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エンジニアの視点から活用するXMLデータベース
第４回：XMLDBの製品とその特長
著者：
メタジトリー 丸山 則夫
2006/04/11
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製品選択のポイント
XMLDB製品選択のポイントは外部のインターフェースと内部エンジンの2つに大きくわけられます。外部のインターフェースとは、XMLDB製品を使う時に直接アプリケーションや利用者に影響を扱えるXML文書／構造制約／クエリーを指します。
図3：XMLDBの製品選択のポイント
それに対して内部エンジンとは、DBMSのパフォーマンスや正当性確保にための高速性／完全性（排他制御）／柔軟性（スキーマの変更）に関するものです。
高速化を可能とする内部エンジン
XMLDBには高速化の対策を特長としている製品が多く存在します。XML文書自体でもXSLTやXguaryを扱えるので、データベースとしての特長として、まず高速化など差別化しやすい部分を特長にしているのです。
各製品は特長となる技術を向上させるために独自技術を投入していますが、注目すべきポイントとしてスループット／レスポンス／参照性能／更新性能に注目すればいいでしょう。
筆者はXMLDB製品とデータベースを使わないXML文書を性能比較したことがありますが、単体の性能はデータベースを利用しないXML文書の方が処理が速いという結果となりました。しかしこれはあくまでテスト環境での話であって、実際の利用では様々な条件が加わるために結果が同じとは限りません。
例えば更新と参照が同時に実走した時、更新の範囲や階層構造の箇所など性能に関する評価を単純にすることはできません。性能評価を話題にする時に製品のどの特長が活かされ、欠点がシステムの構築全体に影響しないかということを明確にしないと思わぬ落とし穴に出くわします。
レスポンス性能もしくはリードタイム
膨大なXML文書を検索し、目的のデータ（ドキュメント）を抽出する処理を基本とするなら、データの抽出時間をどこまで高速化できるかがレスポンスおよびリードタイムを短縮するための課題です。検索には表3の2つの方法があります。
格納順など決まった順序やXML構造に則した検索をするシーケンス検索
条件により検索の順序が変わり、予想できないランダムな検索
表3：検索の方法
シーケンス検索を行う際には、表4の方法で検索速度を向上させます。
できるだけ大きなサイズで入出力を行う
あらかじめキャッシュ（メモリ）などの高速な媒体上での検索を行う
XMLSchemaやDTDを用いて、あらかじめXML構造をデータベースに保有して検索する
表4：決まった順序やXML構造に則した検索
ランダムな参照処理の高速化には、スキーマ構造とXML文書もしくはXML文書自身から構造情報と値の関係を構築する必要があります。また全件検索相当の細かな粒度の検索辞書を生成する方法でも可能であり、これら方式の違いは性能に関する特長としてあらわれます（表5）。
文書構造の処理は得意だが、ランダムな検索が苦手
ランダム検索に優れているが、あまり複雑なXMLの構造になると苦手
XMLの構造にそった処理は得意だが、その他の処理が苦手
表5：XMLDBにあらわれる検索ついての特長
また検索性能をあげるための工夫は、更新処理の性能にも影響を与えます（表6）。
参照性能はゆっくりしているが、更新処理は速い
参照処理は高速だが、更新処理が大変遅くなる
スキーマにそった更新処理は問題ないが、階層の深い部分の一部を変更すると更新量の割には処理時間がかかる
表6：XMLDBにあらわれる更新処理についての特長
更新スピードを決めるのはXMLのデータ自身の更新スピードのほか、高速な参照処理のために必要なデータ更新スピードです。
更新処理のレスポンス時間を左右するのはコミットという更新データを確定する処理時間です。データ更新とアプリケーションが同期を行うのか、キャッシュ上でプレコミットが行われて非同期にパーマネントな更新が行われるかで性能差がでてきます。そのほか、階層の深さも処理能力に影響します。
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著者プロフィール
株式会社メタジトリー 丸山 則夫
株式会社メタジトリー 代表取締役。長年、データ分析およびデータベースの設計、社内統合の情報基盤の整備に従事。 1998年XMLの可能性に着目。電子カタログ、電子ドキュメントなど広範囲な実績をベースに、XMLソリューションのコンセプトをビジネス展開。
INDEX
第4回：XMLDBの製品とその特長
誕生以来エンジニアから多くの注目を集めているXMLDB
製品選択のポイント
大規模・高性能のシステムを構築する際に重視されるスループットの性能
スキーマ対応
