データベース01 - データベースとは

データベース第1回

データベースとは

1

2015年4⽉9⽇（⽊） 7・8時限担当：奥健太

本⽇の講義で学ぶこと

2

⾝の回りのデータベース

データベースシステム


3

銀⾏ATM

4

これで美味しいものでもお⾷べ

ありがとう！

⺟から息⼦への仕送り

振込み引出し

新幹線の座席予約

5

京都から東京への切符の購⼊

図書館の貸出管理

6

貸出をお願いします

オンラインショッピングサイト

7

ゲームデータの管理

8

さまざまなWebアプリケーション

9

インフラを⽀えるデータベース

10


11データベースシステム（DBS）

データベース管理システム（DBMS）

データベース（DB）

ユーザ群アプリケーション群

データベースシステムの⽤語

12

データベース（DB; DataBase）データの集合そのものデータ（data）：ディジタル化された情報ベース（base）：⼟台，基盤，基地

データベース管理システム（DBMS; DataBase Management System）データベースを操作し管理するために必要なソフト

ウェア（システム）データベースシステム

（DBS; DataBase System）データベースとデータベース管理システムから構成

される情報システム

データベース管理システムの機能

13

データの⼀元管理と共有化同時実⾏制御効率的なデータ

アクセス機構

整合性維持機密保護障害回復

データ独⽴性

データの⼀元管理機能

14

vs.


15

本店

⾐笠店びわこ店朱雀店

いちご 500円バナナ300円ぶどう 200円メロン 800円


16

本店

⾐笠店


びわこ店


朱雀店いちご 500円バナナ300円ぶどう 200円メロン 800円


データの重複


17

本店

⾐笠店


びわこ店




バナナの値段を400円に変更せよ

400円

400円 400円 400円

更新の⼿間データの重複


18

本店

⾐笠店


びわこ店




400円 300円 500円

バナナの値段を400円に変更せよ

400円更新の⼿間データの重複

データの⽭盾


19

本店

⾐笠店


びわこ店




くさつ店



データの⽭盾


20

本店

⾐笠店


びわこ店




データベースデータの⼀元管理データの共有


データの⽭盾

データの⼀元管理機能回⽇付テーマ8 5/28 関係データモデルと関係代数9 6/4 データベース設計10 6/11 正規化11 6/18 データベースとプログラム

21

関係データモデルについて学ぶ正規化，1事実1箇所について学ぶ

同時実⾏制御

22

vs.

同時実⾏制御

23

¥20,000引出 ¥50,000振込READ READ

WRITE

Y=Y-¥20,000

Y=¥20,000

Y=¥0 Y=Y+¥50,000

Y=¥70,000

WRITE

更新の喪失¥50,000でなければおかしい…

同時実⾏制御

24

¥20,000引出

¥50,000振込

READ

READ

WRITE

Y=Y-¥20,000

Y=¥20,000

Y=¥0

Y=Y+¥50,000Y=¥50,000

WRITE

同時実⾏制御回⽇付テーマ12 6/25 トランザクションと同時実⾏制御13 7/2 トランザクションと障害回復14 7/9 データベース構造とインデックス

25

トランザクション，ロック，同時実⾏制御について学ぶ

効率的なデータアクセス機構

26

vs.


27

2分経過…

ユーザは1分も待ってくれない…

検索中…


28

0.01秒後！

⽬的のものが瞬時に検索される

効率的なデータアクセス機構回⽇付テーマ12 6/25 トランザクションと同時実⾏制御13 7/2 トランザクションと障害回復14 7/9 データベース構造とインデックス

29

データベース構造，ファイル編成，インデックスについて学ぶ

整合性維持機能

30

vs.


31

商品番号商品名110 ノートPC250 外付けHDD330 USBメモリ420 ディスプレイ

伝票番号商品番号売上数123 330 10124 250 5125 420 2126 110 1

商品表売上表

商品番号を330→340に変更

商品番号商品名110 ノートPC250 外付けHDD340 USBメモリ

商品番号420を削除

整合性がとれなくなる


32


伝票番号商品番号売上数123 330 10124 250 5125 420 2126 110 1

商品表売上表


整合性を維持

340

売上表も変更商品番号を330→340に変更商品番号420を削除

整合性維持機能回⽇付テーマ3 4/23 SQL（CREATE, INSERT, DELETE, UPDATEなど）4 4/30 SQL（SELECT：基本）5 5/7 SQL（SELECT：結合，副問合せ）6 5/14 SQL（VIEW, ALTER, GRANTなど）

33

参照整合性制約について学ぶ Consistency（整合性）について学ぶ

回⽇付テーマ12 6/25 トランザクションと同時実⾏制御13 7/2 トランザクションと障害回復14 7/9 データベース構造とインデックス

機密保護機能

34

vs.

機密保護機能

35

会員DB不正アクセス

クレジットカード情報GET

個⼈情報などの機密情報が不正にアクセスされる

X社，会員3万⼈のクレジットカード情報流出！

機密保護機能

36

会員DB不正アクセス

アクセス権限がありません！

アクセス権限を設定し，操作できるユーザを制御

OK 管理者

機密保護機能回⽇付テーマ3 4/23 SQL（CREATE, INSERT, DELETE, UPDATEなど）4 4/30 SQL（SELECT：基本）5 5/7 SQL（SELECT：結合，副問合せ）6 5/14 SQL（VIEW, ALTER, GRANTなど）

37

アクセス権限について学ぶ

障害回復機能

38

vs.

障害回復機能

39

座席予約DB

Y航空，10万⼈の座席予約データ紛失！

座席予約DB

座席予約DB

障害回復機能

40

ミラーリング

ミラーデータベース

ミラーデータベースにまったく同じデータが保存されているため，データ復旧が可能

障害回復機能回⽇付テーマ12 6/25 トランザクションと同時実⾏制御13 7/2 トランザクションと障害回復14 7/9 データベース構造とインデックス

41

トランザクション，Durability（耐久性），障害回復について学ぶ

データ独⽴性

42

vs.

データ独⽴性

43

public class HelloDb {public static void main(String[] args) {.........

}}

110, ノートPC250, 外付けHDD330, USBメモリ

プログラムの仕様変更

データの記述⽅法変更ファイルの保存場所変更

プログラムの仕様やデータファイルの内容に合わせて，相互的に修正する必要がある

アプリケーション

相互依存

データ独⽴性

44

public class HelloDb {public static void main(String[] args) {.........

}}

それぞれ独⽴に実装，運⽤が可能

DB

独⽴

アプリケーション

データ

データ独⽴性回⽇付テーマ8 5/28 関係データモデルと関係代数9 6/4 データベース設計10 6/11 正規化11 6/18 データベースとプログラム

45

3層スキーマモデル，データ独⽴性について学ぶ

データベースプログラミングについて学ぶ

まとめ

46




47データベースシステム（DBS）

データベース管理システム（DBMS）

データベース（DB）

ユーザ群アプリケーション群

データベース管理システムの機能

48

データの⼀元管理と共有化同時実⾏制御効率的なデータ

アクセス機構

整合性維持機密保護障害回復

データ独⽴性

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