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1 データベースの要件と RDBMS データベース Keywords データベース (Data Base: DB) DB の種類 関係 DB(Relational DB: RDB) キーの概念と関係 DB の演算 データベース : 関係データについて 1 データベースの要件 利用目的にあったデータの抽出 データの修正 更新, 一貫性 データ機密の安全性 データベースの構築 運用するためのデータベース専用のアプリケーションが必要になる DBMS Data Base Management System データベース管理システム データベース : 関係データについて 2 データベース管理システム DBMS データベース管理システムの主な機能 データベース管理システム (DBMS): ユーザとデータベースの間に立ってデータベースを管理するソフトウエア データベース データベースのデータ DBMS データの検索, 更新, 新規データの登録データの復旧機能などの多様な要求に応える ユーザ 機能データの保全データの独立データの問い合せデータの一貫性チェックデータの共有同時実行制御機密保護データ管理 説明 DBのデータが破損した際の復旧 DBMSのプログラムとデータの分離 独立 ユーザの問い合わせデータを取り出す 矛盾したデータの入力を防ぐ 複数の人が同時に利用可能 複数の利用者が同時に DB を利用するさいの制御. 複数の利用者が同時に同じデータにアクセスして矛盾が起きないように制御する排他的制御がある DB の機密を保護する ファイル管理などをおこなう データベース : 関係データについて 3 データベース : 関係データについて 4

2 データの一貫性と同時実行制御 同時実行制御 : 排他制御 処理 : 給与支払い 20 万円振込み 預金残高 3 万円残高 3 万円残高 3 万円 残高は 23 万円 預金残高? 円 残高は 0 円 処理 : 公共料金引き落とし 3 万円引き落とし データベース : 関係データについて 5 給与振込み処理残高? 10 万円 データ操作をする際に, 他のデータ処理ができないように鍵をかけることで, データ矛盾が起きないように制御する 残高テーブル ロックが掛かっている間はアクセスできない 公共料金引落し処理 データベース : 関係データについて 6 排他制御 : 共有ロックと排他ロック 共有ロック 排他ロック 主な DBMS: 製品 一般的 高価 SQL サーバ (MS 社 ) Oracle ( オラクル社 ) 専門的 他の処理がデータを読込むことだけ許す処理 現在の処理以外何も許さない処理 データベース : 関係データについて 7 Access (MS 社 ) 安価 データベース : 関係データについて 8

3 DB の種類 関係データベース (RDB) 階層型 DB 階層的 ( 木 ) 構造 ネットワーク型 DB 網の目構造レコード同士が多対多関係 関係型 DB データを表形式で表現 データベース : 関係データについて 9 関係データベース : Relational Data Base 表形式でデータを管理するデータベース 横 1 行をタップル (tuple: 組 ) と呼ぶ タップルが1 件のレコードを表すレコード=データベースの情報 タップルの集合を関係表という データベース : 関係データについて 10 RDB: リレーション RDB: タップルの特徴 リレーションは, 複数の属性 ( 行 ) から構成 リレーションに属する個々の値の組をタップル ( 列 ) と呼ぶ 1 タップルで 1 件のレコードを表す 学籍番号 氏名 住所 生年月日 I06V023 鈴木 秋子 東京都大田区萩中 I07V080 山田 次郎 埼玉県草加市吉町 I06V020 佐藤春子 京都市西京区山田平尾町 I05V070 理大 太郎 理大町 I05V032 総情 三郎 鹿児島市宇宿 フィールド ( 属性 ) レコー タップルとリレーションの関係 タップルの集合 =リレーション タップルの特徴 タップルの重複は許されない タップル間には順番はない 属性間には順番はない ドデータベース : 関係データについて 12 データベース : 関係データについて 11

4 RDB 用語と 2 次元表の関係 実表と仮想表 (View 表 ) DB リレーション (Relation) 関係 テーブル (Table) 2 次元表 表 実表 = データベース内に実際に持っているデータ 仮想表 = 実表から必要な項目を取り出して作成されたデータ タップル (Tuple) 組 レコード (Record) 行 Row 実表 仮想表 アトリビュート (Attribute) 属性 フィールド Field 列 Column データベース : 関係データについて 13 データベース : 関係データについて 14 実表と仮想表 (View 表 ) RDB: キーの概念 RDB は, 表間にリレーションシップを与えることでデータベースを構成している. リレーションシップどう与えるか? キーという概念が有用である. キーとは, 表の中でタップル ( 行 ) を特定するための属性を指す. データベース : 関係データについて 15 データベース : 関係データについて 16

