データベースと動的コンテンツ

データベースと動的コンテンツ

グループ２

1130293 相川 由樹

1130305 岩本 祥平

1130319 小笠原 一聡

1130322 尾崎 遼太

1130390 松田 佳介

1

データ

• データとは、オブジェクト（物体や事象）を表す値の集合である。 • コンピュータ上では、データはファイルとしてファイルシステム上に記憶し ていくものである • ファイルシステム • OSによるツリー上のディレクトリに個別に格納 問題点 • データの独立性 データに変更が生じた時にそれを利用するプログラムも 変更が必要 • 検索の容易性 先頭からの比較照合を行いながらデータを探す • データの重複 複数ユーザが一つのファイルに同時操作を行うと起こる • 障害対策 誤ったデータ入力を認識できない、物理的な障害（例：停電） に無防備など ₂

データベースシステムのメリット

• データベースシステム • 定義したデータ形式のファイルをデータベースにまとめる形 改良点 • データの独立性 仕様変更に対応 • データの非重複 冗長なデータベースにしない • 同時処理 複数ユーザに対応 • 障害復旧 バックアップ 3

データベースの基本的な構成要素

–フィールド データを分割して値とした形 –レコード 数種類のフィールドをまとめた形 –キー 検索する際に用いるフィールド –主キー ユニークな値を入れるフィールド 学籍番号 氏名 年齢 性別 1130XYZ 矢倍実見 10万21歳 ニューハーフ レコード フィールド (主キー) (キー) 4

データベースシステム

データベースシステムとは データベースとデータベース管理システム (DBMS) をまとめたもの 5 ユーザ データベースサーバ DBMS (データベース 管理システム) データ ベース 操作 データベースシステム 5

データベースとは

•広義では、特定のデータをまとめた集合体

–例 電話帳、住所録など

•由来

情報(Data)の基地(Base)から

•システムとしてのデータベース

構造を与えたデータをひとつの場所に蓄積してまとめたもの

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DBMS(Data Base Management

System)

DBMS とは、データベース中のデータを管理し、利用するた めのソフトウェアである。 •基盤となるデータ記述、操作 •データモデル、SQL（データベース言語）の利用 •データ処理の効率化 •木構造などの格納方式を利用 •データの一元管理 •整合性の維持 DBMSによるチェックが行われる •機密保護 •各ユーザの操作権限の規定を行う •同時実行の制御 •ロックなどの機構を用いて排他アクセスを提供 •障害回復 •バックアップ・リカバリ 7 8

データモデル



どのような構造でデータを管理するか

データを管理するために用いる構造

•

必要となる理由

データにアクセスする

不正なデータへのアクセスからデータベースを守る



データモデルの例

階層型データモデル

ネットワークデータモデル

関係モデル（リレーショナルモデル）

8 9

階層型データモデル



メリット

データを木構造で表している

→ 少ない時間で探索可能



デメリット

木構造に沿わないデータの管理には向かない



代表的な階層的データモデルの使用例

IBM社のIMS

9

ネットワーク型データモデル

•

子が複数の親を持つことが可能

•

複雑なデータ構造になってしまう＝データの整理・一元化

が困難

1 0

リレーショナルデータモデル

の台頭

•

階層型にもネットワーク型にも問題点

•

E.F.Coddによって提唱

•

構造が表形式で単純

•

データ操作は数学的に行う

•

現在のデータベースモデルの中で最も普及

テーブル

リレーショナルモデル１

データを二次元の表形式で表したもの 表のことをテーブルと呼ぶ テーブルは複数の属性（アトリビュート）より構成 個々の値の組をタプルと呼ぶ 学籍番号 名前 専攻所属 研究室 １１３０３０５ 岩本祥平

ＣＣ

１１３０３２２ 尾崎遼太

ＣＳ

属性 組

リレーショナルモデル２

ドメイン（定義域） ある属性の値として取りうる値の集合 例 性別 男と女 情報学群の専攻 iH , iM , CC , CS 外部キー リレーションの属性値が常に別のリレーションの主キーのどれか の値 主キー _外部キー 主キー 受験番号 出身高校 住所 4649 布賀高校 ◎◎県◎◎市 18782 三菜頃市立高校 △△県△△市 学籍番号 名前 受験番号 1130xxx 単井暮 4649 1130www 貫井徹夜 18782 受験生の情報 学生の情報 13

