PostgreSQL マテリアライズド ビュー: データ集約の力を解き放つ (2023)

基本を理解する

マテリアライズド ビューの重要性を真に理解するには、マテリアライズド ビューとビューの基本的な違いを理解することが重要です。

マテリアライズドビュー

マテリアライズド ビューは、クエリの結果を物理テーブルとして保存し、データを効果的にキャッシュするデータベース オブジェクトです。ビューとは異なり、マテリアライズド ビューは、クエリが実行されるたびに基になるテーブルからデータを取得しません。代わりに、結果を事前に計算して保存し、定期的または手動で更新できます。この機能により、特に複雑な集計や結合が関係するシナリオで、より高速なデータ取得とクエリの最適化が可能になります。

ビュー

一方、ビューは、基になるテーブルまたは他のビューから派生した仮想テーブルです。これらは基本的に保存されたクエリであり、これによりユーザーは複雑なクエリを簡素化し、追加のセキュリティ層を提供できます。マテリアライズド ビューとは異なり、ビューはクエリ結果を保存しません。クエリが実行されるたびに、ベース テーブルからデータが動的に取得されます。ビューはデータの論理表現を提供するため、ユーザーはデータの特定のサブセットを表示したり、複数のテーブルをシームレスに結合したりできます。

マテリアライズド ビューの制限事項

マテリアライズド ビューはパフォーマンスを大幅に向上させますが、通常のテーブルと比較した場合の制限を認識しておくことが重要です。主な制限のいくつかを見てみましょう。

データの更新

マテリアライズド ビューの主な制限の 1 つは、マテリアライズド ビューに保存されるデータが時間の経過とともに古くなる可能性があることです。リアルタイムの更新を反映する通常のテーブルとは異なり、マテリアライズド ビューは、基になるテーブルから最新の変更を取得するために定期的または手動で更新する必要があります。これにより、データの可用性にわずかな遅れが生じる可能性があり、最新のデータの精度が必要なシナリオにはあまり適しません。

ストレージのオーバーヘッド

マテリアライズド ビューはクエリ結果を物理的に保存するため、追加のストレージ スペースを消費します。クエリの複雑さと基になるデータのサイズによっては、マテリアライズド ビューがかなりの量のディスク領域を占有する可能性があります。マテリアライズド ビューを利用する場合、特にディスク容量が限られている環境では、ストレージ要件を考慮することが重要です。

メンテナンスのオーバーヘッド

マテリアライズド ビューには事前計算されたデータが保存されるため、データの正確性と最適なパフォーマンスを確保するために定期的なメンテナンスが必要です。基礎となるテーブルが更新されるたびに、それに応じてマテリアライズド ビューも更新する必要があります。このメンテナンスのオーバーヘッドは、特に大規模なデータセットや頻繁に更新されるテーブルを扱う場合には、煩雑になる可能性があります。

マテリアライズド・ビューの作成と使用

PostgreSQL でマテリアライズド ビューの機能を活用するには、マテリアライズド ビューを作成、使用、更新、削除する方法を理解する必要があります。コードサンプルを示しながら、これらの各プロセスを段階的に見てみましょう。

マテリアライズドビューの作成

PostgreSQL でマテリアライズド ビューを作成するには、マテリアライズドビューの作成声明。 sales_summary というマテリアライズド ビューを作成する例を次に示します。

CREATE MATERIALIZED VIEW sales_summary ASSELECT product_id、SUM(数量) AS total_quantity、SUM(amount) AS total_amount salesGROUP BY product_id;

このマテリアライズド ビューは、販売データをグループ化して各製品の合計数量と合計金額を計算します。販売に基づく表製品番号カラム。

マテリアライズド ビューを作成する前に、売上データを含むテーブルを用意する必要があります。次に、sales テーブルを作成するデータ定義言語 (DDL) ステートメントと、サンプル データの挿入例を示します。

-- テーブル sales を作成しますCREATE TABLE sales ( product_id SERIAL PRIMARY KEY,数量 INTEGER, amount NUMERIC(10, 2));-- サンプル データを sales テーブルに挿入しますINSERT INTO sales (product_id,数量, 金額) VALUES (1, 10, 100.00) )、(2、5、50.00)、(3、8、80.00)、(1、12、120.00)、(2、15、150.00)、(3、20、200.00);

マテリアライズド ビューが作成されると、通常のテーブルと同じようにクエリを実行できます。 sales_summary ビューからデータを取得する例を次に示します。

SELECT * FROM sales_summary;

製品ID |合計数量 |合計金額----------------------+----------------+-------------- 1 | 22 | 220.00 2 | 20 | 200.00 3 | 28 | 280.00

マテリアライズド・ビューの更新と削除

マテリアライズド ビューはその後直接更新できず、マテリアライズド ビューの作成に使用されたクエリはビューのクエリが保存されるのとまったく同じ方法で保存されるため、次の方法でマテリアライズド ビューの新しいデータを生成できます。

マテリアルビューを更新 sales_summary;

マテリアライズド ビューが不要になった場合は、次のコマンドを使用して削除できます。

DROP MATERIALIZED VIEW sales_summary

マテリアライズド ビューにインデックスを使用できますか?

