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NoSQLデータベースと位置情報
- 2. 自己紹介 NoSQLって何？ MongoDB Neo4j アジェンダ 2
- 3. 株式会社オークニー プロダクトサービス部市脇康二 お仕事 ソリューション開発 クラウドサービス 自己紹介 GeoGraph GeoGraphSDK 地図配信ジオコーディング空間DB 3
- 4. NoSQL？ 4
- 5. NoSQLって何？ 一般的にデータベースといえばリレーショナル データベースを指すことが多い リレーショナルデータベースの操作にはSQLとい う問い合わせ言語を用いる NoSQLとは「Not only SQL」であり、リレー ショナルデータベースではない、新しいデータ ベース群を表す総称のようなもの ※明確な定義があるわけではない 5
- 6. NoSQLって何？ NoSQLでもデータモデルの違いでいくつ かのタイプにわかれる キーバリュー型 列指向型 ドキュメント指向型 グラフ指向型 http://nosql-database.org/ 6
- 7. ①キーバリュー型 キーとペアになる値を保持するシンプルな構造 シンプルな構造なので使い方もシンプル キャッシュ的な使い方が有効 Webのセッション情報など、頻繁にアクセスされる が永続化はしなくてもいいデータに向く 代表的なソフトウェア Memcached, Redis, Amazon DynamoDB 7
- 8. ②列指向型 従来型RDBは行でデータを扱うのに対し、それを列で 行う それにより必要なデータのみを効率良く抽出でき、内 部的なデータの圧縮効率も上がることから高速に大量 のデータを扱うことができる 代表的なソフトウェア Hbase(Hadoop), Apache Cassandra, Amazon SimpleDB 大量のデータ読み出しは得意な反面、更新が苦手なの で、OLAPのような分析処理に有効 8
- 9. ③ドキュメント指向型 スキーマレス 事前にデータ構造を決めておかなくても良い為、柔軟性に優れ る スケーラブル 標準でシャーディング機能を持ち更新、検索処理を分散できる 仕組みを備えている 代表的なソフトウェア MongoDB, Apache CouchDB, RavenDB スキーマを固定できない用途やスケーラビリティを活かした 大規模アプリケーションのバックエンドDBとして有効 9
- 10. ④グラフ指向型 ノードとリレーション（エッジ）でデータの関連を表 現 ノード、リレーションそれぞれに属性を持つプロパ ティグラフ SQLで自己結合や再帰クエリを用いるようなケースで 有効かも？ ソーシャルな人間関係…友達の友達を探す 製造業のBOM 代表的なソフトウェア Neo4j、Infinite Graph 10
- 11. MongoDB 11
- 12. ドキュメント指向型データベースの代表格 データはJSON(BSON= Binary JSON) コマンドラインはJavaScriptで操作するのでWeb開発者との親和性は高い とにかくRead/Writeが多い！というケースに向く ACIDなトランザクションはない 開発元 MongoDB(旧10gen) ライセ ンス AGPLv3 言語 C++(Driverは各種言語あり) OS Windows, Mac OSX, Linux, Solaris UI コマンドライン http://www.mongodb.org/ 12
- 14. 位置情報機能 GeoJSON WGS84 FeatureType Point, LineString, Polygon (Multi*はダメ) ※LineString, Polygonは最新の2.4系から Function$geoWithin, $geoIntersects, $near 14
- 15. 空間検索クエリ例 SELECT COUNT(*) FROM points WHERE geom&& ST_MakeBox2D(ST_Point(139.5, 35.6), ST_Point(139.6, 35.7)) db.points.find({"geometry": { $geoIntersects: { $geometry: { type: "Polygon", coordinates: [[ [139.5, 35.6], [139.5, 35.7], [139.6, 35.7], [139.6, 35.6], [139.5, 35.6] ]] } } }}).count() PostGIS MongoDB 国土数値情報から東京都のバス停データを入れたところ、同じ件数（607件）が得 られた。 15
- 17. Neo4j 17
- 18. グラフ指向型データベースの代表格（勝手に） OSSのCommunity EditionでもDBとしての基本機能は全部使える 上位エディションでは更にオンラインバックアップ、クラスタリング、モニタリング機能 が使える トランザクションはACIDに完全準拠 開発元 Neo Technology ライセ ンス Community EditionはGPLv3 それ以外は商用ライセンス 言語 Java OS Javaが動くOS UI WebUI, コマンドライン http://www.neo4j.org/ 18
- 19. Matrixの登場人物をノード、関係をリレーショ ンタイプで表現しており、ノードとリレーショ ンにはそれぞれ属性を持たせることができる Neo4jを調べていると よく見かける画像 19
- 20. こんな比較データがありました 100万件のデータ（ユーザー）の中から、と あるユーザーの友達、さらに友達の友達…の ような検索 depth Neo4j (sec) RDBMS (sec) 1 … … 2 0.01 0.016 3 0.168 30.267 4 1.359 1543.505 5 2.132 Not finished 20
- 21. 属性の一覧を見ること ができる ノードとリレーションの 関連を直感的な図として 見ることができる ← → 21
- 22. Spatialなエクステンションもあります R-Treeインデックス Spatial Query Contain, Cross, Intersect, Overlap, Touch, Within Importer Class (Java) OpenStreetMap(.osm) Shapefile GraphDatabaseServicedb= new GraphDatabaseFactory() .newEmbeddedDatabase("D:/neo4j_OSM"); ShapefileImporterimporter = new ShapefileImporter(db); importer.importFile("tokyo_highway.shp", "layer_roads"); db.shutdown(); 22
- 24. Dijkstra、A*が実装されており、すぐに使える これら以外にもあります データを準備 1.OpenStreetMapのデータを投入 •CloudMadeから東京のosm.bz2データをダウンロード 2.osm2poでPostGIS用SQLファイルを作成してロード 3.ここまででエッジのテーブルは出来るがノードのテーブルがない ので自分で作成 •エッジテーブルの緯度・経度からPointのGeometryを作ってインデック スを作成しておく 4.エッジテーブルからNeo4jのネットワークデータを作成 •PostGISからNeo4jのデータ作成処理は自前で実装 ルーティング 24
- 26. まとめ NoSQLデータベースはその強みを活かし、リレーショ ナルデータベースを補完できる 大量データ スキーマフリーな柔軟性 ジオな機能はPostGISと比較すると少ない シンプルな"位置情報サービス"ならそれで十分 用途特化型のNoSQLデータベースが今後もジオな機能 と共に進化していけば、解決できるようになる問題や新 しいサービスが生まれる可能性 26