導(dǎo)入

毎秒數(shù)が重要な忙しいカフェを走らせることを想像してみてください。個(gè)別の在庫(kù)リストと注文リストを常にチェックする代わりに、すべての重要な詳細(xì)を1つの読みやすいボードに統(tǒng)合します。これは、データベースの非正規(guī)化に似ています。意図的に冗長(zhǎng)性を?qū)毪?、データストレージを簡(jiǎn)素化することにより、データの取得を高速化し、複雑なクエリをより速く、より効率的にします。合理化されたカフェ操作と同様に、非正規(guī)化は、データベースがスムーズかつ迅速に実行されるのに役立ちます。このガイドは、非正規(guī)化、その利點(diǎn)、および特に役立つシナリオの概念を掘り下げます。

學(xué)習(xí)成果

• データベースにおける非正規(guī)化の概念と目的を理解します。
• 非正規(guī)化に関連する利點(diǎn)とトレードオフを探ります。
• 非正規(guī)化がパフォーマンスを改善できるシナリオを特定します。
• データベース設(shè)計(jì)で非正規(guī)化技術(shù)を効果的に適用する方法を?qū)Wびます。
• 現(xiàn)実世界の例とケーススタディを分析して、非正規(guī)化が動(dòng)作していることを確認(rèn)します。

目次

• 導(dǎo)入
• 非正規(guī)化とは何ですか？
• 非正規(guī)化の利點(diǎn)
• 非正規(guī)化の欠點(diǎn)
• 非正規(guī)化をいつ使用するか
• 非正規(guī)化の利點(diǎn)
• トレードオフと考慮事項(xiàng)
• 非正規(guī)化技術(shù)
• 非正規(guī)化の実裝：ベストプラクティス
• 結(jié)論
• よくある質(zhì)問

非正規(guī)化とは何ですか？

非正規(guī)化は、データベースを正規(guī)化し、冗長(zhǎng)な列をデータベーステーブルに追加するプロセスです。このアプローチは通常、パフォーマンスを最適化するために使用され、たとえば多くの読み取り操作があり、高価な結(jié)合が問題になる場(chǎng)合など、使用できます。一方、正規(guī)化は冗長(zhǎng)性を除去しようとしますが、一方の非正規(guī)化は、代わりにパフォーマンスのために冗長(zhǎng)性を受け入れます。

非正規(guī)化の利點(diǎn)

ここで、以下の非正規(guī)化の利點(diǎn)を探りましょう。

• クエリのパフォーマンスの改善：非正規(guī)化は、結(jié)合の數(shù)と複雑な集約の數(shù)を排除することにより、クエリの出力時(shí)間を大幅に向上させることができます。データアクセスの時(shí)間が本質(zhì)的な場(chǎng)合、読み取る激しいワークロードで特に役立ちます。
• 簡(jiǎn)素化されたクエリ設(shè)計(jì)：非正規(guī)化されたスキーマは、テーブルの數(shù)が少なくなるため、結(jié)合が少ないため、多くの場(chǎng)合、クエリが簡(jiǎn)単になります。これにより、実際には、開発者とアナリストがより簡(jiǎn)単な方法でクエリを書いて理解できるようになります。
• データベースの負(fù)荷の削減：結(jié)合が少なく、集約は常に好ましいです。これにより、フォーメーションデータベースサーバーの圧力が最小限に抑え、リソースが少ないためです。
• 拡張レポートと分析：データまたは要約表の事前凝集は、非正規(guī)化を使用して、より速いレポートと分析を促進(jìn)することができます。これは、複雑なレポートを作成する必要があるアプリケーションや、多くの分析クエリを?qū)g行するアプリケーションに特に役立ちます。
• データ検索の高速：データベース內(nèi)で最も頻繁に使用されるデータまたは計(jì)算データを保存すると、データ検索プロセスでアプリケーションによって消費(fèi)される時(shí)間がなくなり、ユーザーエクスペリエンス全體が向上します。

非正規(guī)化の欠點(diǎn)

次に、以下の非正規(guī)化の欠點(diǎn)を探りましょう。

• データの冗長(zhǎng)性の増加：非正規(guī)化により、複數(shù)の場(chǎng)所に重複データを保存することにより、冗長(zhǎng)性が導(dǎo)入されます。これにより、データの不一致とストレージ要件の増加につながる可能性があります。
• 複雑なデータメンテナンス：データの整合性と一貫性の管理は、冗長(zhǎng)性により挑戦的になります。更新を複數(shù)の場(chǎng)所に適用する必要があり、データメンテナンスの複雑さとエラーの可能性を高めます。
• より高いストレージ要件：冗長(zhǎng)データとは、ストレージ要件の増加を意味します。非正規(guī)化されたデータベースには、正規(guī)化されたデータベースと比較して、より多くのディスクスペースが必要になる場(chǎng)合があります。
• 書き込みパフォーマンスへの潛在的な影響：読み取りパフォーマンスが向上しますが、冗長(zhǎng)データを更新する必要があるため、書き込み操作がより複雑で遅くなる可能性があります。これは、全體的な書き込みパフォーマンスに影響を與える可能性があります。
• データの不一致のリスク：冗長(zhǎng)データは、適切に管理されていないと矛盾につながる可能性があります。同じデータのさまざまなコピーが同期しなくなる可能性があり、不正確または時(shí)代遅れの情報(bào)につながる可能性があります。

