UT Startup Gym での講義資料です。

1. データベースを使おう
2013/02/23 1 UT Startup Gym

2. UT Startup Gym とは？
アイデアをカタチにするプログラム
l プロジェクト
l 企画から実装まで
l スタートアップ
2013/02/23 2 UT Startup Gym

3. スケジュール
Keywords:
• プログラミング入門 ソーシャルウェブアプリケーション,
API,
Oct,
12 bot,
HTML5
• プラニング
リーンスタートアップ,
ビジネスプラニン
Nov,
12 • プロジェクトスタート
グ,
HTML,
CSS,
PHP,
javascript
• 開発開始
Dec,
12 • 冬季開発合宿 チーム結成,
企画,
ディスカッション
git,
フレームワーク,
MySQL,
Apache
• ウェブデザイン
Jan,
13 • 週間報告会
シナリオ,
ペルソナ,
ワイヤフレーム,
サイトマップ,
DB
スキーム
• jQuery,
中間発表
Feb,
13
ゲーミフィケーション,
仮説検証,
データマ
イニング,
アクセシビリティ
• 作業会
Mar,
13
レスポンシブデザイン,
プレゼンテーション
• リリース会
Apr,
13
2013/02/23 3 UT Startup Gym

4. M
D
講師（敬称略） タイトル 要素
飯塚
10
13
かんたん Facebook アプリをつくる HTML, CSS, js
飯塚
21
かんたん Twitter アプリをつくる UNIX, vim, PHP
27 川上 かんたん アンケートフォームをつくる MySQL, MVC
11
AWS 高山様
4
サーバを立てよう AWS
飯塚・石村
10
スタートアップの心構え ビジネスプラン、リーンスタートアップ
飯塚・佐藤
17
プロダクトデザイン シナリオ、ペルソナ、ワイヤフレーム
24
お休み（飯塚@ジャカルタ）
12
ゆーすけべー様 ウェブサービスの企画のコツ
1
企画プロセス、ウェブサービス運用
8 飯塚 ウェブから情報をあつめる クローラ, XPath, 正規表現
15
プロジェクトキックオフ アンカンファレンス
22 飯塚 チームで協力して開発するために git
飯塚
1
13
かんたんキレイなウェブデザイン Twitter Bootstrap, Web Fonts, LESS
石村
19
ゲーミフィケーション
松尾、川上
26
中間発表
2
2
未定
ぱろすけさん
9
AV顔画像認識とその周辺 画像認識、機械学習
松尾・川上
16
中間発表会
2 23 飯塚 データベース MySQL
作業
27
リリース会
2013/02/23 4 UT Startup Gym

5. 4/27(土)"
UT Startup Gym !
リリース会
2013/02/23 5 UT Startup Gym

6. 今回使うデータ
• データベース: MySQL
– RDBMS: Relational Database Management System
• SQL という言語でデータの出し入れをするシステム
– 世界で最も普及しているオープンソースデータベース
• データの中身: 架空の SNS
– ユーザー 約 50 万件
– 会社情報 約 15 万件
– 友人情報 約 1,000 万件
MySQL – Wikipedia http://ja.wikipedia.org/wiki/MySQL
2013/02/23 6 UT Startup Gym

7. テーブル設計
user friend
id VARCHAR(128) user_id VARCHAR(128)
name VARCHAR(256) friend_id VARCHAR(128)
gender_id INT UNSIGNED" nakayoshi INT
lang VARCHAR(10)" PRIMARY KEY (user_id, friend_id)"
created_at DATETIME" UNIQUE KEY (friend_id, user_id)"
..."
PRIMARY KEY (id)"
company
id BIGINT(20) UNSIGNED
name VARCHAR(256)
PRIMARY KEY (id)"
2013/02/23 7 UT Startup Gym

8. データベースを叩いてみよう
• 普通の SELECT 文"
– SELECT * FROM user LIMIT 10;"
– SELECT * FROM user;"
• 条件指定"
– SELECT * FROM user WHERE id = '109092915251428393573';"
– SELECT * FROM user WHERE name = ‘飯塚修平';"
– SELECT id, name FROM user WHERE created_at >
DATE_SUB(NOW(), INTERVAL 10 MINUTE);"
• 同姓同名ランキング"
– SELECT user.name, COUNT(id) FROM user GROUP BY user.name
ORDER BY COUNT(id) DESC LIMIT 10;"
2013/02/23 8 UT Startup Gym

9. データベースを叩いてみよう
• 従業員数ランキング"
– SELECT company.id, company.name, COUNT(user_employment.id) FROM
user_employment LEFT JOIN company ON user_employment.company_id =
company.id GROUP BY company.id ORDER BY COUNT(user_employment.id)
DESC LIMIT 10;"
• Google の従業員一覧"
– SELECT user.id, user.name FROM user LEFT JOIN user_employment ON
user.id = user_employment.user_id LEFT JOIN company ON
user_employment.company_id = company.id WHERE company.name =
'Google';"
• 共通の友達"
– SELECT * FROM friend AS f1 LEFT JOIN friend AS f2 ON f1.friend_id =
f2.user_id WHERE f1.user_id = '109092915251428393573' AND f2.friend_id =
'113100517422007103669’"
2013/02/23 9 UT Startup Gym

