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1 1. データベースとは データベースとは いろいろな用途に共用されるデータの集まりで 登録 検索 変更 削除ができるように構成されたもの 情報化社会において不可欠な存在 不特定多数向けのもの から 地域 企業 官庁など 特定者向けのもの まで色々 システム / サービス例 Google yahoo!japan のWeb( インターネットサイト ) 検索 宿泊施設予約( 楽天トラベルなど ) 路線検索(Yahoo! 路線など ) 朝日新聞の記事検索: 聞蔵( きくぞう ) 顧客の管理(CRM:Customer Relationship Management) 1

2 名前の由来 第二次大戦後の米軍 点在していた膨大な量の資料をひとつの基地に集約し そこにアクセスすればすべての情報が得られる ように 効率化を図った データベース という言葉の誕生 2

3 2. データベースの分類 利用者の範囲 (a b) 利用形態 (A B) の観点から分類すると下表の 4 パタン 利用形態 利用者の範囲 a) 不特定多数 ( 誰でも ) b) 特定者のみ Aa) Ab) A) スタンドアロン ( 単独のコンピュータに向かって利用 ) 市役所窓口等に設置された広報データベース 公立図書館などに設置さ 大学図書館の蔵書データベース 企業内の社員データ 主流 れた蔵書データベース ベースなど Ba) Bb) B) ネットワーク経由 インターネット経由で利 大学 企業 官庁な ( ネットワークに接続さ 用できる宿泊施設 地図 どの資産管理データ れた端末から利用 ) などの各種データベース ベースなど (Web データベース ) 3

4 参考宿泊施設検索 ( 楽天トラベル )(Ba) 4

5 参考スマートフォンデータベース (Ba) 検索条件で検索したスマートフォン機種を比較できる スマートフォンデータベース : スマートフォン機種の比較サイト 次スライド 5

6 参考前スライドの条件での検索結果 6

7 参考 RKU 図書館の蔵書検索 (Bb) 7

8 参考コンビニの POS(Bb) 8

9 参考 WMS で利用されるデータベース 入荷 返品受付保管 在庫管理出荷 国土交通省 ) 9

10 3.Web データベース インターネットは巨大なデータベース群 Web ヘ ーシ 経由でアクセスできる =>Web データベース 仕組み : 連携ソフト (ASP PHP など ) 管理システム (DBMS) を用いて 登録 検索 更新などを実行 注 )ASP:Active Server Pages, PHP:Hypertext Preprocessor DBMS:Database Management System サーハ ( テ ータヘ ースシステム ) クライアント Web サーハ テ ータヘ ースサーハ インターネット 連携ソフト (ASP など ) DBMS DB ファイル 内部に SQL コマント を埋め込む SQL サーハ Oracle PostgreSQL MySQL など 10

11 4. テ ータヘ ース管理システム (DBMS) とは DBMSとはデータベースの維持 運用を行う専用ソフト 主要な機能 1テ ータヘ ースの定義 Wikipediaより ( ) テ ータヘ ースの構造や仕様の定義 テ ータ定義言語 DDL(Data Definition Language) を使用 定義されたものはスキーマと呼ばれる 2テ ータヘ ースの操作 テ ータの登録 更新 削除 テ ータの検索など テ ータ操作言語 DML(Data Manipulation Language) を使用 3テ ータヘ ースの管理 ( 制御 ) 排他制御 セキュリティ管理( アクセス権 機密保護 ) 障害回復( 次回 ) など 製品例 1 有料 :Microsoft SQL Server ( 米 Microsoft 社 ) Oracle ( 米オラクル社 ) など 2 無料 :MySQL PostgreSQL( ホ ストク レSQL) など 11

12 参考 MySQL について 日本 MySQL ユーザ会 UNIX 系 Windows 系 OS 上で稼働するオーフ ンソースのテ ータヘ ース 機能よりも高速性 堅牢性を追求したマルチユーサ マルチスレット のリレーショナル DBMS(RDBMS) 経緯 年前身である UNIREG がスウェーテ ン T.C.X 社の Michael Widenius 氏によって作成された 年 TCX 社は WEB アフ リケーションの DB エンシ ンに UNIREG を使用 その後 動的な Web ヘ ーシ の作成を可能化するため msql( 注 :David Hughes 氏が開発 ) との統合を検討 年 MySQL1.0 が完成 公開される ~ 現在その後改版され 最新は MySQL5.7.9(2015 年 10 月 ) 特徴 オーフ ンソース 多様なフ ラットフォーム (Unix 系 Windows 系 OS/2 など ) に対応 関連サイト 日本 MySQL ユ - ザ会 ) 12

