データベースと動的コンテンツ

Transcription

1 データ データベースと動的コンテンツ グループ 相川由樹 005 岩本祥平 09 小笠原一聡 022 尾崎遼太 090 松田佳介 データとは オブジェクト ( 物体や事象 ) を表す値の集合である コンピュータ上では データはファイルとしてファイルシステム上に記憶していくものである ファイルシステム OS によるツリー上のディレクトリに個別に格納 問題点 データの独立性データに変更が生じた時にそれを利用するプログラムも変更が必要 検索の容易性先頭からの比較照合を行いながらデータを探す データの重複複数ユーザが一つのファイルに同時操作を行うと起こる 障害対策誤ったデータ入力を認識できない 物理的な障害 ( 例 : 停電 ) に無防備など 2 データベースシステムのメリット データベースの基本的な構成要素 データベースシステム 定義したデータ形式のファイルをデータベースにまとめる形 改良点 データの独立性仕様変更に対応 フィールド データを分割して値とした形 レコード数種類のフィールドをまとめた形 キー 検索する際に用いるフィールド 主キー ユニークな値を入れるフィールド データの非重複冗長なデータベースにしない 同時処理複数ユーザに対応 ( 主キー ) ( キー ) フィールド 障害復旧バックアップ レコード 学籍番号氏名年齢性別 0XYZ 矢倍実見 0 万 2 歳ニューハーフ 4 データベースシステム データベースとは データベースシステムとはデータベースとデータベース管理システム (DBMS) をまとめたものユーザデータベースサーバ 広義では 特定のデータをまとめた集合体 例電話帳 住所録など 由来情報 (Data) の基地 (Base) から DBMS ( データベース管理システム ) データベースシステム 操作 データベース システムとしてのデータベース構造を与えたデータをひとつの場所に蓄積してまとめたもの 5 5 6

2 DBMS(Data Base Management System) DBMS とは データベース中のデータを管理し 利用するためのソフトウェアである 基盤となるデータ記述 操作 データモデル SQL( データベース言語 ) の利用 データ処理の効率化 木構造などの格納方式を利用 データの一元管理 整合性の維持 DBMSによるチェックが行われる 機密保護 各ユーザの操作権限の規定を行う 同時実行の制御 ロックなどの機構を用いて排他アクセスを提供 障害回復 バックアップ リカバリ データモデル どのような構造でデータを管理するか データを管理するために用いる構造 必要となる理由データにアクセスする 不正なデータへのアクセスからデータベースを守る データモデルの例 階層型データモデル ネットワークデータモデル 関係モデル ( リレーショナルモデル ) 7 8 階層型データモデル メリットデータを木構造で表している 少ない時間で探索可能 デメリット木構造に沿わないデータの管理には向かない ネットワーク型データモデル 子が複数の親を持つことが可能 複雑なデータ構造になってしまう = データの整理 一元化が困難 代表的な階層的データモデルの使用例 IBM 社の IMS 9 0 リレーショナルデータモデルの台頭 リレーショナルモデル 階層型にもネットワーク型にも問題点 E.F.Coddによって提唱 構造が表形式で単純 データ操作は数学的に行う 現在のデータベースモデルの中で最も普及 データを二次元の表形式で表したもの 表のことをテーブルと呼ぶ テーブルは複数の属性 ( アトリビュート ) より構成 個々の値の組をタプルと呼ぶテーブル属性学籍番号名前専攻所属研究室 005 岩本祥平 CC 組 022 尾崎遼太 CS 2 2

