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第８章 データベースシステムの発展 ８．１ オブジェクトリレーショナルデータベース ８．２ 分散データベース ８．３ インターネットとデータベース
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８．３ インターネットとデータベース １．Webとデータベース (a) Webの普及とデータベース
1991年、商用に使用できない制限（AUP : Acceptable Use Policy）が外されてから、研究者・技術者以外の一般の人の利用が普及してきた。 今や、個人ユーザやビジネスに欠かせない存在 世界中の情報間を行き来することが可能（Webの利用） 企業内ネットワークとしてのイントラネット ビジネスへのインターネットの応用
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データベースとの関連 Webの情報そのものもデータベースの一種と考えることができる。
検索エンジンは情報検索のツールであるが、データベースの検索とはかなり異なっている。 インターネット上の機密保持機能は不十分なので、信頼性確保はDBMSで行い、Webサーバとのインターフェースをとる機能が開発されている。
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（b）Webを用いたアプリケーション Webのシステム構成
クライアント側 サーバ側 Web サーバ （IIS, Apacheなど） Web ブラウザ Web ページ
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サーバ側でプログラムを実行させる方法（その１）
CGIを用いてWebサーバと別のプロセスを起動して プログラム実行 クライアント側 サーバ側 要求により起動 Web ブラウザ Web サーバ CGI Program HTML
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サーバ側でプログラムを実行させる方法（その２）
Webサーバに組み込まれたモジュールとして同一プロセスとして実行する、 クライアント側 サーバ側 要求により起動 Web サーバ内 モジュール Web ブラウザ Web サーバ
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サーバ側でプログラムを実行させる方法（その３）
Webサーバとは別のプロセスを起動しておき、Webサーバから要求を受けてプログラムを実行 クライアント側 サーバ側 要求 Web ブラウザ Web サーバ Program HTML
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CGIを用いる方法 CGIはどのWebサーバでも使用できる。 Perlなどのスクリプト言語やC言語など、一般のプログラミング言語を使用できる。 要求ごとにプロセスが起動されるのでオーバヘッドが大きいので大規模なアプリケーションには向いていない。
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Webサーバのモジュールとして実行する方法
スクリプト言語PHPやRubyなどが使える。 CGIに比べて高速な処理が可能である。 PerlをWebサーバのモジュールとして組み込むこともできる。
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Webサーバと別のモジュールを常駐させる方法
Java Servlet, JSP, ASP.NET等がある。 どのWebサーバでも利用できるとは限らない。 効率が良いとともに大規模アプリケーションプログラム開発も可能である。
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(c) プログラムとHTMLの記述方法 <html> <head><title>CGIの呼び出し</title></head> <body> <form method="GET" action="cgiprog.cgi"> <p>入力データ <input type="text" size=20 name="indata"></p> <p><input type="submit" VALUE="OK"></p> </form> </body> </html> 2番目のOKボタンをクリックすると、actionで指定されたプログラムが起動され、indataという変数名の値としてテキストボックスのデータが渡される）
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実行結果をWebに表示させる方法 ①プログラムのprint文等にHTML を埋込み、それを表示する。（CやPerlの方法） ②HTML文書の中にプログラムを記述する。（PHPやRubyの方法） Webを記述するほうが簡単なのでPHPがよく使われる。 Web-データベース連携など特定目的のプログラムの場合、HTMLタグを拡張し、HTML内に直接処理を記述する方法がある。
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MTMLとプログラムを混在させる方法 Webデザインとプログラムの混在によって、 大規模プログラムの場合は複雑になってしまう。
混在したプログラムから通常のプログラムを呼び出して実行する。 JSPのページからJavaBeansのプログラムを利用する。
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(d) Web-データベース連携 【最も単純な方法】 入力画面と出力画面を用意し、入力画面で入力したテキストをSQLの問合せとする。
一般ユーザにとって使いやすいとは言えない。 ①グラフィカルな入力画面を用意する ②動作指示のためのボタンを用意する。 etc.