PostgreSQL では、マテリアライズド ビューでインデックスを利用できるため、クエリのパフォーマンスが大幅に向上します。マテリアライズド ビューにインデックスを作成すると、データの取得が高速化され、全体的なクエリ効率が向上します。前の例を変更して、マテリアライズド ビューのインデックス作成を含めてみましょう。

マテリアライズド ビューの列にインデックスを作成する方法の例を次に示します。

-- マテリアライズド ビューにインデックスを作成しますCREATE INDEX idx_sales_summary_product_id ON sales_summary (product_id);

インデックスを利用すると、これらのインデックス付き列に基づいてデータをフィルタリング、並べ替え、または集計するクエリでは、データ取得の高速化とクエリ実行の向上というメリットが得られます。

マテリアライズド ビューにインデックスを作成すると、追加のストレージ オーバーヘッドが発生し、更新時間が増加することに注意することが重要です。したがって、クエリのパフォーマンスとデータ変更操作への潜在的な影響の間のトレードオフを考慮してください。

マテリアライズド ビューのパフォーマンスを監視し、特定のユースケースとワークロード要件に基づいてインデックスの必要性を評価することを忘れないでください。

マテリアライズド ビューを使用する場合とその利点

マテリアライズド ビューは、集計や結合を含む複雑なクエリを頻繁に実行する場合に、クエリのパフォーマンスを向上させる優れたツールです。マテリアライズド ビューが威力を発揮するいくつかのシナリオを次に示します。

• レポートとダッシュボード: マテリアライズド ビューを事前に集約して、レポートとダッシュボードにほぼ瞬時の結果を提供できます。
• 頻繁にアクセスされるデータ: マテリアライズド ビューを使用して、頻繁にアクセスされるデータを事前計算された形式で保存し、クエリの実行時間を短縮します。
• 高価な結合: クエリに複雑な結合が含まれる場合、マテリアライズド ビューは事前結合されたテーブルを作成することでプロセスを簡素化できます。
• パフォーマンスの最適化: マテリアライズド ビューは複雑な計算と集計を最適化できるため、クエリの応答時間が短縮されます。

マテリアライズド ビューの長所と短所

マテリアライズド ビューはパフォーマンスに大きな利点をもたらしますが、データベース環境に実装する前に、その長所と短所を考慮することが重要です。

長所:

クエリのパフォーマンスの向上

マテリアライズド ビューは、事前計算された結果を保存することにより、クエリのパフォーマンスを大幅に向上させます。複雑な集計、結合、計算はビューの最初の作成時または更新時にのみ実行されるため、クエリの応答時間が短縮されます。

資源消費量の削減

マテリアライズド ビューには計算結果が保存されるため、基になるテーブルとインデックスの負荷が軽減されます。これにより、特にレポートや分析のワークロードが重いシナリオでは、データベース全体のパフォーマンスが向上する可能性があります。

簡素化されたクエリ

マテリアライズド ビューは、事前に集計されたテーブルまたは事前結合されたテーブルを提供することで、複雑なクエリを簡素化します。

短所:

データの古さ

マテリアライズド ビューは自動的に更新されないため、ビュー内のデータは更新されるまで古いままになる可能性があります。

ストレージ要件の増加

マテリアライズド ビューには、事前計算された結果を保存するための追加のストレージ スペースが必要です。

PostgreSQL マテリアライズド ビューと同様の RDBMS 機能の比較

PostgreSQL マテリアライズド ビューは、クエリのパフォーマンスを向上させるための堅牢なソリューションを提供しますが、他の RDBMS の同様の機能とどのように比較できるのでしょうか?いくつかの人気のある製品を簡単に見てみましょう。

MySQL:MySQL にはネイティブのマテリアライズド ビューがありませんが、一時テーブルやトリガーを使用して同様の機能をシミュレートできます。

オラクル:Oracle は、PostgreSQL の実装に似たマテリアライズド ビューを提供します。ただし、Oracle のマテリアライズド ビューは、クエリ リライトや高速リフレッシュなどのより高度な機能を提供します。

SQLサーバー：SQL Server はインデックス付きビューを通じてマテリアライズド ビューをサポートしており、効率的なクエリを可能にします。ただし、SQL Server のマテリアライズド ビューは、PostgreSQL に比べて機能が制限されています。

結論

結論として、PostgreSQL マテリアライズド ビューは、データベースのクエリ パフォーマンスを向上させるための強力なソリューションを提供します。マテリアライズド ビューは、事前計算された結果を活用することで、クエリの実行時間を大幅に短縮し、複雑なクエリを簡素化します。データが古くなったり、ストレージ要件が増加したりするなど、特定の制限はありますが、提供される利点により、あらゆる PostgreSQL 環境で価値のあるツールとなります。

PostgreSQL マテリアライズド ビューの詳細を理解できたので、次は、それがデータベースのパフォーマンスをどのように向上させるかを検討します。ぜひ試してみて、PostgreSQL データベースの可能性を最大限に引き出してください。