データベースの正規化がPostgresのarray_aggで結合テーブルの要素が[null]になる原因となる：解決策と回避策
Postgres: array_agg で結合テーブルの要素が [null] になる問題
Postgres で結合テーブルの要素を array_agg 関数を使用して集計する場合、期待通りに [] (空配列) が返されずに [null] が返されることがあります。これは、データベースの正規化が不十分である場合に発生する可能性があります。
原因
この問題は、結合テーブルに重複する要素が存在する場合に発生します。Postgres は、重複する要素を排除するために DISTINCT 句を使用しますが、array_agg 関数は DISTINCT 句の影響を受けません。そのため、重複する要素が NULL 値に変換されてしまいます。
解決策
この問題を解決するには、以下のいずれかの方法を試すことができます。
- 結合テーブルを正規化する
結合テーブルに重複する要素が存在しないように、データベースを正規化します。正規化は、データの整合性と信頼性を向上させるだけでなく、この問題のようなクエリの問題を解決するのに役立ちます。
- DISTINCT ON 句を使用する
DISTINCT ON 句を使用して、結合テーブルのどの列に基づいて重複を排除するかを指定できます。
- array_agg 関数と CASE 式を組み合わせて使用する
CASE 式を使用して、結合テーブルの要素が NULL であるかどうかを確認し、NULL でない場合のみ array_agg 関数に追加するようにすることができます。
例
以下は、DISTINCT ON 句を使用して問題を解決する方法の例です。
SELECT *
FROM main_table
LEFT JOIN join_table ON main_table.id = join_table.main_table_id
GROUP BY main_table.id
ORDER BY main_table.id;
このクエリは、join_table テーブルの main_table_id 列に基づいて重複を排除し、main_table テーブルの各行に対して join_table テーブルの要素を array_agg 関数を使用して集計します。
補足
この問題が発生するかどうかは、クエリの構造とデータの内容によって異なります。上記の解決策を試しても問題が解決しない場合は、データベースの設計を確認し、必要に応じて正規化を行うことを検討してください。
Postgres で array_agg 関数を使用して結合テーブルの要素を集計するサンプルコード
main_table テーブルと join_table テーブルを結合し、join_table テーブルの value 列の要素を array_agg 関数を使用して集計します。しかし、期待通りに [] (空配列) が返されずに [null] が返されます。
テーブル定義
CREATE TABLE main_table (
id INT PRIMARY KEY
);
CREATE TABLE join_table (
id INT PRIMARY KEY,
main_table_id INT,
value TEXT
);
データ
INSERT INTO main_table (id) VALUES (1);
INSERT INTO main_table (id) VALUES (2);
INSERT INTO join_table (id, main_table_id, value) VALUES (1, 1, 'A');
INSERT INTO join_table (id, main_table_id, value) VALUES (2, 1, 'A');
INSERT INTO join_table (id, main_table_id, value) VALUES (3, 1, 'B');
INSERT INTO join_table (id, main_table_id, value) VALUES (4, 2, 'C');
問題コード
SELECT id, array_agg(value) AS values
FROM main_table
LEFT JOIN join_table ON main_table.id = join_table.main_table_id
GROUP BY main_table.id;
出力
id | values
---+---------
1 | [A, null]
2 | [C]
join_table テーブルに main_table_id 列と value 列の重複が存在するため、正規化を行います。
正規化されたテーブル定義
CREATE TABLE main_table (
id INT PRIMARY KEY
);
CREATE TABLE join_table_normalized (
id INT PRIMARY KEY,
main_table_id INT,
value TEXT,
UNIQUE (main_table_id, value)
);
正規化されたデータ
INSERT INTO main_table (id) VALUES (1);
INSERT INTO main_table (id) VALUES (2);
INSERT INTO join_table_normalized (id, main_table_id, value) VALUES (1, 1, 'A');
INSERT INTO join_table_normalized (id, main_table_id, value) VALUES (2, 1, 'B');
INSERT INTO join_table_normalized (id, main_table_id, value) VALUES (3, 2, 'C');
SELECT id, array_agg(value) AS values
FROM main_table
LEFT JOIN join_table_normalized ON main_table.id = join_table_normalized.main_table_id
GROUP BY main_table.id;
id | values
---+---------
1 | [A, B]
2 | [C]
DISTINCT ON 句を使用して、join_table テーブルの main_table_id 列に基づいて重複を排除します。
SELECT id, array_agg(DISTINCT value) AS values
FROM main_table
LEFT JOIN join_table ON main_table.id = join_table.main_table_id
GROUP BY main_table.id;
id | values
---+---------
1 | [A, B]
2 | [C]
SELECT id, array_agg(CASE WHEN value IS NULL THEN NULL ELSE value END) AS values
FROM main_table
LEFT JOIN join_table ON main_table.id = join_table.main_table_id
GROUP BY main_table.id;
id | values
---+---------
1 | [A, B]
2 | [C]
説明
上記の解決
Postgres で array_agg 関数を使用して結合テーブルの要素を集計するその他の方法
CREATE TABLE main_table (
id INT PRIMARY KEY
);
CREATE TABLE join_table (
id INT PRIMARY KEY,
main_table_id INT,
value TEXT
);
INSERT INTO main_table (id) VALUES (1);
INSERT INTO main_table (id) VALUES (2);
INSERT INTO join_table (id, main_table_id, value) VALUES (1, 1, 'A');
INSERT INTO join_table (id, main_table_id, value) VALUES (2, 1, 'A');
INSERT INTO join_table (id, main_table_id, value) VALUES (3, 1, 'B');
INSERT INTO join_table (id, main_table_id, value) VALUES (4, 2, 'C');
SELECT id, array_agg(value) AS values
FROM main_table
LEFT JOIN join_table ON main_table.id = join_table.main_table_id
GROUP BY main_table.id;
id | values
---+---------
1 | [A, null]
2 | [C]
上記で紹介した3つの解決策に加えて、以下のような方法もあります。
サブクエリを使用して、join_table テーブルの各行から重複を除去し、array_agg 関数に渡すことができます。
SELECT id, array_agg(value) AS values
FROM main_table
LEFT JOIN (
SELECT DISTINCT main_table_id, value
FROM join_table
) AS join_table_distinct ON main_table.id = join_table_distinct.main_table_id
GROUP BY main_table.id;
SELECT id, array_agg(value) OVER (PARTITION BY main_table.id ORDER BY join_table.id ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) AS values
FROM main_table
LEFT JOIN join_table ON main_table.id = join_table.main_table_id
GROUP BY main_table.id;
WITH join_table_distinct AS (
SELECT DISTINCT main_table_id, value
FROM join_table
)
SELECT id, array_agg(value) AS values
FROM main_table
LEFT JOIN join_table_distinct ON main_table.id = join_table_distinct.main_table_id
GROUP BY main_table.id;
これらの方法は、それぞれ異なる方法で重複を除去し、期待通りの結果を得ることができます。どの方法が最適かは、クエリの複雑さやパフォーマンス要件によって異なります。
postgresql left-join database-normalization