非正規(guī)化をいつ使用するか

非正規(guī)化は、適切なシナリオに適用すると強(qiáng)力なツールになります。これがあなたがそれを使用することを検討するかもしれないときです：

パフォーマンスの最適化

複雑な結(jié)合と集約により、データベースクエリが遅い場(chǎng)合、非正規(guī)化が役立ちます。データをより少ないテーブルに統(tǒng)合することにより、複數(shù)の結(jié)合の必要性を減らし、クエリパフォーマンスを大幅に高速化できます。これは、データの迅速な検索が重要な読み取りが多い環(huán)境で特に役立ちます。

簡(jiǎn)素化されたクエリ

非正規(guī)化は、クエリの構(gòu)造を簡(jiǎn)素化できます。データが事前に凝集したり、単一のテーブルに結(jié)合されたりすると、管理して理解しやすいよりシンプルなクエリを書くことができます。これにより、SQLステートメントの複雑さが減少し、開発をより簡(jiǎn)単にすることができます。

レポートと分析

非正規(guī)化は、大量のデータが関與しているレポートと分析のために製品を要約および分析する必要がある場(chǎng)合に有利です。データを操作しやすいフォームに要約すると、いくつかのテーブルに參加することなく、レポートの作成や分析を行うことができます。

読み取りパフォーマンスを改善しました

データが読み取られる狀況では、特にアプリケーションまたはリアルタイムでは、非正規(guī)化の使用が役立つ可能性があります。情報(bào)にアクセスして表示するために最も頻繁に使用されるデータを保存するために、いくつかのスペースを捧げる必要があります。

キャッシュは頻繁にアクセスしました

アプリケーションがデータのサブセットに頻繁にアクセスする場(chǎng)合、このデータを簡(jiǎn)単にアクセス可能な形式に保存することで、非正規(guī)化が役立ちます。このアプローチは、データを繰り返しフェッチして再結(jié)合する必要性を減らし、全體的な効率を改善します。

非正規(guī)化の利點(diǎn)

• クエリパフォーマンスの改善：これは、ほとんどの場(chǎng)合、非正規(guī)化が複雑な結(jié)合と集約を取り除き、応答時(shí)間を短縮するとクエリパフォーマンスを改善するためです。
• 簡(jiǎn)略化されたクエリ設(shè)計(jì)：このデータの爆発は、クエリが容易になるため、非正規(guī)化されたスキーマが通常有利であることを示しています。開発者やアナリストが必要なデータを取得するために必要な作業(yè)は少なくなります。
• データベースの負(fù)荷の削減：結(jié)合が少ない、または集約は、パフォーマンスの向上につながるデータベースの負(fù)擔(dān)を緩和するという點(diǎn)で、非正規(guī)化に関連していることがよくあります。

トレードオフと考慮事項(xiàng)

• データの冗長(zhǎng)性の増加：非正規(guī)化は重複の問題をもたらすため、これによりデータの異常とより大きなストレージスペースが発生する可能性があります。
• データメンテナンスの複雑さ：データを保持し、整合性の一貫性などのタスクは、特に更新をいくつかの場(chǎng)所にしなければならないため、この場(chǎng)合はより難しくなることが証明できます。
• パフォーマンスの影響の書き込み：その結(jié)果、読み取りパフォーマンスが向上しますが、書き込み操作は、他のポイントのデータを含むセクターで行わなければならない新しい冗長(zhǎng)領(lǐng)域に新しいデータが書き込まれるため、複雑さとレイテンシを強(qiáng)化する可能性があります。

非正規(guī)化技術(shù)

• テーブルのマージ：関連するテーブルを単一のテーブルに組み合わせて、結(jié)合の必要性を減らします。たとえば、顧客と注文テーブルを1つのテーブルに組み合わせます。
• 冗長(zhǎng)な列の追加：総注文額を顧客テーブルに直接保存するなど、集約または頻繁にアクセスされるデータを保存する追加の列を?qū)毪筏蓼埂?/li>
• 概要テーブルの作成：パラメーターが変更された場(chǎng)合にのみ再計(jì)算される合計(jì)およびその他の數(shù)量を含む概要表またはマテリアルビューを作成します。
• 派生データの保存：データベースに合計(jì)、平均、またはその他の頻繁に使用される靜的値を保存するため、必要なときに再計(jì)算する必要がないようにします。

実踐的な例：非正規(guī)化の実裝

2つのメインテーブルがあるeコマースデータベースを想像してください。注文：これに続いて顧客が続きます。ほとんどの顧客は、サービスプロバイダーによって提供される品質(zhì)に関心があります。注文表には注文に関するすべての情報(bào)が含まれており、顧客テーブルには顧客に関するすべての情報(bào)が含まれています。