13 参考 PostgreSQL について UNIX 系 OS 上などで稼働するオーフ ンソースのテ ータヘ ース 経緯 年前身であるPostgresSQLが米カリフォルニア大ハ ークレー校 (UCB) で誕生 年 PostgreSQLの原型であるPostgres95へ発展 年 PostgreSQLへ改名 ~ 現在 その後改版を続け 現在に至る PostgreSQL9.4.5(2015 年 10 月 ) NPO 法人日本 PostgreSQL ユーザ会 特徴 オーフ ンソース 多様なフ ラットフォーム(Unix 系列 Linux Windows OS/2 など ) に対応 商用テ ータヘ ースに劣らない多彩な機能 国際化への対応 関連サイト 日本 PostgreSQLユーザ会 ) 13

14 5. リレーショナル ( 関係 ) データベース 2 次元 ( 行 列 ) の表でデータを表現 1970 年 E.F.Codd 氏 ( 米 IBM 社のサンノセ 研究所 ) が提唱 データの登録 更新 検索などは 表に対する操作で行われる 列 ( 項目 : フィールト ) 行 ( レコート ) 14

15 6. 関係データベースの仕組み 個々のデータベースを複数の表で管理 複数の表は 相互に関係を持っている 15

16 7. 関係データベースの主キーと外部キー 主キー : 行を一意に特定するためのキー ( 項目 ) その項目の値として 同じものはでてこない 即ち その項目の値が決れば行が一意に決る 複数の項目を組み合わせて主キーとする場合あり 複合キー 外部キー : 他の表を参照し 関係づけるためのキー ( 項目 ) 学生表 学生番号氏名住所 学生番号氏名住所 履修表 学生番号科目コード成績 外部キー 学生番号 科目コード 成績 外部キー 科目表 科目コード科目名単位 科目コード科目名単位 主キー 注 ) 主項目 従属項目 表と表の関係づけ 16

17 8. 主キーと外部キー ( もう一度 ) 主キー (primary key): 特定な列のこと その列には同じ値が出てこない 即ち 主キーにおける値が決まれば 行が特定される 外部キー (foreign key): 他表を参照するための列の名前 それによって表と表が関係付けられる 参照される表では主キーとなる 17

18 例題 関係データベースの主キーに関する記述として 正しいものはどれか ア ) 主キーに指定した列に対して検索条件を指定しなければ 行の検索はできない イ ) 数値を格納する列を主キーに指定すると その列は算術演算の対象としては使えない ウ ) 一つの表の中では 主キーの値が同じ行は存在しない エ ) 複数の列からなる主キーを構成することはできない 18 ウ

19 例題 関係データベースのテーブル ( 表 ) 間にリレーション ( 主キーと外部キーの結付け ) を設定する目的に関する記述のうち 正しいものはどれか ア関係する相互のテーブルにおいて どちらかのレコードの更新や削除処理を行おうとしたとき 他方のレコードに対して参照一貫性が満たされるよう 制約をもたせる目的で設定する イ関係する相互のテーブルの格納場所を近くに配置することによって 検索 更新を高速に行う目的で設定する ウ障害によって破壊されたレコードをテーブル間の相互の関係から可能な限り復旧させる目的で設定する エレコードの削除 追加の繰返しによる レコード格納エリアの虫食い状態を防止する目的で設定する 19 ア

20 9. 非正規形データの正規化 下記の受注票の情報を 1 行の表として項目を並べていくと 1 つの値を持つ部分 ( ヘッダ部 ) と複数の値を持つ部分 ( 明細部 ) が混在 関係データベースとしては適切ではない 表の整形 ( 正規化 ) が必要 非正規形 20

21 10. 正規化の実際 正規化とは 行 ( レコート ) を構成する項目群の冗長性をなくすこと (1) 第 1 正規化同一行に 単一値と複数値を持つものがないように行や表を分ける 非正規形 完全従属 (2) 第 2 正規化主キー ( 伝票 No+ 品コート ) に完全従属する項目 ( 数量 ) と主キーの一部 ( 品コート ) に従属する項目 ( 品名 単価 ) とを異なる表に分ける 別な表に 部分従属 2 つの表に (3) 第 3 正規化主キー以外の項目 ( 得意先コート ) に従属する項目 ( 得意先名 ) は異なる表にする 別な表に 21

22 11. 正規化の別の例 2 つの行に 2 つの行に 独立な表に 22

23 12. 正規化の別の例 23

24 例題 ある学校では 学生の授業履修に関する情報を 次のようなレコード形式で記録してきた これをデータベース化するには データの重複などの問題を避けるために 一つのレコードを幾つかに分割する必要がある 学生は複数の授業を履修し 複数の学生が一つの授業を履修するものとする どの学生も一つの授業を1 回だけ履修する 最も適切な分割はどれか つながっていない 学生コードと学生名との対応などが不明 つながっていない 学生がどんな授業名を履修しているか不明 つながってはいるが 授業名と成績との対応がつかない つながっていない 学生がどんな授業を履修しているかなど不明 24 オ

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