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形態上は、サーバ上でのアプリケーションの起動と同じ
通常の利用方法 ① ユーザがWeb画面から何らかの指定を行うことでアプリケーションが起動される。 ② アプリケーションからDBMSにアクセスする。 形態上は、サーバ上でのアプリケーションの起動と同じ
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アプリケーションとDBMSのインターフェース
標準化されたインターフェース（例：ODBC）
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ODBC( Open Database Connectivity)
① 同一コンピュータ内だけでなくネットワーク経由でも利用可能。 ② Javaでは各所のDBMSの利用を可能とするためJDBCが標準として用意されている。 Application 1 Application 2 Application n ・・・ ODBC API ODBCドライバ・マネージャ(ODBC.DLL) DBMSドライバ DLL(SQL Server) DBMSドライバ DLL(Oracle) DBMSドライバ DLL(Sybase) ・・・ (SQL Server) (Oracle) (Sybase)
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２．XMLとデータベース (a) XMLの概要 Extensible Markup Language and Data Base
<?xml version="1.0" encoding="Shift-Jis" ?> <!DOCTYPE 学生データ[ <!ELEMENT 学生データ(学生)> <!ELEMENT 学生(氏名, 性別, 体格データ)> <!ELEMENT 氏名(#PCDATA)> <!ELEMENT 性別(#PCDATA)> <!ELEMENT 体格データ(身長, 体重)> <!ELEMENT 身長(#PCDATA)> <!ELEMENT 体重(#PCDATA)> ]> <学生データ> <学生><氏名>加藤哲哉</氏名><性別>男</性別> <体格データ><身長>172</身長><体重>63</体重></体格データ> </学生データ> XML宣言 DTD 本文
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もうひとつの例 DTD <?xml version="1.0" encoding="Shift-Jis" ?> <!DOCTYPE 書籍データ[ <!ELEMENT 書籍データ(書籍)> <!ELEMENT 書籍(書名, 著者 +, 出版社)> <!ELEMENT 書名(#PCDATA)> <!ELEMENT 著者(氏名, 所属)> <!ELEMENT 氏名(#PCDATA)> <!ELEMENT 所属(#PCDATA)> <!ELEMENT 出版社(#PCDATA)> <!ATTLIST 書籍 種類 CDATA #REQUIRED)> ]>
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もうひとつの例 本文 <書籍データ> <書籍 種類="教科書"> <書名>電気通信技術入門</書名> <著者><氏名>山田豊</氏名> <所属>○○工業大学</所属></著者> <著者><氏名>林昭三</氏名> <所属>○×大学</所属></著者> <出版社>ゆたか創造舎</出版社> </書籍> </書籍データ>
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スタイルの記述 ①HTMLにおけるCSSでもスタイルを記述可能。 ②XSLで書式情報付き文書に変換できる。 （ここではデータベース的側面に関する話題が中心なので詳細については省略）
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XML文書の検索 ① XML文書は木構造になっているので、文書の一部を探したり、特定の場所を指示するためにXPathを用いてルートから該当ノードまで検索できる。 ② タグ名でデータ種類を指定できるので、SQLに類似したXQueryという言語が用意される。
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XMLに関する傾向 特定業界や特定商品に関する情報のXMLによる標準化を行う動きが盛んになってきている。
XMLを用いたB2B商取引環境が整備されつつある。 定型的なデータベースと非定型的なドキュメントデータベースをXMLで統合化できる可能性も秘められている。
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（b）XMLとデータベース XMLとRDBとの比較 RDB XML スキーマ DTDやXMLスキーマ データ本体 XML文書 問合せ言語
XQuery データ構造は表形式なので、複雑なデータを表現するには複数の表が必要。 もともと文書記述に適した形式を目指しているので、自由度の大きい木構造である。 構造化データを扱う。 半構造化データを持つ。 データ型の宣言やデータの制約条件などの機能がある（オブジェクト指向の導入） データ型の宣言機能が不十分である。 データベース管理機能を持つ。 通常のファイルに格納される。
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XMLをRDB格納する方法 ①非構造化格納法 XML全体を１つのデータ項目としてテキストとして格納。 ②構造化格納法 XML文書のスキーマに応じて、関係に対応させ、データを意味のある単位に分解して格納。 ③ハイブリッド方式 非構造化格納法と構造化格納法を併用する。 ④木構造格納法 XML文書は木構造なので木のノードや枝に着目して関係を作成し、文書を分割して格納する。
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格納方法の選択条件 ①通常の文書に近いXML文書は、非構造化格納法かハイブリッド方式が適している。 ②内容がデータ中心の場合、可能であれば構造化格納法が適している。
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XMLのRDBへの格納例 ISDN 書名 種類 出版社 9784904551XYZ 電気通信技術入門 教科書 △○出版 著者ID 氏名 所属
<書籍データ> <書籍 種類="教科書"> <書名>電気通信技術入門</書名> <著者><氏名>山田豊</氏名> <所属>○○大学</所属></著者> <著者><氏名>林昭三</氏名> <所属>○×大学</所属></著者> <出版社>△○出版</出版社> </書籍> </書籍データ> XMLのRDBへの格納例 <書籍> ISDN 書名 種類 出版社 XYZ 電気通信技術入門 教科書 △○出版 <著者> <書籍の著者> 著者ID 氏名 所属 000001 山田豊 ○○大学 000002 林昭三 ○×大学 ISDN 著者ID XYZ 000001
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（XMLとRDBのまとめ） ①Web-データベース連携によるXML利用が重要。 ②XMLを中間言語とすることで、データベースを扱うアプリケーション作成が容易になる。 ③業界や商品ごとに共通化したXML形式を使うことでアプリケーションを連携させることが容易になる可能性が高い。
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