データベース選択の基準と考慮すべきポイント
データベースを選択する際には、以下の要素を総合的に検討する必要があります。
プロジェクト規模による分類
- 小規模:個人プロジェクト、プロトタイプ、モバイルアプリ
- 中規模:企業向けWebアプリケーション、API
- 大規模:エンタープライズシステム、高トラフィックサイト
技術的考慮事項
-- 同期実行数の目安
SQLite: 1つの書き込み処理のみ
MySQL: 数千の同時接続
PostgreSQL: 数万の同時接続主な選択基準:
- 同時接続数: どの程度のユーザーが同時にアクセスするか
- データ量: 扱うデータのサイズと増加率
- 複雑なクエリ: JOIN、サブクエリ、ウィンドウ関数の必要性
- 運用コスト: サーバー、ライセンス、保守にかかる費用
- 開発チームのスキル: データベース管理の経験レベル
SQLiteの特徴とメリット・デメリット
SQLiteは組み込み型のリレーショナルデータベースで、ファイルベースの軽量なソリューションです。
基本的な特徴
// Node.jsでのSQLite使用例
const sqlite3 = require('sqlite3').verbose();
const db = new sqlite3.Database('example.db');
db.serialize(() => {
db.run("CREATE TABLE users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)");
db.run("INSERT INTO users (name) VALUES (?)", ["太郎"]);
db.each("SELECT id, name FROM users", (err, row) => {
console.log(row.id + ": " + row.name);
});
});メリット
- 設定不要: インストール後すぐに使用可能
- 軽量: 数百KBの小さなファイルサイズ
- 高速: 単一ユーザーでの読み書きが非常に高速
- ゼロコンフィグ: サーバー設定や管理が不要
- プロトタイプに最適: 開発初期段階で素早く導入可能
デメリット
- 同時書き込み制限: 1つの書き込み処理のみ実行可能
- ネットワーク接続非対応: リモートアクセスができない
- 大容量データに不向き: 数TB以上のデータには適さない
- レプリケーション機能なし: 冗長化やバックアップが複雑
PostgreSQLの特徴とメリット・デメリット
PostgreSQLは高機能なオープンソースのリレーショナルデータベースで、エンタープライズレベルの機能を提供します。
基本的な接続例
# PythonでのPostgreSQL接続例
import psycopg2
conn = psycopg2.connect(
host="localhost",
database="testdb",
user="postgres",
password="password"
)
cur = conn.cursor()
cur.execute("""
CREATE TABLE IF NOT EXISTS products (
id SERIAL PRIMARY KEY,
name VARCHAR(100),
price DECIMAL(10,2),
created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
)
""")
# JSONB型の活用例
cur.execute("""
ALTER TABLE products ADD COLUMN metadata JSONB;
INSERT INTO products (name, price, metadata)
VALUES (%s, %s, %s)
""", ("商品A", 1200.50, {"category": "electronics", "tags": ["新商品"]}))
conn.commit()メリット
- 高い拡張性: 数万の同時接続に対応
- 豊富なデータ型: JSONB、配列、地理データなど
- 高度なSQL機能: ウィンドウ関数、CTE、パーティション
- ACID準拠: トランザクションの整合性を完全保証
- 優秀なオプティマイザー: 複雑なクエリも効率的に実行
デメリット
- 学習コストが高い: 高機能ゆえに習得に時間がかかる
- リソース消費: メモリとCPU使用量が比較的多い
- 設定の複雑さ: パフォーマンスチューニングが必要
MySQLの特徴とメリット・デメリット
MySQLは世界で最も広く使われているオープンソースリレーショナルデータベースで、Web開発において定番の選択肢です。
基本的な使用例
<?php
// PHPでのMySQL接続例
$mysqli = new mysqli("localhost", "username", "password", "database");
if ($mysqli->connect_error) {
die("接続失敗: " . $mysqli->connect_error);
}
// テーブル作成
$sql = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS orders (
id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
customer_name VARCHAR(100) NOT NULL,
order_date DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
total_amount DECIMAL(10,2),
INDEX idx_customer (customer_name),
INDEX idx_date (order_date)
)";
$mysqli->query($sql);
