データベースの物理構造

SQL を用いたテーブル定義と一貫性制約の記述

SQL を用いて，R テーブルを定義し，一貫性制約を記述する．

リレーショナル・スキーマ (relational schema): path(id, docid, path, val, created_at)

1. path テーブルの定義

   次の SQL を入力し，「Run SQL」のアイコンをクリック (Write the following SQL, and click "Run SQL" icon).

   create table path (
       id         integer primary key autoincrement NULL,
       docid      integer not null,
       path       text not null,
       val        text not null,
       created_at DATETIME not null );
   

   * 「SQL Editor」のウインドウには，SQL プログラムを書くことができる． In the 'SQL string' window, you can write down SQL program(s).

   
2. コンソールの確認

   エラーメッセージが出ていないことを確認する．

   

SQL を用いたテーブルへの行の挿入

次のような path テーブルを作る．

以下の手順で，SQL を用いて path テーブルへの行の挿入を行う (Insert rows into table 'path' using SQL)

1. SQL プログラムの記述

   begin transaction;
   insert into path values( 1, 1, '/root/title', 'report A', datetime('now', 'localtime') );
   insert into path values( 2, 1, '/root/author', 'kaneko', datetime('now', 'localtime') );
   insert into path values( 3, 1, '/root/date', '2012/11/21', datetime('now', 'localtime') );
   commit;
   

   
2. 複数の SQL 文の一括実行

   複数の SQL 文を一括実行したいので，カーソルを先頭行に移動した後に，「Run multiple SQL statements ...」のボタンをクリックする． 「Move the cursor to the top statement. Click "Run multiple SQL statements from current cursor position in one batch" icon)

   
3. 「Script Output」ウインドウの確認

   エラーメッセージが出ていないことを確認する．

   

Sqliteman を用いたデータのブラウズ

• R テーブル

  まず，オブジェクト・ブラウザ (Object Browser) の中の「Tables」を展開する

  

  次に，テーブル pathを選ぶ

  

  テーブル pathが表示される

  

  * もし，データに間違いがあれば，このウインドウで修正できる (If you find any mistakes, you can modify the data using this window).

• 「System Catalogue」を展開し，「sqlite_master」をダブルクリックすると，データベース・スキーマ (database schema) が表示されるので確認する
  
• データベーススキーマの中のpath テーブルの行を確認する．
  

  path テーブルのルート・ページ番号が分かる．この場合はたまたま「9」になっているが，「9」と違う値になっていても問題はない．

  ルート・ページ番号は，データベース管理システムが自動的に決める番号である．

• Sqliteman を終了

  このときデータベースが保存される

  

SQLite 3 のデータベースファイルの物理構造

SQLite 3 のデータベースファイルは，レコードを単位とした物理構造になっている．

1. Sqliteman を終了しておくこと
2. バイナリエディタの起動

   以下の手順で，データベースファイル mydb をバイナリエディタで開き， データベースファイルが，レコードを単位とした物理構造になっていることを確認しておく．

   * Ubuntu の場合 (GHex を起動する)

   「プログラミング」→ 「Hex エディタ」のように操作する

   * 端末を開いて， 「ghex」 のように実行しても良い．

   * ghex2 が無いときは，「sudo apt -y install ghex2」を実行して，ghex2 をインストールする．あるいは，類似の同機能のソフトウェア (okteta など) を試す．

   * Windows の場合 (Bz を開く)

3. データベースファイルを開く

   * Ubuntu の場合 (GHex を使う場合)

   「ファイル」→「開く」

   ディレクトリを選ぶ． ここでは，データベースファイル mydb2 を置いているディレクトリである「/home/ubuntuuser」を選んでいる

   ファイルを選ぶ． ここでは，「mydb」を選んでいる （「mydb」をダブルクリック）．

   * Windows の場合 (Bz)

4. データベース・ファイルの中から R テーブルのレコードを探す

   * Ubuntu の場合 (GHex を使う場合)

   「編集」→ 「検索」

   検索文字列「root/」を指定して，「検索」をクリックする．

   末尾に「.」が自動で入る．これは気にしないこと．

5. データベースの中身の確認

   バイナリエディタ GHex では，

   • 左側: ファイルの中身が１６進数で
   • 右側: ファイルの中身がアルファベット，数字，英記号で

   で表示され，ファイルの中身を簡単に確認できる．

   データベース・ファイルのデータページの中には，レコードが並んでいることが確認できる．データページの中には未使用部分がある．

   There a sequence of records in data pages in database file.

   

   * データベースの構造

   • SQLite 3 では，データベースヘッダがある
   • SQLite 3 では，データページのサイズは 1024バイト (16進数で 400)
6. path フィールドの値の確認
   
7. val フィールドの値の確認
   
8. created_at フィールドの値の確認

   created_at には，now を使って現在時刻を入れたので，値が違っているであろう．

   

   この演習では docid フィールドの値の確認は行わない．docid は整数データである．整数データはコード化されている．数値データのコード化体系はデータベース管理システムの種類によって違う． In this exercise, ignore the 'docid' field. The integer value is encoded.

9. レコードの長さとキー

   レコードヘッダには，レコードの長さとレコードのキー (key) が格納されている

   今回は

   • レコードの長さ: 2E, キーの値： 03
   • レコードの長さ: 2C, キーの値： 02
   • レコードの長さ: 2D, キーの値： 01

   「id integer primary key autoincrement NULL,」と定義したので，idがキーである．