5 関係 DB のキーの種類 : 定義 候補キー (Candidate key) タップルを一意に特定できる極小の属性集合 (Primary key) 候補キーの中で一意にタップルを識別できる属性集合 属性の値は空値 (Null Value) をとらない 外部キー (foreign key) 関係のある表のとなる属性を参照する属性 外部キーの値は, の値を必ず参照する 候補キー 候補キー =キーの可能性になりうる属性の集合 学生データの表で, 候補キー となりうる属性は? 学生番号 氏名 学部 学科 入学年度 S03M063 松井 理学部 応用数学科 2003 S03C015 清水 理学部 化学科 2003 E04J048 中村 工学部 情報工学 2004 S03M064 松井 理学部 応用数学科 2003 I04V002 石井 総合情報学部 社会情報学科 2004 I03G018 清水 総合情報学部 生物地球システム学科 2003 データベース : 関係データについて 17 データベース : 関係データについて 18 = 候補キーの中で, 一意にタップル ( 行 ) を特定できるキー 学生データの表で, となりうる属性は? = 候補キーの中で, 一意にタップル ( 行 ) を特定できるキー 学生データの表で, となりうる属性は? 学生番号 氏名 学部 学科 入学年度 S03M063 松井 理学部 応用数学科 2003 S03C015 清水 理学部 化学科 2003 E04J048 中村 工学部 情報工学 2004 S03M064 松井 理学部 応用数学科 2003 I04V002 石井 総合情報学部 社会情報学科 2004 I03G018 清水 総合情報学部 生物地球システム学科 2003 清水または松井を一意に特定するには? データベース : 関係データについて 19 学生番号 氏名 学部 学科 入学年度 S03M063 松井 理学部 応用数学科 2003 S03C015 清水 理学部 化学科 2003 E04J048 中村 工学部 情報工学 2004 S03M064 松井 理学部 応用数学科 2003 I04V002 石井 総合情報学部 社会情報学科 2004 I03G018 清水 総合情報学部 生物地球システム学科 2003 データベース : 関係データについて 20

6 の持つ特性 従属関係 あるデータ項目の値を決めたら, 他のデータ項目の値が一意に定まる関係 完全従属関係 従属関係の中で, が決まると他のデータ項目が一意に定まる1 対 1の関係にある場合 非 NULL 状態 数値の入っていない状態は許されない ユニーク (Unique: 一意 ) 表中に同じ値が存在しない データベース : 関係データについて 21 リレーションシップ : と外部キーの関係について 外部キーは常にの値を参照する!! ID S E I 学部理学部工学部総合情報学部 リレーションシップ 外部キー ID M C P R J V G 氏名 学部 学科 入学年度 松井 S M 2003 清水 S C 2003 中村 E J 2004 松井 S M 2003 石井 I V 2004 清水 I G 2003 学科応用数学科化学科応用物理学科知能機械工学科情報工学社会情報学科生物地球システム学科 リレーションシップ データベース : 関係データについて 22 RDB の関係演算 RDB の関係演算 選択 (Selection) 射影 ( Projection ) 結合 (Join) 演算の種類 選択 射影 結合 説明 表から行方向に指定したデータを取り出す. 表から列方向に指定したデータを取り出す 特定の列を介して複数の表を結びつけて取り出す データベース : 関係データについて 23 RDB の関係演算 選択商品コード商品名 11 テレビ 12 カメラ 13 ビデオ 射影 商品コード 商品名 11 テレビ 12 カメラ 13 ビデオ 商品コード 12 の行を取り出す 商品名の列を取り出す 商品コード 商品名 12 カメラ 商品名テレビカメラビデオ 商品コード商品名伝票コード商品コード個数結合 11 テレビ カメラ ビデオ 商品コード を介して2 つの表を1つの表にまとめ 伝票コード る商品コード 商品名 個数 テレビ カメラ ビデオ 8 データベース : 関係データについて 24