データベース設計の落とし穴：順序付きリストの表現方法を間違えるとこうなる

データベースにおける順序付きリストの最適な表現

1 つの表と ORDER BY クエリを使用する

これは最も単純な方法ですが、いくつかの制限があります。

• リストの要素は、データベースのネイティブなデータ型でなければなりません。
• リストの要素の数は限られている必要があります。
• リストの要素を挿入または削除すると、ORDER BY クエリを再実行する必要があります。

CREATE TABLE items (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  value VARCHAR(255)
);

INSERT INTO items (value) VALUES ('Item 1'), ('Item 2'), ('Item 3');

SELECT * FROM items ORDER BY id;

連結リストを使用する

連結リストは、要素間のリンクを格納することで順序を表現します。この方法には、次のような利点があります。

• リストの要素は、任意のデータ型にすることができます。
• リストの要素の数は無制限です。

ただし、連結リストには次のような欠点もあります。

• リストの要素にアクセスするには、先頭から順番にたどっていく必要があります。
• リストの要素を挿入または削除すると、パフォーマンスが低下する可能性があります。

CREATE TABLE items (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  next_id INT,
  value VARCHAR(255)
);

INSERT INTO items (value) VALUES ('Item 1');
INSERT INTO items (id, next_id, value) VALUES ((SELECT LAST_INSERT_ID()), (SELECT LAST_INSERT_ID() + 1), 'Item 2');
INSERT INTO items (id, next_id, value) VALUES ((SELECT LAST_INSERT_ID()), NULL, 'Item 3');

SELECT * FROM items ORDER BY id;

JSON または XML を使用する

JSON または XML は、構造化データを格納するためのテキストベースの形式です。この方法には、次のような利点があります。

• リストの要素は、人間が読みやすい形式で格納できます。
• 多くのデータベースで JSON または XML データ型をネイティブにサポートしています。

ただし、JSON または XML には次のような欠点もあります。

• テキストベースの形式なので、バイナリ形式よりも格納容量が大きくなります。
• パフォーマンスが低下する可能性があります。

CREATE TABLE items (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  data JSON
);

INSERT INTO items (data) VALUES (JSON_ARRAY('Item 1', 'Item 2', 'Item 3'));

SELECT * FROM items;

専用のライブラリを使用する

いくつかのライブラリは、データベースで順序付きリストを効率的に表現するために設計されています。これらのライブラリは、前述の方法よりも多くの機能とパフォーマンスを提供する場合があります。

最適な方法を選択する

最適な方法は、具体的な要件によって異なります。

• リストの要素が単純なデータ型で、数が少ない場合は、方法 1 が適しています。
• リストの要素が複雑なデータ型であるか、数がたくさんある場合は、方法 2 または 3 が適しています。
• パフォーマンスが重要であれば、方法 4 を検討してください。

• データベースのスキーマを設計する際には、将来の変更を容易にするために柔軟性を考慮する必要があります。
• データベースのパフォーマンスを最適化するには、適切なインデックスを作成する必要があります。

CREATE TABLE items (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  value VARCHAR(255)
);

INSERT INTO items (value) VALUES ('Item 1'), ('Item 2'), ('Item 3');

SELECT * FROM items ORDER BY id;

• items という名前の表を作成します。
• id という列は、プライマリ キーであり、自動的にインクリメントされます。
• value という列は、リストの要素を格納します。
• INSERT INTO ステートメントを使用して、リストの要素を挿入します。
• SELECT * FROM items ORDER BY id; ステートメントを使用して、リストの要素を順序に取得します。

CREATE TABLE items (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  next_id INT,
  value VARCHAR(255)
);

INSERT INTO items (value) VALUES ('Item 1');
INSERT INTO items (id, next_id, value) VALUES ((SELECT LAST_INSERT_ID()), (SELECT LAST_INSERT_ID() + 1), 'Item 2');
INSERT INTO items (id, next_id, value) VALUES ((SELECT LAST_INSERT_ID()), NULL, 'Item 3');

SELECT * FROM items ORDER BY id;

説明:

• next_id という列は、次の要素へのリンクを格納します。

CREATE TABLE items (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  data JSON
);

INSERT INTO items (data) VALUES (JSON_ARRAY('Item 1', 'Item 2', 'Item 3'));

SELECT * FROM items;

• data という列は、JSON 形式のデータを格納します。
• SELECT * FROM items; ステートメントを使用して、すべてのデータを取得します。

例：

注意事項

CREATE TABLE items (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  value_list VARCHAR(255)
);

INSERT INTO items (value_list) VALUES ('Item 1, Item 2, Item 3');

SELECT * FROM items;

利点:

• シンプルで理解しやすい
• 多くのデータベースでネイティブにサポートされている

欠点:

• リストの要素がカンマやセミコロンを含む場合に問題が発生する
• リストの要素を個別にアクセスするには、文字列処理が必要

BINARY データを使用する

この方法は、リストの要素をバイナリ形式で格納します。この方法には、次のような利点があります。

• カンマやセミコロンなどの特殊文字を含むリストの要素を格納できる
• リストの要素を個別に効率的にアクセスできる

• バイナリ形式なので、人間が読みづらい

カスタム データ型を使用する

この方法は、順序付きリストを表現するために専用のデータ型を作成します。この方法には、次のような利点があります。

• リストの操作をカプセル化できる
• 型安全性とパフォーマンスを向上できる

• 複雑な実装が必要
• すべてのデータベースでサポートされているわけではない