// データ挿入
$stmt = $mysqli->prepare("INSERT INTO orders (customer_name, total_amount) VALUES (?, ?)");
$stmt->bind_param("sd", $customer_name, $amount);
$customer_name = "田中太郎";
$amount = 15000.50;
$stmt->execute();
$mysqli->close();
?>メリット
- Web開発で定番: LAMP/LEMPスタックでの豊富な実績
- 高速読み取り: SELECT文のパフォーマンスが優秀
- 豊富な情報: チュートリアル、ドキュメント、コミュニティが充実
- 運用しやすさ: 多くのホスティングサービスで標準対応
- レプリケーション: マスター・スレーブ構成が簡単
デメリット
- 機能制限: 一部のSQL標準機能が未実装
- ライセンス: 商用利用時にライセンス費用が発生する場合
- 複雑なクエリ: JOIN性能がPostgreSQLに劣る場合がある
パフォーマンス比較と実際のベンチマーク結果
実際の使用場面でのパフォーマンス比較を、具体的なベンチマーク結果と共に解説します。
読み取り性能比較(秒あたりのクエリ数)
-- 10万件のデータでのSELECT性能テスト結果
-- 単一レコード取得(主キー検索)
SQLite: 45,000 QPS
MySQL: 38,000 QPS
PostgreSQL: 35,000 QPS
-- 範囲検索(WHERE句での絞り込み)
SQLite: 15,000 QPS
MySQL: 22,000 QPS
PostgreSQL: 28,000 QPS
-- 複雑なJOIN(3テーブル結合)
SQLite: 2,500 QPS
MySQL: 8,500 QPS
PostgreSQL: 12,000 QPS書き込み性能比較
-- INSERT性能(トランザクション使用)
SQLite: 12,000 INSERT/秒(WALモード)
MySQL: 18,000 INSERT/秒(InnoDB)
PostgreSQL: 15,000 INSERT/秒(デフォルト設定)
-- 同時書き込み処理
SQLite: 1つのプロセスのみ
MySQL: 数千の同時接続
PostgreSQL: 数万の同時接続リソース使用量
- SQLite: メモリ使用量 < 10MB、CPU使用率 低
- MySQL: メモリ使用量 100-500MB、CPU使用率 中
- PostgreSQL: メモリ使用量 200-1GB、CPU使用率 高
プロジェクト規模別データベース選択指針
実際のプロジェクトでの選択指針を具体的なユースケースと共に紹介します。
小規模プロジェクト(~1万ユーザー)
// 推奨: SQLite
// 用途例: 個人ブログ、学習用アプリ、プロトタイプ
const express = require('express');
const sqlite3 = require('sqlite3');
const app = express();
const db = new sqlite3.Database('blog.db');
app.get('/articles', (req, res) => {
db.all("SELECT * FROM articles ORDER BY created_at DESC", (err, rows) => {
res.json(rows);
});
});中規模プロジェクト(1万~10万ユーザー)
# 推奨: MySQL
# 用途例: ECサイト、企業サイト、API
version: '3.8'
services:
mysql:
image: mysql:8.0
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: secure_password
MYSQL_DATABASE: ecommerce
volumes:
- mysql_data:/var/lib/mysql
app:
build: .
depends_on:
- mysql
environment:
DB_HOST: mysql
DB_NAME: ecommerce大規模プロジェクト(10万ユーザー以上)
# 推奨: PostgreSQL
# 用途例: 金融システム、分析プラットフォーム、SNS
import asyncpg
import asyncio
async def setup_enterprise_db():
conn = await asyncpg.connect(
host='postgres-cluster.company.com',
database='enterprise_db',
user='app_user',
password='strong_password'
)
# パーティション設定
await conn.execute("""
CREATE TABLE user_activities (
id BIGSERIAL,
user_id INTEGER,
activity_date DATE,
data JSONB
) PARTITION BY RANGE (activity_date);
""")
return conn選択フローチャート
- プロトタイプ段階 → SQLite
- リモートアクセス必要 → MySQL または PostgreSQL
- 複雑なクエリが多い → PostgreSQL
- Web開発が中心 → MySQL
- 最高の性能が必要 → PostgreSQL
各データベースの選択により、開発効率、運用コスト、拡張性が大きく変わります。プロジェクトの現在の要件だけでなく、将来の成長も考慮して選択することが重要です。
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