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は特殊なビューであり、クエリ結果のコピーを格納し、データの最新状態を維持するために定期的に（または手動で）更新されます。通常のビュー（仮想テーブルで、アクセスするたびに再計算が必要）とは異なり、マテリアライズドビューにはデータの物理コピーが含まれているため、複雑なSQLクエリを実行することなく直接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、空間を時間と交換してクエリを高速化します。

機能と特徴

マテリアライズドビューのタイプ

• 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は、その名の通り、格納されている結果セットが最新ではありません。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、予定された時間間隔で、または手動でトリガーされて更新されます。マテリアライズドビューをクエリする際には、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、データの鮮度に対する要求は高くないが、クエリ性能に対する要求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のメカニズムを使用して基盤となるベーステーブルの変更をキャッチし処理することで、マテリアライズドビュー内のデータが常に最新の状態を反映するようにします。クエリ実行時、リアルタイムマテリアライズドビューはオンラインで計算を行い、これらの変更を即座に統合して更新後のデータをユーザーに表示します。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更新戦略

OceanBaseデータベースのマテリアライズドビューは、フル更新、増分更新（高速更新）、ハイブリッド更新、および更新しないの4種類の更新戦略をサポートしています。詳細は以下のとおりです：

• フル更新

  フル更新は比較的直接的な方法で、更新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、既存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。

• 増分更新

  増分更新では、前回の更新以降に変更された部分のみを処理します。正確な増分更新を実現するために、OceanBaseはOracle MLOG（Materialized View Log）に類似したマテリアライズドビューのログ機能を実装しています。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の高速な増分更新を保証します。増分更新方式は、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。

• ハイブリッド更新

  まず増分更新を試み、増分更新が失敗した場合にフル更新を実行します。

• 更新しない

  マテリアライズドビューは作成時に一度だけ更新され、作成後は再度更新することはできません。

マテリアライズドビューの更新方法

OceanBaseデータベースのマテリアライズドビューの更新方法には、自動更新と手動更新が含まれます。

• 自動更新

  マテリアライズドビューを作成する際には、リフレッシュのタイミングを設定し、自動リ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のバックグラウンドでの自動リフレッシュスケジュールのタイミングを設定できます。

• 手動リフレッシュ

  マテリアライズドビューに自動リフレッシュが設定されていない場合、または自動リ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リフレッシュし、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めることができ、インデックスやパーティショニングも可能で、さらにパフォーマンスを向上させることができます。

• クエリのリライト

  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リライト機能を利用できます。これにより、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リライトし、業務上の変更量を削減できます。

• インデックスの利用

  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、それらのフィールドに対するクエリの速度を向上させることができます。

• データストレージ形式の選択

  OceanBaseデータベースは、行ストレージ形式と列ストレージ形式のマテリアライズドビューをサポートしており、マテリアライズドビューが参照される複雑な分析シナリオにおいて、より優れたクエリパフォーマンスを実現します。

• 主キーの利用

  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、主キーに基づく単一行検索、範囲検索、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。

• パーティションの利用

  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し、データ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のクエリパフォーマンス最適化に利用されます。ビューのクエリ結果を事前に計算・格納することで、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略化します。これは、レポートの迅速な生成やデータ分析シナリオで広く用いられています。

• 同一データの頻繁なクエリ：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の多い複雑なクエリを格納するのに適しており、毎回のクエリ時の繰り返し計算を回避し、クエリ効率を向上させます。
• データの事前集計：日次、週次、月次の販売データやユーザー行動データの集計など、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利用して集計データを事前に計算・保存し、リアルタイム計算にかかる時間を短縮できます。
• 大量データの分析：データ量が多い業務では、クエリは通常時間がかかります。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。

注意点

• 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容量を消費するため、ディスク容量を考慮する必要があります。
• リフレッシュ（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リフレッシュはシステムリソースを消費するため、ベーステーブルのデータが頻繁に変更される場合、リ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、元のデータが更新されても自動的に更新されません。ベーステーブルのデータに変更があった場合、ビュー内のデータが古くなる可能性があるため、データの一貫性を保つために定期的なリ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では、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た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)、または定義の変更(ALTER)を行うことはできません。

• マテリアライズドビューのベーステーブルにDDL操作を実行すると、マテリアライズドビューが期待されたパターンで更新できなくなる可能性があります。

  • フル更新の場合、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の型が一致していれば、更新できます。
  • 増分更新の場合、ベーステーブルにマテリアライズドビューのログを作成するか(またはマテリアライズドビューのログの自動管理機能を有効にする必要があります)。

• 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元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と、ゴミ箱には入りません。drop database の際には database と共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 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の作成には CREATE TABLE 権限が必要です。
• マテリアライズドビューの削除には DROP TABLE 権限が必要です。
• フル更新にはすべてのベーステーブルに対する SELECT 権限が必要です。
• 増分更新にはすべてのベーステーブルに対する SELECT 権限および対応するマテリアライズドビューのログに対する SELECT 権限が必要です。
• マテリアライズドビューに付与できる権限は SELECT のみです。その他の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リライト
• 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