基準は何か？

7-3　ダブルミーニング

この列の意味は何でしょう？

テーブルの列は「変数」ではない

7-4　単一参照テーブル

多すぎるテーブルをまとめたい？

単一参照テーブルの功罪

7-5　テーブル分割

テーブル分割の種類

水平分割

垂直分割

集約

7-6　不適切なキー

キーは永遠に不変です！

同じデータを意味するキーは同じデータ型にすべし

7-7　ダブルマスタ

ダブルマスタはSQLを複雑にし、パフォーマンスを悪化させる

ダブルマスタはなぜ生じるのか

演習問題

第8章　論理設計のグレーノウハウ

8-1　違法すれすれの「ライン上」に位置する設計

8-2　代理キー ～主キーが役に立たないとき

主キーが決められない、または主キーとして不十分なケース

代理キーによる解決

自然キーによる解決

インターバル

オートナンバリングの是非

8-3　列持ちテーブル

配列型は使えない、でも配列を表現したい

列持ちテーブルの利点と欠点

行持ちテーブル

8-4　アドホックな集計キー

8-5　多段ビュー

ビューへのアクセスは「2段階」で行われる

多段ビューの危険性

8-6　データクレンジングの重要性

データクレンジングは設計に先立って行う

代表的なデータクレンジングの内容

演習問題

第9章　一歩進んだ論理設計 ～SQLで木構造を扱う

9-1　リレーショナルデータベースのアキレス腱

木構造とは？

9-2　伝統的な解法 ～隣接リストモデル

9-3　新しい解法 ～入れ子集合モデル

入れ子集合モデルを使った検索

入れ子集合モデルを使った更新

9-4　もしも無限の資源があったなら ～入れ子区間モデル

使っても使っても尽きない資源

入れ子区間モデルを使った更新

9-5　ノードをフォルダだと思え ～経路列挙モデル

ファイルシステムとしての階層

経路列挙モデルによる検索

経路列挙モデルを使った更新

9-6　各モデルのまとめ

演習問題

付録　演習問題の解答

第1章　解答

演習1-1　DBMSの情報確認

演習1-2　アプリケーション改修のタイプとコスト

第2章　解答

演習2-1　データベースサーバーのクラスタリング構成

演習2-2　ハードウェアリソースの情報取得

演習2-3　サーバーCPUの机上サイジング

第3章　解答

演習3-1　正規形の次数

演習3-2　関数従属性

演習3-3　正規化

第4章　解答

演習4-1　ER図

演習4-2　関連エンティティ

演習4-3　多対多の関連

第5章　解答

演習5-1　正規化されたテーブルに対するSQL

演習5-2　非正規化によるSQLチューニング

第6章　解答

演習6-1　ビットマップインデックスとハッシュインデックス

演習6-2　インデックスの再編成

第7章　解答

演習7-1　パーティションの特徴

演習7-2　マテリアライズドビューの機能

第8章　解答

演習8-1　ビジネスロジックの実装方法の検討

演習8-2　一時テーブル

第9章　解答

演習9-1　木構造を扱うモデルの正規形

演習9-2　実数のデータ型

索引