3 リレーショナルモデル 2 SQL ドメイン ( 定義域 ) ある属性の値として取りうる値の集合例性別男と女情報学群の専攻 ih, im, CC, CS 外部キーリレーションの属性値が常に別のリレーションの主キーのどれかの値主キー学生の情報外部キー 学籍番号名前受験番号 0xxx 単井暮 www 貫井徹夜 8782 受験生の情報 主キー 受験番号 出身高校 住所 4649 布賀高校 県 市 8782 三菜頃市立高校 県 市 リレーショナルデータベース管理システムとやり取りを行うためのデータベース言語 データの作成 操作 取得させるための言語 SQL 実装の代表的オープンソース DBMS MySQL PostgerSQL 4 SQL の機能 静的 SQL と動的 SQL 制御機能 データベース定義 データベース操作 詳細データを格納すべき表の定義 複数の表を関連づけるための規約や制約 データベースに必要な機密保護の宣言 表に対するデータの登録 修正 削除 複数の表の結合 ビュー表の作成などの集合操作表中のデータを検索 データベース制御データベース利用者に対する権限の譲渡と剥奪をします 静的 SQL プログラムソースコード内に直接 SQL 文を記述 埋め込み SQL とも呼ばれる 動的 SQL プログラムで動的に SQL 文を生成し発行 静的 SQL と比べるとパフォーマンスは劣るが柔軟性が高い 5 6 MySQL Monty Widenius が独自開発した リレーショナルデータベース管理システム オープンソースのデータベース管理システムの中でシェア NO. 歴史 996 年自力で開発,6 月には公式リリース 2000 年 MySQL AB 社設立 2008 年サンマイクロシステムズが買収 200 年 Oracle が買収 200 年最新版の MySQL ver をリリース MySQL MySQL の特徴 = ストレージエンジンの自由度 アプリケーションに合して複数のストレージエンジンを選択 ストレージエンジンとは データを挿入 抽出 更新 削除などをするための基礎となるソフトウェア部品 7 8

4 データベースと Web システムの関係 Web システムとは 動的コンテンツを生成するプログラム 頻繁にデータの更新を Web システムで行う データベースを通すことが多い Web 上で扱われるコンテンツ 静的コンテンツと動的コンテンツに分類 理由 データベースへのアクセスが SQL を通して行える データの一貫性や同時アクセスを委ねれる 9 20 静的コンテンツ 動的コンテンツ 静的コンテンツとは HTML ファイルの内容の変更に合わせて コンテンツも変更 HTML ファイルを変更しないとコンテンツも変更されない 動的コンテンツとは URL が同じでもリクエストに応じて内容の変更 いつも同じもの 検索エンジンサイト 掲示板 アクセスカウンタなど 2 22 動的コンテンツ 2 種類のプログラム実行方法 Webサーバ側でのプログラムの実行 SSIを利用するもの CGIを介するもの SSI Server Side Include NCSA HTTPD が最初に取り入れた 特殊なコマンドの書かれたサーバ解釈 HTML ファイルが書ける クライアント側でのプログラムの実行

5 Web サーバへの要求 Webサーバはの SSI 命令検索と処理を行う SSI を利用しての実行 メリット SSI ~Server Side Include~ 動的なコンテンツの生成に コーディングが必要ない SSI 用のコマンドを使うだけでよい さまざまな情報を柔軟な形で取り込める 処理結果に置換して クライアントへ渡す デメリット サーバの負担が大きくなる 処理時間がかかるため 返されるのが遅い SSI コマンド記述例 SSI の書式はすべて HTML のコメントの形式 CGI ~Common Gateway Interface~ <!--#command option= --> #config 以降の出力形式の指定 #include 他のファイルを取り込む #echo ファイル名 現在時刻などを表示 #fsize ファイルサイズ 最終更新日の表示 #flastmod ファイルサイズ 最終更新日の表示 #exec シェルコマンド CGIを実行 Web ブラウザからの要求に応じてプログラムを起動する仕組み 要求から新規プロセスを作成する CGI を介しての実行 CGI Web サーバへの要求 CGI がプログラムを実行 メリット どのブラウザでも表示できる Web サーバにデータを保存するためデータ共有が可能 掲示板 チャットなど 実行結果を渡す クライアントで表示 デメリット web サーバの負担が大きい 常に変化し続けるページの作成ができないアクションゲームなど

