マテリアライズドビューの概要

マテリアライズドビューとは、クエリ結果のコピーを格納し、データを最新の状態に保つために定期的に（または手動で）更新される特殊なビューです。通常のビュー（仮想テーブル）とは異なり、マテリアライズドビューにはデータの物理的なコピーが含まれているため、複雑なSQLクエリ文を実行することなく直接マテリアライズドビューからデータを照会できます。これにより、クエリ性能が大幅に向上し、時間をかける代わりに空間を利用してクエリを高速化します。

機能特性

マテリアライズドビューの種類

• 非リアルタイムマテリアライズドビュー

  非リアルタイムマテリアライズドビューとは、その名が示す通り、ビューに格納される結果セットが最新ではないものです。これは、ベーステーブルが更新されるたびに即座にマテリアライズドビューを更新するわけではなく、あらかじめ設定された時間間隔で、または手動でトリガーされてからフレッシュアップされます。また、マテリアライズドビューを照会する際には、実際に物理的に保存されているデータのみが照会されます。この方式は、データの新鮮さに対する要求はそれほど高くないものの、クエリ性能に対するニーズが高いシナリオに適しています。

• リアルタイムマテリアライズドビュー

  リアルタイムマテリアライズドビューは、リアルタイムデータの取得をサポートするデータベースオブジェクトです。mlogの仕組みを利用して、下層のベーステーブルの変更をキャプチャし処理することで、マテリアライズドビュー内のデータが最新の状態を適時に反映できるようにします。クエリ実行時には、リアルタイムマテリアライズドビューがオンライン計算を通じてこれらの変更を即時統合し、ユーザーに更新後のデータを表示します。このように、マテリアライズドビューに最新のデータが物理的に保存されていなくても、ユーザーはリアルタイムで更新されたクエリ結果を得ることができます。

マテリアライズドビューのフレッシュ戦略

OceanBaseデータベースのマテリアライズドビューは、フルフレッシュ、増分フレッシュ（高速フレッシュ）、ハイブリッドフレッシュ、および決してフレッシュしないという4種類のフレッシュ戦略をサポートしています。具体的には以下の通りです：

• フルフレッシュ

  フルフレッシュは比較的直接的な方法であり、フレッシュ操作を実行するたびに、システムはマテリアライズドビューに対応するクエリステートメントを再実行し、元のビュー結果データを完全に計算して上書きします。この方式は、データ量が比較的小さいシナリオに適しています。

• 増分フレッシュ

  増分フレッシュでは、前回のフレッシュ以降に変更された部分のみを処理します。正確な増分フレッシュを実現するために、OceanBaseはOracle MLOG（Materialized View Log）に似たマテリアライズドビューログ機能を実装しており、ログを通じて基礎テーブルの増分更新データを詳細に追跡記録することで、マテリアライズドビューが迅速な増分フレッシュを行えるようにしています。増分フレッシュ方式は特に、データ量が膨大で変更頻度が高い業務シナリオに適しています。

• ハイブリッドフレッシュ

  まず増分フレッシュを試み、増分フレッシュに失敗した場合にはフルフレッシュを実行します。

• 決してフレッシュしない

  マテリアライズドビューは作成時にのみフレッシュされ、作成後は再度フレッシュすることが許可されません。

マテリアライズドビューのフレッシュ方式

OceanBaseデータベースのマテリアライズドビューのフレッシュ方式には、自動フレッシュと手動フレッシュが含まれます。

• 自動フレッシュ

  マテリアライズドビューを作成する際に、フレッシュのタイミングを設定し、自動フレッシュの時間間隔を設定できます。START WITH datetime_expr および NEXT datetime_expr 句を指定することで、マテリアライズドビューに対するバックグラウンドでの自動フレッシュスケジュールのタイミングを設定できます。

• 手動フレッシュ

  マテリアライズドビューに自動フレッシュが設定されていない場合、または自動フレッシュの間隔が長い場合は、DBMS_MVIEW.REFRESH パッケージを使用して手動でフレッシュし、マテリアライズドビューのデータとベーステーブルのデータを同期状態に保つことができます。

マテリアライズドビューによるクエリの高速化

マテリアライズドビューには集計、結合、サブクエリなどの操作を含むことができ、インデックスやパーティションを設定することでさらにパフォーマンスを向上させることができます。

• クエリの書き換え

  マテリアライズドビューを作成する際に、ENABLE QUERY REWRITE を指定することで、マテリアライズドビューの自動書き換え機能を使用できます。この場合、システムは元のテーブルに対するクエリをマテリアライズドビューに対するクエリに書き換えることができ、業務改修量を削減できます。

• インデックスの使用

  自社の業務ニーズに応じて、特定のフィールドにインデックスを作成することで、これらのフィールドに対するクエリ速度を高速化できます。

• データストレージ形式の選択

  OceanBaseデータベースは以前（V4.3.0からV4.3.2まで）、行ストア形式のマテリアライズドビューのみをサポートしていましたが、V4.3.3バージョンからはカラムストア形式のマテリアライズドビューもサポートされるようになり、一部の複雑な分析シナリオでマテリアライズドビューを参照する場合により良いクエリパフォーマンスが得られます。

• 主キーの使用

  ユーザーはマテリアライズドビューに主キーを指定することができ、これにより主キーに基づく単一行検索、範囲クエリ、または関連シナリオのパフォーマンスを最適化できます。

