DynamoDBとRDBMS

#はじめに
学生アルバイトのsosonoです。
プロジェクトでAmazon DynamoDBを使用する予定になり、今まで使用していたRDBMS（PostgreSQL）との違いが気になったのでまとめてみました。

#NoSQLとRDBMS

DBMS
データベース管理システム。DBを構築するために必要なDB運用、管理のためのシステム、またそのソフトウェアのこと。

• RDBMS
  
  リレーショナルデータベース管理システム。構造化クエリ言語（SQL）を使用する。有名どころはMySQLやPostgreSQL、SQLite。Rは関係という意味を持ち、データ＝表の「関係モデル」が基礎。

• NoSQL
  
  Not only SQLの略であり、NoSQLデータベースシステムとなる。例としてAmazon DynamoDBなど。キーと値のペア、ドキュメントストレージといった、データ管理のための「新しいモデル」が基礎になっている。RDBMSの弱点を補うような立ち位置。

比較

• ワークロード

  • RDBMS
    • アドホッククエリ、データウェアハウス、オンライン分析処理、etc
  • DynamoDB
    • SNS、ゲーム、IoT関連、メディア共有、etc
    • 単純なデータ構造で、データ数が多いものに向いている

• データモデル

  • RDBMS
    • 実装やパフォーマンスをあまり気にせず柔軟に設計できる。が、テーブル、列、行といった明確な構造（スキーマ）が必要。
  • DynamoDB
    • スキーマレス。テーブル毎に、PrimaryKeyが必要になる。JSONドキュメントを含む構造化データまたは半構造化データを管理可能。

• データアクセス

  • RDBMS　
    • SQLを使用。テーブルを連結した複合的な検索も可能。柔軟に使えるが、比較的高コストで、トラフィック量によってはスケールがうまくいかない可能性もある。読み書きは遅い。
  • DynamoDB
    • SQLは使えない。AWSマネジメントコンソール、AWS CLIを使用してDB自体を操作。AWS SDKを活用すれば、PHP、JavaScript、Python、Ruby等からアクセスできるようになる。読み書きは速い。

• パフォーマンス

  • RDBMS
    • 開発者、データベース管理者が別だったりと、パフォーマンス向上のためにはクエリやDBの構造を最適化する必要がある。
  • DynamoDB
    • パフォーマンスはハードウェアなどに依存する。マネージド型であるため、実装の詳細から離れ、堅牢な設計を比較的簡単に行える。

• 拡張性

  • RDBMS
    • データ構造はあらかじめ定義されており、高コスト。　
  • DynamoDB
    • シンプルなデータ構造のため、自由に拡張できる。前提として、テーブルは少ない方が優れたものとされる、というのがある。

実際のコードで比較

• RDBMS
  • 作成時に,テーブルの列、データ型全て、プライマリーキー等を定義する必要があった（ALTER TABLE使えば変更はできる）
  • 自分的には見慣れた記述方法です。

CREATE TABLE Music (
    Artist VARCHAR(20) NOT NULL,
    SongTitle VARCHAR(30) NOT NULL,
    AlbumTitle VARCHAR(25),
    Price FLOAT,
    Tags TEXT,
    PRIMARY KEY (Artist, SongTitle)    
);

• DynamoDB
  • RDBMSとは全く違う感じの記述です。基本的にはキーと値から成っています。
  • KeySchema（属性）はプライマリーキーに使用、AttributeDefinitionsはKeySchema属性のデータ型と言ったように、基本的な考え方はRDBMSのそれと変わりません。

{
    TableName : "Music",
    KeySchema: [       
        { 
            AttributeName: "Artist", 
            KeyType: "HASH", 
        },
        { 
            AttributeName: "SongTitle", 
            KeyType: "RANGE" 
        }
    ],
    AttributeDefinitions: [
        { 
            AttributeName: "Artist", 
            AttributeType: "S" 
        },
        { 
            AttributeName: "SongTitle", 
            AttributeType: "S" 
        }
    ],
}

※RDBMSのコードと特に互換性はありません。

#展望

• シンプルで初歩的なコードの紹介でしたが、大きな違いがありました。一例として、PHPでDBにアクセスする時でもRDBMSとNoSQLでは記述量などに大きな変化があります。また整理がついたらまとめていきます！！

[参考：AWS公式サイト]https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/amazondynamodb/latest/developerguide/SQLtoNoSQL.CreateTable.html