10. SQL ムズい・・・
そもそもなんでデータベースを
使うの？
2013/02/23 10 UT Startup Gym

11. ファイルじゃダメなの？
ファイルじゃダメなの？
ぶっちゃけファイルでもよい。
こんなのとか こんなの
これとか
これとか こんなかんじ
こんなかんじ
ただ、データベースの利点がある
もちろんファイルでもOKです。ただ・・・
もちろんファイルでもOKです。ただ・・・
2013/02/23 11 UT Startup Gym

12. データベースの利点
• SQL言語（かんたん）
– いちいち入出力書いてたら面倒
– SQL で統一的に記述できる！
• とはいえ方言はある (PostgreSQL, sqlite etc.)
• インデックス（はやい）
– バイナリツリーによる探索速度向上
• 詳しくは後述
• トランザクション（あんしん）
– 処理途中の中途半端な状態を許さない
– 複数のクエリをひとつのユニットにまとめる
• 失敗したらロールバック
2013/02/23 12 UT Startup Gym

13. インデックス
普通に探索すると
SELECT name FROM user WHERE id = 1468;
id = 1468"
のやつが見つ id name
かるまで探す 1 Shuhei
Iitsuka
ぜ！
2 Kazuya
Kawakami
... ...
1468 Taro
Tanaka
... ... 探索時間"
O(n)."
おそいね
2013/02/23 13 UT Startup Gym

14. インデックス
バイナリツリーのインデックスが張られていると
SELECT name FROM user WHERE id = 1468;
2分木探索で" 1000
探すぜ！
500 1500
250 750 1250 1750
... 探索時間
O(log(n))."
はやいね
2013/02/23 14 UT Startup Gym

15. データベースつかうといいこと
は分かったけど、
うちのサービスではどうすれ
ばいいの？
2013/02/23 15 UT Startup Gym

16. テーブル設計をしてみよう
• たとえばこんな RPG ゲームの戦闘データ
– どのバトルでどのユーザによってどんな技が繰り出されたか
battle_id
battle_at
attack_id
attack_name
attack_damage
player_id
player_name
battle_type
2
いあいぎり 30
162
2013/2/22 10:00
2
いあいぎり 30
3
飯塚修平 normal
5
ふぶき 80
1
たいあたり 10
161
2013/2/22 8:00
5
川上和也 boss
2
いあいぎり 30
4
そらをとぶ 40
160
2013/2/21 23:00
4
そらをとぶ 40
5
川上和也 normal
8
うたう 0
この形では RDBMS に格納することは出来ない。
2013/02/23 16 UT Startup Gym

17. 正規化
• 1 事実 1 カ所（1 fact in 1 place）を目指して、
テーブルの整合性を保ったまま、テーブルの冗
長性を排除して、データを効率的に管理できる
ようにすること
– 更新すべき項目の重複を防ぐことができる
• あんなところやこんなところに「○○」が！
データベースエンジニアへの道 – @IT http://www.atmarkit.co.jp/fdb/rensai/db_enginer03/db_enginer03_1.html
2013/02/23 17 UT Startup Gym

18. 第１正規形
-­‐
テーブルにキーを設定する
-­‐
テーブルの繰り返しグループを別のテーブルに分離する
-­‐
導出項目を削除する
battle_id
battle_at
attack_id
attack_name
attack_damage
162
2013/2/22 10:00
2
いあいぎり 30
162
2013/2/22 10:00
2
いあいぎり 30
162
2013/2/22 10:00
5
ふぶき 80
battle
161
2013/2/22 8:00
1
たいあたり 10
attack 161
2013/2/22 8:00
2
いあいぎり 30
160
2013/2/21 23:00
4
そらをとぶ 40
key:
battle_id 160
2013/2/21 23:00
4
そらをとぶ 40
160
2013/2/21 23:00
8
うたう 0
battle_id
player_id
player_name
battle_type
162
3
飯塚修平 normal
player 161
5
川上和也 boss
160
5
川上和也 normal
2013/02/23 18 UT Startup Gym

19. 技名「いあいぎり」を「ばっとうぎり」にしたい！
battle_id
battle_at
attack_id
attack_name
attack_damage
162
2013/2/22 10:00
2
いあいぎり 30
162
2013/2/22 10:00
2
いあいぎり 30
162
2013/2/22 10:00
5
ふぶき 80
161
2013/2/22 8:00
1
たいあたり 10
変更箇所が複数にまたがってしまう！
161
2013/2/22 8:00
2
いあいぎり 30
160
2013/2/21 23:00
4
そらをとぶ 40
160
2013/2/21 23:00
4
そらをとぶ 40
160
2013/2/21 23:00
8
うたう 0
battle_id
player_id
player_name
battle_type
162
3
飯塚修平 normal
161
5
川上和也 boss
160
5
川上和也 normal
2013/02/23 19 UT Startup Gym

