非正規化とは何ですか？いつデータベースを非正規化することを選択できますか？-mysql チュートリアル-php.cn

非正規化とは何ですか？

非正規化は、冗長データを追加するか、データをグループ化することにより、データベースクエリのパフォーマンスを向上させるために使用されるデータベース最適化手法です。データを個別のテーブルに整理することにより、データの冗長性と依存関係を最小限に抑えることを目的とする正規化とは対照的に、非正規化は意図的にリレーショナルデータベースに冗長性を導入して、読み取りパフォーマンスを改善します。この手法は、データベースが読みやすく、より高速なデータ取得の必要性が完全に正規化された構造を維持することの利点を上回るシナリオで特に役立ちます。

非正規化のプロセスには、多くの場合、データの冗長なコピーを作成したり、データを1つのテーブルに事前に凝集して、複数のテーブルに合わせて複雑で時間のかかる結合の必要性を減らします。たとえば、eコマースデータベースでは、外部キーを介してリンクされる顧客用の個別のテーブルや注文を用意する代わりに、頻繁にアクセスする顧客情報と単一のテーブルの注文詳細を組み合わせて、注文データの取得を高速化することができます。

ただし、非正規化はクエリパフォーマンスを大幅に改善できますが、データの同期を維持するにはデータの更新を複数の場所に適用する必要があるため、データのメンテナンスと一貫性に関連する課題も導入されます。

データベースの非正規化の潜在的なパフォーマンスの利点は何ですか？

非正規化は、特に読み取りパフォーマンスが重要である環境で、いくつかのパフォーマンスの利点を提供できます。重要な利点のいくつかは次のとおりです。

結合操作の削減：データと事前に結合するテーブルを複製することにより、非正規化により、複雑な結合操作が必要になります。これにより、特にデータを頻繁に読み取るシステムでは、クエリの実行が速くなります。
読み取りパフォーマンスの改善：非正規化により、クエリ中にアクセスするテーブルが少なくなることがよくあり、データの検索を大幅に高速化できます。これは、データ分析やレポートシステムなど、読み取り値比が高いアプリケーションに特に有益です。
簡素化されたクエリ：非正規化されたスキーマは、多くの場合、よりシンプルでより単純なSQLクエリを可能にします。複数の結合を含む複雑なクエリの代わりに、単一のテーブルをクエリにして必要なデータを取得できます。これにより、クエリの最適化に必要な複雑さと時間を短縮できます。
強化されたキャッシュ効率：非正規化により、クエリを満たすために必要なテーブルが少ないため、より多くのデータをメモリまたはキャッシュに保存できます。これにより、システムリソースの利用が向上し、全体的なパフォーマンスが向上する可能性があります。
スケーラビリティのサポート：分散システムでは、非正規化は、大規模システムのボトルネックになる可能性のあるクロスノードデータ結合の必要性を減らすことで、スケーラビリティを改善するのに役立ちます。

ただし、ストレージ要件の増加やデータの一貫性を維持するという課題など、潜在的な欠点に対してこれらの利点を比較検討することが重要です。

非正規化は、データの整合性と一貫性にどのように影響しますか？

非正規化は、データの冗長性の意図的な導入により、データの整合性と一貫性に大きな影響を与える可能性があります。非正規化がこれらの側面に影響を与える可能性のあるいくつかの方法を以下に示します。

データの矛盾のリスクの増加：複数の場所に保存されている冗長データを使用すると、矛盾が発生するリスクが高くなります。データが1つの場所で更新されているが、他の場所では更新されない場合、システムの矛盾とエラーにつながる可能性があります。
データメンテナンスの複雑さ：データの整合性を維持することは、非正規化により複雑になります。更新や削除などのデータの変更は、データのすべてのコピーが同時に更新されるように慎重に管理する必要があります。これにより、アプリケーションロジックの複雑さが増加し、ヒューマンエラーの可能性につながる可能性があります。
アプリケーションロジックへの依存：非正規化データベースのデータの一貫性を維持するには、アプリケーションが複数のテーブルで更新を処理するために追加のロジックを実装する必要があることがよくあります。これにより、障害の追加ポイントが導入され、アプリケーションの複雑さが向上します。
データの回復の課題：データの破損または損失の場合、非正規化されたデータベースでデータを回復することは、データの複数のコピーを調整する必要があるため、より困難になる可能性があります。

これらの課題にもかかわらず、慎重な設計と堅牢なデータ管理慣行の実装は、これらのリスクのいくつかを軽減することができます。トリガーの使用、ストアドプロシージャ、トランザクションアップデートなどの手法は、データベース全体でデータが一貫していることを確認するのに役立ちます。

非正規化から正規化されたデータベース構造に戻ることをいつ検討する必要がありますか？

非正規化されたデータベース構造に戻ることは、非正規化の利点がもはやその欠点を上回らない特定の状況で必要になる場合があります。ここに、戻ることを検討するかもしれないシナリオがいくつかあります。

書き込み操作の増加：アプリケーションの書き込み額の比率が増加すると、非正規化された構造のデータの一貫性を維持するオーバーヘッドが高すぎる可能性があります。正規化は、データメンテナンスの複雑さを軽減し、データの整合性を向上させることができます。
データの一貫性の問題：非正規化構造を維持するという課題のために頻繁なデータの矛盾またはエラーを発生させる場合、正規化されたスキーマに戻ると、これらの問題を軽減し、データの品質を改善することができます。
ストレージの制約：非正規化には、データの冗長性により、より多くのストレージスペースが必要になることがよくあります。ストレージが懸念事項になった場合、正規化された構造に戻ると、データベースの全体的なストレージフットプリントを減らすことができます。
複雑な更新と削除：アプリケーションが非正規化スキーマで管理が困難な頻繁かつ複雑な更新または削除を必要とする場合、正規化はこれらの操作を簡素化し、データの異常のリスクを減らすことができます。
より単純なデータモデルが必要：アプリケーションのデータモデルが非正規化のために複雑になりすぎると、正規化された構造に戻るとスキーマが簡素化され、管理と理解が容易になります。
コンプライアンスとデータガバナンス：場合によっては、規制要件またはデータガバナンスポリシーが、データのより良い制御とトレーサビリティを確保するために、より正規化されたデータ構造を必要とする場合があります。

正規化された構造に戻るスイッチを検討する場合、アプリケーションのパフォーマンスへの影響を評価し、変更に対応するためにアプリケーションロジックとクエリに必要な変更が行われるようにすることが重要です。さらに、システムの機能を混乱させることなくスムーズな移行を確保するために、慎重な計画とテストが重要です。

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