SQL

•

リレーショナルデータベース管理システムとやり取りを行う

ためのデータベース言語

•

データの作成、操作、取得させるための言語

•

SQL実装の代表的オープンソースDBMS

•

MySQL

•

PostgerSQL

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SQLの機能

制御機能

詳細

データベース定義

データを格納すべき表の定義

複数の表を関連づけるための規約や制約

データベースに必要な機密保護の宣言

データベース操作

表に対するデータの登録・修正・削除

複数の表の結合、ビュー表の作成などの集

合操作

表中のデータを検索

データベース制御

データベース利用者に対する権限の譲渡と

_{剥奪をします}

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静的SQLと動的SQL

•

静的SQL

•

プログラムソースコード内に直接SQL文を記述

•

埋め込みSQLとも呼ばれる

•

動的SQL

•

プログラムで動的にSQL文を生成し発行

•

静的 SQLと比べるとパフォーマンスは劣るが柔軟性が

高い

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MySQL

•

Monty Wideniusが独自開発した、リレーショナルデータベ

ース管理システム

•

オープンソースのデータベース管理システムの中でシェア

NO.1

•

歴史

•1996年 自力で開発，6月には 公式リリース •2000年 MySQL AB 社設立 •2008年 サンマイクロシステムズが買収 •2010年 Oracleが買収 •2010年 最新版の MySQL ver.5.5.12 をリリース 17

MySQL

•

MySQLの特徴＝ストレージエンジンの自由度

•

アプリケーションに合して複数のストレージエンジンを選択

•

ストレージエンジンとは

•

データを挿入・抽出・更新・削除などをするための基礎と

なるソフトウェア部品

18

データベースと

Webシステムの関係

1 9

Webシステムとは

•動的コンテンツを生成するプログラム

頻繁にデータの更新をWebシステムで行う

→

データベースを通すことが多い

理由

•データベースへのアクセスがSQLを通して行える

•データの一貫性や同時アクセスを委ねれる

Web上で扱われるコンテンツ

静的コンテンツと動的コンテンツに分類

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静的コンテンツ

静的コンテンツとは

・HTMLファイルの内容の変更に合わせて、コンテンツも変更

・HTMLファイルを変更しないとコンテンツも変更されない

いつも同じもの

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動的コンテンツ

・URLが同じでもリクエストに応じて内容の変更

検索エンジンサイト、掲示板、アクセスカウンタ など

動的コンテンツとは

22

動的コンテンツ

２種類のプログラム実行方法

・Webサーバ側でのプログラムの実行

・クライアント側でのプログラムの実行

CGIを介するもの SSIを利用するもの

SSI

〜Server Side Include〜

・NCSA HTTPDが最初に取り入れた

SSIを利用しての実行

Webサーバへの要求

WebサーバはSSI命令

の

検索と処理を行う

処理結果に置換して、

クライアントへ渡す

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SSI

~Server Side Include~

・動的なコンテンツの生成に、コーディングが必要ない

・SSI用のコマンドを使うだけでよい

・さまざまな情報を柔軟な形で取り込める

・サーバの負担が大きくなる

・処理時間がかかるため、返されるのが遅い

メリット

デメリット

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SSIコマンド記述例

SSIの書式はすべてHTMLのコメントの形式

<!--#command option=″…″-->

#config 以降の出力形式の指定

#include

他のファイルを取り込む

#echo

ファイル名、現在時刻などを表示

#fsize ファイルサイズ、最終更新日の表示

#flastmod ファイルサイズ、最終更新日の表示

#exec シェルコマンド、CGIを実行

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CGI

~Common Gateway Interface~

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・Webブラウザからの要求に応じてプログラムを起動する仕組み