正規(guī)化されたスキーマ

顧客テーブル

注文テーブル

正規(guī)化されたスキーマでは、顧客名と一緒にすべての注文を取得するには、注文と顧客のテーブル間で結(jié)合を?qū)g行する必要があります。

クエリ：

 select orders.orderid、customers.name、orders.orderdate、orders.amount
注文から
注文で顧客に參加してください。CustomerID= customers.customerid;

非正規(guī)化技術(shù)

テーブルのマージ

注文と顧客のテーブルを単一の非正規(guī)化テーブルにマージして、結(jié)合の必要性を減らすことができます。

非正規(guī)化された注文表

參加せずにクエリ：

 OrderID、CustomerName、電子メール、OrderDate、金額を選択します
Denormalizedordersから。

冗長(zhǎng)な列の追加

注文テーブルに列を追加して、顧客が使用する合計(jì)金額など、集約または頻繁にアクセスされるデータを保存します。

冗長(zhǎng)な列を備えた更新された注文テーブル

合計(jì)を使用して注文を取得するためのクエリ：

 OrderID、OrderDate、金額、TotalSpentを選択します
注文から;

概要テーブルの作成

概要テーブルを作成して、事前に凝集したデータを保存して、レポートを高速化します。

概要表：CustomerTotals

概要表のクエリ：

 CustomerID、TotalOrders、Totalamountを選択します
CustomerTotalsから;

派生データを保存します

各顧客の平均注文額など、派生した値を事前に計(jì)算および保存します。

派生データを使用した注文テーブルを更新しました

平均金額で注文を取得するためのクエリ：

 OrderID、OrderDate、金額、AvgOrderAmountを選択します
注文から;

非正規(guī)化の実裝：ベストプラクティス

• クエリパターンの分析：非正規(guī)化に進(jìn)む前に、參加を減らすことで最適化するクエリとより速く実行するクエリを決定することが賢明です。
• バランスの正規(guī)化と非正規(guī)化：この研究は、受益者がデータの整合性とパフォーマンスの目標(biāo)の両方を満たすために、正規(guī)化と非正規(guī)化の間の適切なトレードオフを見つけるのに役立ちました。
• パフォーマンスの監(jiān)視：データベースのパフォーマンスを継続的に評(píng)価し続け、データと実行中のクエリが変更された場(chǎng)合、非正規(guī)化戦略に変更を加えることをお?jiǎng)幛幛筏蓼埂?/li>
• ドキュメントの変更：非正規(guī)化で行われたすべての変更の詳細(xì)なドキュメントは、データの整合性がよく理解されていることとデータを維持する手順を確認(rèn)するために、開発チームに明確にする必要があります。

結(jié)論

非正規(guī)化は、特定のユースケースのパフォーマンスを大幅に向上させることができるデータベース設(shè)計(jì)の強(qiáng)力な手法です。制御された冗長(zhǎng)性を?qū)毪工毪长趣摔瑜?、組織はクエリパフォーマンスを最適化し、特に読みやすい分析環(huán)境でデータの検索を簡(jiǎn)素化できます。ただし、データの冗長(zhǎng)性やメンテナンスの複雑さの増加など、トレードオフを慎重に検討し、非正規(guī)化戦略を慎重に実裝することが不可欠です。

キーテイクアウト

• 非正規(guī)化とは、データベースに冗長(zhǎng)性を追加して、特に主に読み取り操作を含むストリームでデータベースのパフォーマンスを強(qiáng)化するプロセスです。
• 非正規(guī)化により、クエリのパフォーマンスとデータアクセスの容易さが改善される限り、冗長(zhǎng)性とデータメンテナンスの點(diǎn)でコストがかかります。
• 効果的な非正規(guī)化には、クエリパターンの慎重な分析、正規(guī)化とのバランス、および継続的なパフォーマンスモニタリングが必要です。

よくある質(zhì)問

A.非正規(guī)化の主な目標(biāo)は、冗長(zhǎng)性を?qū)毪贰⒀}雑な結(jié)合の必要性を減らすことにより、クエリパフォーマンスを改善することです。

A.アプリケーションが読み取られている場(chǎng)合、頻繁なレポートまたは分析が必要な場(chǎng)合、またはクエリパフォーマンスが重大な懸念事項(xiàng)である場(chǎng)合、非正規(guī)化を検討してください。

A.潛在的な欠點(diǎn)には、データの冗長(zhǎng)性の増加、データメンテナンスの複雑さ、および書き込みパフォーマンスへのマイナスの影響の可能性が含まれます。

A.クエリパターンを分析し、非正規(guī)化を選択的に適用して、最も利益をもたらし、パフォーマンスを監(jiān)視して適切なバランスを見つけます。

以上がデータベースの非正規(guī)化とは何ですか？の詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國(guó)語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。