• パーティションの使用

  マテリアライズドビューを作成する際には、テーブルオプションを設定でき、データの特性とアクセスパターンに基づいて適切なパーティションオプションを設計・構成することで、クエリパフォーマンスと管理効率を向上させることができます。

適用シナリオ

マテリアライズドビューは、特に大量のデータや複雑なクエリを処理する際に、クエリパフォーマンスを最適化するために使用されます。予め計算してビューのクエリ結果を保存することで、リアルタイム計算を削減し、クエリパフォーマンスを向上させ、複雑なクエリロジックを簡素化します。これは、迅速なレポート生成やデータ分析シナリオでよく使用されます。

• 同じデータへの頻繁なクエリ：マテリアライズドビューは、繰り返し計算が必要でリソース消費が多い複雑なクエリを保存するのに適しており、毎回のクエリ時に繰り返し計算を行うことを避け、クエリ効率を向上させます。
• データの事前集計：日次、週次、または月次の販売データ、ユーザー行動データなどを集計する場合、例えばレポート生成やデータ分析などのシナリオでは、マテリアライズドビューを使用して集計データを事前計算・保存することで、リアルタイム計算にかかる時間を短縮できます。
• 大規模データの分析：データ量が多い業務では、クエリは通常時間がかかるものです。マテリアライズドビューを利用することで、元のデータに対する大量のスキャンを回避できます。
• リアルタイム分析：リアルタイム性が求められる業務では、リアルタイムマテリアライズドビューを利用してクエリを高速化し、業務のリアルタイム要件を満たすことができます。
• 多次元データ分析：マテリアライズドビューを利用して、さまざまな次元の組み合わせにおける集計データを事前に計算し、迅速な多次元クエリ応答を提供します。

注意事項

• ストレージコスト：マテリアライズドビューは追加のストレージ領域を占有するため、ディスク容量を考慮する必要があります。
• フレッシュ（メンテナンス）コスト：マテリアライズドビューの自動または手動フレッシュはシステムリソースを消費します。基礎テーブルのデータ変更が頻繁な場合、フレッシュ操作がシステムパフォーマンスに影響を与える可能性があります。
• データの一貫性とリアルタイム性：マテリアライズドビュー内のデータはリアルタイムではない場合があり、つまり元のデータの更新に伴って自動的に更新されないことがあります。基礎テーブルのデータに変更があると、ビュー内のデータが古くなる可能性があり、データの一貫性を維持するために定期的なフレッシュが必要です。
• 設計の複雑さ：マテリアライズドビューの設計と作成には、期待されるクエリパターンとデータアクセスパターンを慎重に検討し、最適なパフォーマンスの最適化を実現する必要があります。

マテリアライズドビューのベーステーブル

データベースにおいて、マテリアライズドビューのベーステーブルとは、そのマテリアライズドビューを作成する際に参照される元のテーブルまたはビューを指します。

使用制限

• マテリアライズドビューに対して、データの追加（INSERT）、削除（DELETE）、またはマテリアライズドビュー定義の変更（ALTER）を行うことは許可されていません。

• マテリアライズドビューのベーステーブルに対してDDL操作を実行すると、マテリアライズドビューが予想どおりのモードでフレッシュできなくなる可能性があります。

  • フルフレッシュの場合、マテリアライズドビューとベーステーブルの対応する列型が一致していれば、フレッシュできます。

  • インクリメンタルフレッシュの場合、ベーステーブル上にマテリアライズドビューログを作成するか（またはマテリアライズドビューログの自動管理機能を有効にする）必要があります。

    説明

    V4.3.5バージョンでは、V4.3.5 BP4バージョンからマテリアライズドビューログの自動管理機能がサポートされています。詳細については、マテリアライズドビューログの自動管理を参照してください。

• マテリアライズドビューはXML型をサポートしていません。

• マテリアライズドビューはテーブルレベルの復旧をサポートしていません。

• マテリアライズドビューを個別に削除する場合、マテリアライズドビューはゴミ箱には入りません。drop database の場合は、database とともにゴミ箱に入ります。

• マテリアライズドビューに主キーを指定した後、メンテナンス/更新時にデータが主キー制約を満たさない場合、ビューのメンテナンスに失敗します。例えば、CREATE MATERIALIZED VIEW mv1(PRIMARY KEY(c1)) AS SELECT c1 FROM t1; でマテリアライズドビュー mv1 を作成する際、t1 内の c1 列に null 値が存在すると、マテリアライズドビューのデータを作成・メンテナンスする際にエラーが発生します。

操作権限

• マテリアライズドビューを作成するには、CREATE TABLE 権限が必要です。
• マテリアライズドビューを削除するには、DROP TABLE 権限が必要です。
• フルフレッシュには、すべてのベーステーブルの SELECT 権限が必要です。
• インクリメンタルフレッシュには、すべてのベーステーブルの SELECT 権限と対応するマテリアライズドビューログの SELECT 権限が必要です。
• マテリアライズドビューには SELECT 権限のみを付与でき、他のDML操作はサポートされていません。

関連ドキュメント

• マテリアライズドビューのログ
• マテリアライズドビューの作成
• マテリアライズドビューの更新
• マテリアライズドビューによるクエリの書き換え
• マテリアライズドビューによるクエリの実行
• マテリアライズドビューの削除