・要求から新規プロセスを作成する

CGIを介しての実行

Webサーバへの要求

CGIがプログラムを実行

実行結果を渡す

クライアントで表示

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CGI

・どのブラウザでも表示できる

・Webサーバにデータを保存するためデータ共有が可能

掲示板、チャットなど

・webサーバの負担が大きい

・常に変化し続けるページの作成ができない

アクションゲームなど

メリット

デメリット

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クライアント側での実行

Webサーバへの要求

クライアントがプログラムを実行

クライアントで表示

（例：ダイナミックHTML(DHTML)、Javaアップレット）

Webページにアクセスすると自動でダウンロード

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クライアント側で実行

何故？

・DHTMLはクライアント側のスクリプトのみ使用可能

（CSS、JavaScript等）

・Javaアップレットは、実行する際にWebブラウザが必要

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• 何人ものユーザーがWebサーバ側でのプログラムの実行

→数が少なく大勢に共有されているサーバーに負荷をかける

利用例

その他、関連技術的用語

PHP

ECMAScript

-HTMLの作成を主観として作成された言語 -多くのブラウザに実装されているクライアント側の

スクリプト言語

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PHP

 HTMLの作成を目的として作成された言語  特徴 データベースと組合わせた動的なコンテンツを含むページが作成可能 主要なデータベースシステムをサポート HTML以外の XMLドキュメント、グラフィックス、Flashアニメーション、PDFファイル などの生成も可能  利用例 Yahooや 楽天などのショッピングサイトで採用 34

PHP

HTMLページの中にPHPのコマンドを埋め込んだ形式 WebサーバがPHPのコマンドを処理→その出力内容をブラウザへ PHP利用の利点 CGI：プログラム呼び出しの度にプロセスを起動しなくてはならない →このデメリットを克服 →CGIと比較すると、実行速度が断然早い。 充実したエラー解析・出力の機能 これまでの動的Webページ作成過程に比べて、デバッグ性が大きく向上

まとめ(1)

データベース

データベースシステム

DBMS

データモデル

SQL

まとめ(2)

3 7

Webコンテンツ

静的コンテンツと動的コンテンツの2種類

Webサーバで実行とクライアントで実行 SSIとCGI それぞれのメリットデメリットあり サーバの負担を減らすため

課題

ApacheにてSSI、CGIが実行できる環境の設定

PHPの動作環境をサーバに作成

それぞれの技術で時間表示するプログラムを作成

また、技術的違いを考えよ

(SSI、CGI、PHP、ECMAScript)

CGIでカウンタプログラムの作成

CGIで動作する簡易掲示板をインストール

PHPで動作するpukiwikiをサーバへインストール

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参考文献(1)

CGIプログラミング 第2版 Scott Guelich、Shishir Gundavaram、Gunther Biznieks 著 オライリー・ジャパン 2001/06/27 発行 オブジェクト指向データベース入門 宇田川佳久 著

株式会社ソフト・リサーチ・センター 1992/08/25 発行 データベースおもしろ講座 飯沢篤志、白田由香利 著

共立出版株式会社 1993/4/30 発行 Java&XMLデータアクセスガイド Dan Chang、Dan Harkey 著

株式会社翔泳社 2000/1/30 発行 データベースシステム 北川博之 著 株式会社昭晃堂 1996/7/10 発行 39

参考文献(2)

新・HTML&CGI入門 笹木望、太田晶宏、藤崎真美 共著 エーアイ出版株式会社 1996/12/6 発行 SQLプログラミング R.K.Stephens、R.R.Plew、B.Morgan、J.Perkins 共著 ソフトバンクパブリッシング株式会社 1998/10/28 発行

プログラミングPHP Rasmus Lerdorf、Kevin Tatroe、Peter MacIntyre 共著

オライリージャパン 2007/10/19 発行

40

すぐわかるSQL 朝井淳 著

株式会社技術評論社 2001/03/09 発行 続・HTML入門 第2版 Laura Lemay、Arman Danesh 共著

株式会社プレンティスホール出版 1998/08/20 発行

参考文献(3)

4 1 Web＋データベースちょ～入門 栗林誠也 著 株式会社広文社 2001/08/01 発行 標準SQL 第2版 C.J.Date 著 株式会社トッパン 1990/07/20 発行 これだけはおさえたい データベース基礎の基礎 谷尻かおり 著 株式会社技術評論社 2006/01/10 発行 XML技術大全 Charles F.Goldfarb、Paul Prescod 共著