database-design

データベース設計

概要

概念モデリングから物理実装まで、リレーショナル（SQL）データベースと NoSQL データベースの両方について、堅牢でスケーラブル、かつ保守しやすいデータベーススキーマを設計するための包括的なガイダンスを提供します。

設計ワークフロー

1. 要件分析 - データ要件と利用パターンを収集します
2. 概念モデリング - エンティティ・リレーションシップ図（ERD）を作成します
3. 論理モデリング - リレーションシップを含む正規化されたスキーマを定義します
4. 物理モデリング - データ型、インデックス、制約を選択します
5. 検証 - 要件とベストプラクティスに照らして設計をレビューします

クイックスタート

基本的な E コマースのスキーマ：

-- Users table
CREATE TABLE users (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  email VARCHAR(255) UNIQUE NOT NULL,
  password_hash VARCHAR(255) NOT NULL,
  created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

-- Products table
CREATE TABLE products (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(255) NOT NULL,
  description TEXT,
  price DECIMAL(10,2) NOT NULL,
  stock_quantity INTEGER DEFAULT 0,
  created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX idx_name (name)
);

-- Orders table
CREATE TABLE orders (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  user_id INTEGER REFERENCES users(id),
  total_amount DECIMAL(10,2) NOT NULL,
  status VARCHAR(50) DEFAULT 'pending',
  created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX idx_user_created (user_id, created_at)
);

基本原則

• まず正規化し、必要性が実証された場合にのみ非正規化します
• 実際のクエリパターンに基づいて、戦略的にインデックスを設定します
• データベースレベルでデータの整合性を強制するために、制約を使用します
• ストレージとパフォーマンスを最適化できる適切なデータ型を選択します
• パーティショニングとシャーディング戦略を用いて、成長に備えます
• 設計上の決定とその根拠を文書化します
• 現実的なデータ量でテストします

リファレンスを参照するタイミング

• 設計ワークフロー：要件分析、概念／論理／物理モデリング、正規化の手順、リレーションシップのパターンを含む、段階的な設計プロセスについては、database-design-workflow.md を参照してください

• 高度なパターン：多対多リレーションシップ、継承／ポリモーフィズム、時系列データ、論理削除、監査証跡、階層データについては、advanced-design-patterns.md を参照してください

• NoSQL 設計：MongoDB のドキュメント、Cassandra のカラムファミリー、Redis のデータ構造を設計する際は、nosql-database-design.md を参照してください

• アンチパターン：EAV パターンの問題、汎用テーブル、冗長データ、複数値カラムなど、問題のある設計を特定するには、common-anti-patterns-to-avoid.md を参照してください

• パフォーマンス：クエリの最適化、パーティショニング戦略、キャッシュパターン、インデックスの調整については、performance-optimization.md を参照してください

• マイグレーション：ダウンタイムなしのマイグレーション、後方互換性、ロールバック戦略については、schema-migration-best-practices.md を参照してください

• チェックリスト：実装前の包括的な検証については、database-design-checklist.md を参照してください