PostgreSQLの

範囲型と排他制約

PostgreSQL勉強会@札幌

2013.12.17

@iakio

範囲型とは

• 範囲をあらわすデータ型（そのまんま）

• 開始と終了を持つ

• 含まれているとか、結合・交差とかの演算子が定義さ

れている

• PostgreSQLでは任意の型を元に新しい範囲型を定義で

きる

Developing Time-Oriented Database Applications in SQLではPeriod型、

Temporal Data and the Relational ModelではInterval型と呼ばれているよ

組み込みの範囲型

範囲型 元の型 離散的か

int4range integer ○

int8range bigint ○

numrange numeric ×

tsrange timestamp ×

tstzrange timestamp with timezone

×

daterange date ○

範囲型の例（日付の範囲）

こうなります

create table members (birthday date,period daterange,name_en text

);

insert into members(birthday, period, name_en) values('1988-10-20', '[2001-08-26, 2012-05-18]', 'Risa Niigaki'),('1988-12-23', '[2003-01-19, 2010-12-15]', 'Eri Kamei'),('1989-11-11', '[2003-01-19, 2013-05-21]', 'Reina Tanaka'),('1989-07-13', '[2003-01-19,]', 'Sayumi Michishige'),('1985-02-26', '[2003-01-19, 2007-06-01]', 'Miki Fujimoto'),...

範囲型の例（整数型）

こうなります

create table level1 (level int,exp_range int4range,primary key(level),exclude using gist (exp_range with &&)

);

insert into level1 values(1, '[0,11)'),(2, '[11,59)'),(3, '[59,164)');

範囲型の作り方色々

'[0,10)' 0以上10未満

'[0,10]' 0以上10以下

'[0,)' 0以上（上限値なし）

'[,)' 上限も下限もなし

'empty' 空の範囲

int4range(0, 10) コンストラクタ関数[0,10)と同じ

int4range(0, 10, '[]') [0,10]と同じ

演算子、関数

http://www.postgresql.jp/document/9.3/html/functions-range.html

離散的、正規化

-- 0以上11未満（11は含まない）-- 離散的な範囲型では正規化される=# select int4range '[0,10]';int4range-----------[0,11)(1 行)

=# select v, int4range '[,11)' @> vfrom generate_series(10, 12) as s(v);v | ?column?----+----------10 | t11 | f12 | f(3 行)

使用例

-- 二人の在籍期間の重複日数=# with q(n1, n2, p) as (select m1.name_en, m2.name_en,m1.period * m2.periodfrom members m1join members m2 on(m1.name_en < m2.name_en)

)select n1, n2, upper(p) - lower(p)

from q where not isempty(p) order by 3;

n1 | n2 | ?column?------------------+-------------------+----------...Reina Tanaka | Sayumi Michishige | 3776Ai Takahashi | Risa Niigaki | 3688Reina Tanaka | Risa Niigaki | 3408Risa Niigaki | Sayumi Michishige | 3408

EXCLUDE制約

• UNIQUE制約は、同じものがないという制約

• EXCLUDE制約は、任意の2行に対して指定し

た演算子が真とならない制約

•＝演算子のEXCLUDE制約はUNIQUE制約と同

じ

範囲型のEXCLUDE制約

=# select * from level1;level | exp_range-------+-------------

1 | [0,11)2 | [11,59)3 | [59,164)

...

=# insert into level1 values(100, '[11,12)');ERROR: 重複キーの値が排除制約 "level1_exp_range_excl" に違反していますDETAIL: キー (exp_range)=([11,12)) が既存のキー (exp_range)=([11,59)) と競合しています

タイプ レベル 開始 終了

100万 1 0 11

100万 2 11 59

100万 3 59 164

150万 1 0 16

150万 2 16 99

150万 3 89 246

スカラ型と範囲型の組み合わせ

-- gistは標準では = を使えないcreate extension btree_gist;

create table level2 (exp_type int,level int,exp_range int4range,primary key(exp_type, level),exclude using gist (exp_type with =, exp_range with &&)

);

insert into level2 values(100, 1, '[0,11)'),(100, 2, '[11,59)'),...(150, 1, '[0,16)'),(150, 2, '[16,89)'),

こんなに便利

•境界を含む、含まないを表現できる

•上限、下限の無い範囲を表現できる

•インデックスが効く

• EXCLUDE制約で、重複していないことを保証

できる

•豊富な演算子