6 クライアント側での実行 クライアント側で実行 Web サーバへの要求 Web ページにアクセスすると自動でダウンロード 何故? 何人ものユーザーが Web サーバ側でのプログラムの実行 数が少なく大勢に共有されているサーバーに負荷をかける クライアントがプログラムを実行 クライアントで表示 ( 例 : ダイナミック HTML(DHTML) Java アップレット ) 利用例 Java アップレットは 実行する際に Web ブラウザが必要 DHTML はクライアント側のスクリプトのみ使用可能 (CSS JavaScript 等 ) 2 その他 関連技術的用語 PHP HTML の作成を目的として作成された言語 PHP -HTML の作成を主観として作成された言語 ECMAScript - 多くのブラウザに実装されているクライアント側のスクリプト言語 特徴データベースと組合わせた動的なコンテンツを含むページが作成可能主要なデータベースシステムをサポート HTML 以外の XMLドキュメント グラフィックス Flashアニメーション PDFファイルなどの生成も可能 利用例 Yahoo や楽天などのショッピングサイトで採用 4 PHP HTML ページの中に PHP のコマンドを埋め込んだ形式 まとめ () Web サーバが PHP のコマンドを処理 その出力内容をブラウザへ データベース DBMS PHP 利用の利点 CGI: プログラム呼び出しの度にプロセスを起動しなくてはならない このデメリットを克服 CGIと比較すると 実行速度が断然早い 充実したエラー解析 出力の機能 データベースシステム データモデル SQL これまでの動的 Web ページ作成過程に比べて デバッグ性が大きく向上 5 6 6

7 まとめ (2) Web コンテンツ静的コンテンツと動的コンテンツの 2 種類 Web サーバで実行とクライアントで実行 SSI と CGI それぞれのメリットデメリットあり サーバの負担を減らすため 課題 ApacheにてSSI CGIが実行できる環境の設定 PHPの動作環境をサーバに作成それぞれの技術で時間表示するプログラムを作成また 技術的違いを考えよ (SSI CGI PHP ECMAScript) CGIでカウンタプログラムの作成 CGIで動作する簡易掲示板をインストール PHPで動作するpukiwikiをサーバへインストール 7 8 参考文献 () 参考文献 (2) CGI プログラミング第 2 版 Scott Guelich Shishir Gundavaram Gunther Biznieks 著オライリー ジャパン 200/06/27 発行 オブジェクト指向データベース入門宇田川佳久著株式会社ソフト リサーチ センター 992/08/25 発行 データベースおもしろ講座飯沢篤志 白田由香利著 共立出版株式会社 99/4/0 発行 Java&XML データアクセスガイド Dan Chang Dan Harkey 著株式会社翔泳社 2000//0 発行 データベースシステム北川博之著 株式会社昭晃堂 996/7/0 発行 SQL プログラミング R.K.Stephens R.R.Plew B.Morgan J.Perkins 共著ソフトバンクパブリッシング株式会社 998/0/28 発行 新 HTML&CGI 入門笹木望 太田晶宏 藤崎真美共著エーアイ出版株式会社 996/2/6 発行 プログラミング PHP Rasmus Lerdorf Kevin Tatroe Peter MacIntyre 共著オライリージャパン 2007/0/9 発行 すぐわかる SQL 朝井淳著 株式会社技術評論社 200/0/09 発行 続 HTML 入門第 2 版 Laura Lemay Arman Danesh 共著株式会社プレンティスホール出版 998/08/20 発行 9 40 参考文献 () Web+ データベースちょ ~ 入門 栗林誠也著 株式会社広文社 200/08/0 発行 標準 SQL 第 2 版 C.J.Date 著 株式会社トッパン 990/07/20 発行 これだけはおさえたいデータベース基礎の基礎谷尻かおり著株式会社技術評論社 2006/0/0 発行 XML 技術大全 Charles F.Goldfarb Paul Prescod 共著株式会社ピアソン エデュケーション 998/08/20 発行 4 7