大量のデータとインスタンスの扱いについて

Question

はじめまして。
この度、Javaサーブレットを利用したWEBアプリケーションを開発しようとしています。
オブジェクト指向言語での開発は初めてのため、クラス図に表れるエンティティの扱いに困っています。
例えば、アマゾンのような大規模なサイトの場合、「会員」エンティティ、「書籍」エンティティ、顧客を分類する「地域」エンティティ等は、まともにインスタンス化すれば100万以上存在すると思われますが、これらはすべてインスタンス化されメモリに常駐するものなのでしょうか？
その場合はどの程度のサーバスペックと台数が必要でしょうか？
それとも設計は無視して一ユーザがアクセスする度にセッション内にデータベースから１レコード分のインスタンスを生成し、検索はインスタンスではなくSQLですませてしまうものなのでしょうか？
設計から実装する場合において、そのエンティティのデータが大量になる場合はどのようなテクニックがありますか？
ご教授宜しくお願いします。

aton · Accepted Answer

#2です。

> 例えば、ある会員が予約している書籍を一覧表示する場合、
> オブジェクト指向的に考えれば、
> 会員クラスが保持する予約リストフィールドに書籍クラスのインスタンスを保持するような設計になると考えております。

（「クラス」と「インスタンス」の使い分けが少し気になりますが）オブジェクト指向的にデータ構造を設計するとsnake103さんの書かれたとおりになると思います。

> でもこの場合、
> 結局書籍インスタンスがすべて必要になり、
> 100万件分のインスタンスのメモリ領域が必要になると考えております。
> 逆にSQLでやる場合は、
> 一覧表示をする際にその都度、
> SQLを発行しリストを生成する感じになると考えます。
> この方法はクラス図の設計を無視していると思うのですが、
> 私の考えが間違っていますでしょうか？

この部分が少し違っていて、基本的にオブジェクト指向データ設計と、メモリ／ディスク（データベース）の別は切り離して考えるべきではないかと思います。

もっと正確にいうと、ビジネスロジック層のデータ構造（抽象データ構造＝オブジェクト指向データ構造）と、ストレージ層以下で使われるデータ構造（物理データ構造＝メモリ／データベース（ディスク））は、分けて考えるものではないかということです。

書籍の例を用いて、少し具体的に説明してみます。

会員クラスが以下のように定義されているとします。
（擬似Javaコード）

class Kaiin
{
 int kaiinId;
 ShosekiList yoyakuList;

 //コンストラクター
 Kaiin(int Id) {
 this.kaiinId = Id;
 }
 
 ShosekiList getYoyakuList() {
 if (yoyakuList == null) { //[※]
 getYoyakuListFromStorage();
 }
 return this.yoyakuList;
 }

 private ShosekiList getYoyakuListFromStorage() {
 // データベースからthis.kaiinIdの予約リストを検索して
 // KaiinインスタンスのyoyakuListに格納する処理
 this.yoyakuList = ...;
 return this.yoyakuList;
 }
}

ここでは、予約リストを取り出す際、[※]で、もし予約リストがすでにメモリ上にあればそれを使い、なければデータベースから取ってくるようになっています。

上のクラスを利用すると、ある会員の予約リストを取り出す処理は、

Kaiin k = new Kaiin(id);
ShosekiList sl = k.getYoyakuList();

となり、予約リストがメモリ上にあるかデータベースから取ってくるかを意識する必要はありません。

ちなみに、どのようなインスタンスに対しても[※]のような処理を自動的にやってくれるのが、#2で挙げたJ2EE/EJBなどのフレイムワークと考えてください。

aton · Answer

> それとも設計は無視して一ユーザがアクセスする度にセッション内にデータベースから１レコード分のインスタンスを生成し、検索はインスタンスではなくSQLですませてしまうものなのでしょうか？

「設計は無視して」のところが気になりますが、こちらが正解だと思います。

ある程度大規模なWebアプリの設計には、現在では通常「三層モデル」（3 tier model）が用いられます。これは、アプリを「フロントエンド」「ビジネスロジック」「ストレージ」（必ずしもこの呼称が使われているとは限りませんが）に分けて考える手法です。

「会員」「書籍」「地域」などのエンティティの扱いは、ビジネスロジック層に相当します。この層では、それをメモリにロードするかデータベースに格納するかなどということは意識せず、インスタンスとして扱い、ロジックを組み立てます。

メモリへのロードやデータベースへの格納は、ストレージ層で隠蔽します。こうした隠蔽に用いられるテクニックとして、J2EEコンテナーやEJBなどがあります。

以上、非常に大ざっぱな説明ですが…。
もっと詳しい情報は、ここに出てきた単語を検索すれば得られると思います。

fortranxp · Answer

まだJSPはやってませんがSQLだと思います。
オラクルは高いのでポストグレーSQLや
MySQLをJDBCよアクセスします。

大量のデータとインスタンスの扱いについて

#2です。

> それとも設計は無視して一ユーザがアクセスする度にセッション内にデータベースから１レコード分のインスタンスを生成し、検索はインスタンスではなくSQLですませてしまうものなのでしょうか？

この回答への補足

まだJSPはやってませんがSQLだと思います。

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