PostgreSQLの配列型とJSON型を使うと、1:N を 1:N のまま取り出せるよ、という話。 なお、氏からは「分かって使うなら怒らないよ」とコメントいただきました。 （理論から学ぶデータベース実践入門Night LT）

1. Nippondanji 氏に
怒られても仕方ない
配列型とJSON型の
使い方 (in PostgreSQL)
Makoto Kuwata
http://www.kuwata-lab.com/
https://github.com/kwatch/
理論から学ぶデータベース実践入門Night LT

2. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
配列型とは？
複数の値を持てるデータ型
集合と違い、順番を保持できるのがポイント
>> select '{34.6582, 139.7020}'::float[];
float8
------------------
{34.6582,139.702}
(1 row)
floatの配列型
へのキャスト
'{ }' が配列の
リテラル

3. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
JSON型とは？
JSONデータを保持できるデータ型
キーと値の組や、構造が不定なデータが保存できる
>> select '{"type":"string", "required":true}'::json;
json
------------------------------------
{"type":"string", "required":true}
(1 row)
JSON型
へのキャスト

4. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
なんで怒られちゃうの？
第一正規化を平然と無視してるから
>> create table bookmark (
id serial primary key
, url text not null
, title text not null
, tags text[]
);
>> select * from bookmark;
id | url | title | tags
----+---------------------+---------+-----------------
1 | https://example.com | Example | {'news','game'}
(1 row)
1つのカラムに複数の値！
しかも順序つき！

5. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
話は変わって、サンプルデータ
ID Name
101 T-Shirt
102 Sweater
Product ID Color Code
101 White W
101 Black B
102 White WH
102 Ivory IV
102 Gray GR
product テーブル coloring テーブル

6. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
joinすると…
ID Name Code Color
101 T-Shirt W White
101 T-Shirt B Black
102 Sweater WH White
102 Sweater IV Ivory
102 Sweater GR Gray
from product join coloring
on product.id = coloring.product_id

7. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
でも欲しいのは…
ID Name (Code, Color)
101 T-Shirt
(W, White)
(B, Black)
102 Sweater
(WH, White)
(IV, Ivory)
(GR, Gray)
1 : N の関係を保ったまま結果を取り出したい
1 : N の形で取得したい

8. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
join
>> select product.id, product.name, c.color
from product
left join coloring c
on product.id = c.product_id
;
id | name | color
-----+---------+-------
101 | T-Shirt | White
101 | T-Shirt | Black
102 | Sweater | White
102 | Sweater | Ivory
102 | Sweater | Gray
(5 rows)
これがうれしくない

9. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
集約関数 array_agg()
>> select product.id, product.name, coloring.color
, array_agg(c.color) as colors
from product
left join coloring c
on product.id = c.product_id
group by product.id, product.name
;
id | name | colors
-----+---------+--------------------
101 | T-Shirt | {White,Black}
102 | Sweater | {White,Ivory,Gray}
(2 rows)
複数の値を配列型で取得！
1 : N で取り出せてる！

10. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
行コンストラクタ
>> select product.id, product.name
, array_agg((c.code, c.color)) as colors
from product
left join coloring c
on product.id = c.product_id
group by product.id, product.name
;
id | name | colors
-----+---------+----------------------------------------
101 | T-Shirt | {"(W,White)","(B,Black)"}
102 | Sweater | {"(WH,White)","(IV,Ivory)","(GR,Gray)"}
(2 rows)
または row(c.code, c.color)
行の配列だけど
パースが必要になる

11. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
集約関数 json_agg()
>> select product.id, product.name
, json_agg((c.code, c.color)) as colors
from product
left join coloring c
on product.id = c.product_id
group by product.id, product.name
;
id | name | colors
-----+---------+-----------------------------
101 | T-Shirt | [{"f1":"W","f2":"White"}, +
| | {"f1":"B","f2":"Black"}]
102 | Sweater | [{"f1":"WH","f2":"White"}, +
| | {"f1":"IV","f2":"Ivory"}, +
| | {"f1":"GR","f2":"Gray"}]
(2 rows)
キーが f1, f2, ... に
なってしまう ;(

12. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
複合型
>> create type code_name as (code text, name text);
>> select product.id, product.name
, json_agg((c.code, c.color)::code_name) as colors
from product
left join coloring c
on product.id = c.product_id
group by product.id, product.name;
id | name | colors
-----+---------+---------------------------------
101 | T-Shirt | [{"code":"W","name":"White"}, +
| | {"code":"B","name":"Black"}]
102 | Sweater | [{"code":"WH","name":"White"}, +
| | {"code":"IV","name":"Ivory"}, +
| | {"code":"GR","name":"Gray"}]
(2 rows)
code_name型へ
キャストすると
キー名が設定される

13. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
相関サブクエリ
>> select product.id, product.name
, ( select json_agg(t.*)
from ( select code, color from coloring c2
where c2.product_id = product.id
) as t
) as colors
from product
left join coloring c
on product.id = c.product_id
group by product.id, product.name
;
...(前ページと同じ結果なので省略)...
うまくいくけど
三重の入れ子は
複雑すぎる…

14. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
問題点
使いやすいとはとても言えない
SQLごとに複合型を定義するわけにもいかないし、
かといって相関サブクエリだと複雑すぎる
DBドライバが配列型やJSON型に未対応
Python用以外は全滅に近い (PHPもRubyもJavaもダメ)、
いったんtext型として取得してからパースする必要あり

15. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
所感
配列型やJSON型を嫌う人は結構いる
第一正規化に反するので、気持ちはわかる
クエリ結果に使うのはいいんじゃない？
大事なのはテーブルが正規化されていることであり、
クエリ結果にまで同じことを求める必要はない
1 : N のまま取り出せるのはやはり便利
とても自然であり、本来あるべき姿
（なぜ今まで出来なかったのか？）

16. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
考察
我々が欲しいのはRelationalなのか？
欲しいのは速くて便利でトランザクションが使えるDBであり、
必ずしもRelationalである必要はない
ID Name Code Color
101 T-Shirt W White
101 T-Shirt B Black
102 Sweate
r
WH White
102 Sweate
r
IV Ivory
102 Sweate
r
GR Gray
ID Name Code,Color
101 T-Shirt (W, White)
(B, Black)
102 Sweater (WH, White)
(IV, Ivory)
(GR, Gray)
正直、tupleの集合より 木構造のほうが便利やで
こんなこと言ってたら
怒られても仕方ない

17. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
まとめ
配列型とJSON型の集約関数を使うと、
1 : N を 1 : N のまま取り出せるよ！
array_agg() と json_agg()
現状では使いやすくはない
複合型の定義も相関サブクエリもしんどい、
DBドライバの対応状況はもっとしんどい

18. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
PostgreSQLに興味がわいたら
2015-11-27(Fri)
詳細は「ポスグレ カンファレンス 2015」でggr
公式バナーなのに「e」が抜けているけど
たぶんデザイナーじゃない人が作ってるし
大目に見てあげて！

19. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
使い方 より 作り方 を知りたいなら
内部構造から学ぶPostgreSQL
̶ 設計・運用計画の鉄則 ̶
勝俣智成、佐伯昌樹、原田登志
技術評論社
2014-09-04

20. copyright 2015 kuwata-lab.com all rights reserved.©
おしまい