C#、Entity Framework Core、SQL Serverを使用した継承モデル化の実践

データベースにおける継承のモデル化：.NET、SQL Server、OOP の観点から

オブジェクト指向プログラミング (OOP) の重要な概念である継承は、データベース設計にも適用できます。継承を活用することで、データモデルの冗長性を減らし、コードの保守性を向上させることができます。

.NET と SQL Server における継承

.NET では、インターフェースと抽象クラスを使用して継承を実装できます。インターフェースは、オブジェクトが持つべき動作を定義します。抽象クラスは、共通の属性とメソッドを持つオブジェクトのテンプレートを提供します。

SQL Server では、テーブル間の親子関係を定義することで継承を表現できます。親テーブルは、子テーブルに共通する属性を格納します。子テーブルは、親テーブルの属性に加えて、そのテーブル固有の属性を格納します。

継承モデル化の利点

• データモデルの冗長性を減少
• コードの保守性を向上
• データの整合性を保ちやすい
• 拡張性と柔軟性を向上

• 設計が複雑になる可能性がある
• パフォーマンスの低下を招く可能性がある
• 適切な設計手法を選択する必要がある

• テーブル階層モデル
• クラス階層モデル
• シングルテーブルモデル

各手法のメリットとデメリット

具体的な例

• 従業員管理システム
• 商品管理システム

// Person.cs

public class Person
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
}

// Employee.cs

public class Employee : Person
{
    public string JobTitle { get; set; }
    public decimal Salary { get; set; }
}

// Customer.cs

public class Customer : Person
{
    public string Address { get; set; }
    public string PhoneNumber { get; set; }
}

// MyContext.cs

public class MyContext : DbContext
{
    public DbSet<Person> People { get; set; }
    public DbSet<Employee> Employees { get; set; }
    public DbSet<Customer> Customers { get; set; }

    protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
    {
        optionsBuilder.UseSqlServer(@"Data Source=(localdb)\MSSQLLocalDB;Initial Catalog=MyDatabase;Integrated Security=True");
    }
}

// Program.cs

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        using (var context = new MyContext())
        {
            // データの追加
            context.People.Add(new Person { Name = "John Doe" });
            context.Employees.Add(new Employee { Name = "Jane Doe", JobTitle = "Software Engineer", Salary = 100000 });
            context.Customers.Add(new Customer { Name = "Mike Jones", Address = "123 Main Street", PhoneNumber = "123-456-7890" });
            context.SaveChanges();

            // データの取得
            var person = context.People.Find(1);
            var employee = context.Employees.Find(2);
            var customer = context.Customers.Find(3);

            Console.WriteLine(person.Name); // John Doe
            Console.WriteLine(employee.JobTitle); // Software Engineer
            Console.WriteLine(customer.Address); // 123 Main Street
        }
    }
}

説明

• Person クラスは、Id と Name という 2 つのプロパティを持つ基底クラスです。
• Employee クラスは、Person クラスから派生し、JobTitle と Salary という 2 つの追加プロパティを持っています。
• Customer クラスは、Person クラスから派生し、Address と PhoneNumber という 2 つの追加プロパティを持っています。
• MyContext クラスは、Entity Framework Core の DbContext クラスから派生し、People、Employees、Customers という 3 つの DbSet プロパティを持っています。
• Program クラスは、MyContext クラスを使用して、データベースとの接続、データの追加と取得、コンソールへの出力を行います。

実行

上記のコードを Visual Studio で実行すると、以下の出力がコンソールに表示されます。

John Doe
Software Engineer
123 Main Street

メリット

• シンプルで分かりやすい
• 実装が簡単

• 複雑なモデルには不向き

クラス階層モデルは、オブジェクト指向プログラミングの概念に基づいて、継承を表現します。インターフェースと抽象クラスを使用して、コードの再利用性と拡張性を向上させます。

• 柔軟性が高い
• コードの再利用性と拡張性が高い

シングルテーブルモデルは、すべてのデータを 1 つのテーブルに格納する手法です。継承関係にあるエンティティは、列を使用して区別されます。

• パフォーマンスが良い
• 設計がシンプル

• データの冗長性が増加する

上記の 3 つの方法以外にも、データベースにおける継承モデル化には、以下の方法があります。

• ビュー
• ストアドプロシージャ
• トリガー

これらの方法は、特定の状況で有効な場合があります。

選択基準

どの方法を選択するかは、以下の要件に基づいて決定する必要があります。

• データモデルの複雑性
• 拡張性
• 保守性