20. 第２正規形
第１正規形から部分関数従属性を取り除くこと"
ex. 「attack_id = 1 」→「たいあたり」
battle_id
battle_at
player_id
player_name
battle_type
162
2013/2/22 10:00
3
飯塚修平 normal
161
2013/2/22 8:00
5
川上和也 boss
160
2013/2/21 23:00
5
川上和也 normal
変更箇所が１箇所で済む
battle_id
attack_id
num
attack_id
attack_name
attack_damage
162
2
2
1
たいあたり 10
162
5
1
2
いあいぎり 30
161
1
1
4
そらをとぶ 40
161
2
1
5
ふぶき 80
160
4
2
8
うたう 0
160
8
1
20 UT Startup Gym

21. まだバトルをしていないプレイヤーが
登録したんだけど・・・
どこに入れればいいの・・・？
battle_id
battle_at
player_id
player_name
battle_type
162
2013/2/22 10:00
3
飯塚修平 normal
161
2013/2/22 8:00
5
川上和也 boss
160
2013/2/21 23:00
5
川上和也 normal
battle_id
attack_id
num
attack_id
attack_name
attack_damage
162
2
2
1
たいあたり 10
162
5
1
2
いあいぎり 30
161
1
1
4
そらをとぶ 40
161
2
1
5
ふぶき 80
160
4
2
8
うたう 0
160
8
1
21 UT Startup Gym

22. 第３正規形
第２正規形から推移関数従属性を取り除くこと"
ex. 「battle_id = 162 」→「player_id = 3」→「飯塚修平」
battle player
battle_id
battle_at
player_id
battle_type
player_id
player_name
162
2013/2/22 10:00
3
normal
3
飯塚修平
161
2013/2/22 8:00
5
boss
5
川上和也
160
2013/2/21 23:00
5
normal
battle_attack attack
battle_id
attack_id
num
attack_id
attack_name
attack_damage
162
2
2
1
たいあたり 10
未バトルのプレイヤーを
162
5
1
2
マスタに追加しておくことができる
いあいぎり 30
161
1
1
4
そらをとぶ 40
161
2
1
5
ふぶき 80
160
4
2
8
うたう 0
160
8
1
22 UT Startup Gym

23. 実際に使うときは
• LEFT JOIN でくっつけていく"
• もっとも使われている技名ランキング"
– SELECT ba.attack_id, SUM(ba.num) FROM battle_attack ba
GROUP BY ba.attack_id;"
– やっぱり技名も欲しい・・・→ LEFT JOIN attack"
– SELECT a.attack_name, SUM(ba.num) FROM battle_attack ba
LEFT JOIN attack a ON ba.attack_id = a.attack_id GROUP BY
ba.attack_id;"
2013/02/23 23 UT Startup Gym

24. さきほどの例なら
• Google の従業員一覧"
• まず Google が ID = なんちゃらだとして"
– SELECT user_id
FROM user_employment
WHERE company_id = なんちゃら;"
• 社名で指定したいので LEFT JOIN company"
– SELECT user_id
FROM user_employment ue
LEFT JOIN company c ON ue.company_id = c.id
WHERE c.name = 'Google';"
• さらに従業員の名前を出したいので LEFT JOIN user"
– SELECT u.id, u.name
FROM user_employment ue
LEFT JOIN company c ON ue.company_id = c.id
LEFT JOIN user u ON ue.user_id = u.id
WHERE c.name = 'Google';"
2013/02/23 24 UT Startup Gym

25. 実際の設計の手順
• 正規化は、冗長なところがないかをチェックするための
もの。
• 設計時はエンティティを考えて、それらの関係を考えて
いく。
– エンティティ→マスターテーブル
– 関係→トランザクションテーブル
• たとえば掲示板サイトなら
– マスタ
• スレッドマスタ
• コメントマスタ
• ユーザマスタ（匿名性なら不要）
– トランザクション
• 投稿テーブル（誰が、どのスレッドに、なんというコメントをしたか）
2013/02/23 25 UT Startup Gym

26. 2013/02/23 26 UT Startup Gym

27. チューニング
• 高速にデータを取得するためにインデックスを張る、SQL を書き換
えるなどの工夫をする。
• EXPLAIN コマンド
– 詳細は http://nippondanji.blogspot.jp/2009/03/mysqlexplain.html
• サブクエリは使わない
– 詳細は http://nippondanji.blogspot.jp/2009/03/mysql_25.html
2013/02/23 27 UT Startup Gym

28. 参考文献
• データベースを使おう @UT Startup Gym by @amachang
http://www.slideshare.net/tushuhei/ss-16506218
• 第3回 素早く正規形を見抜く実践テクニック – @IT
http://www.atmarkit.co.jp/fdb/rensai/db_enginer03/db_enginer03_1.html
• MySQLのEXPLAINを徹底解説!! – 漢のコンピュータ道
http://nippondanji.blogspot.jp/2009/03/mysqlexplain.html
• なぜMySQLのサブクエリは遅いのか。 – 漢のコンピュータ道
http://nippondanji.blogspot.jp/2009/03/mysql_25.html
2013/02/23 28 UT Startup Gym