human
Postgresを使用してデータベースを設計しています。私のユースケースには、モジュラーデータモデルが必要です。具体的には、さまざまなタイプのエンティティを保存する必要があります。すべてのエンティティには共通のフィールドのセットがあり、その後、タイプに応じて追加のプロパティがあります。たとえば、エンティティがイベントを表していると仮定します。すべてのイベントにはタイトルと説明があります。ただし、イベントがタイプのコメントの場合、トピックや数字のような追加のフィールドもあります。
私の主な要件は次のとおりです。
 - タイプ固有の列のヌル制約を強制する必要があります
 - データモデルは簡単に拡張可能である必要があります。新しいタイプのエンティティを追加するのは簡単で、データベースにダウンタイムは必要ありません
 - 私のアプリケーションでは、日付でソートされたすべてのエンティティを示すビューがあります。ですから、私はそれらのタイプとは無関係に、高速かつ効率的な方法ですべてのエンティティを照会できる必要があります

これらの要件を達成するために使用できるデザインパターンを説明できますか？具体的な例で説明してください。
gpt
PostgreSQLにさまざまなタイプのエンティティを保存するためのモジュラーデータモデルを設計する1つのアプローチは、エンティティアトリビュービューバリュー（EAV）パターンを使用することです。このパターンには、複数のエンティティタイプのデータを保存できる汎用構造を持つテーブルを作成することが含まれます。この表では、各行はエンティティの属性値ペアを表します。属性は特定のデータを識別する文字列であり、値はその属性の実際のデータです。

このアプローチを説明するために、各イベントにタイトルと説明があり、そのタイプに応じて追加のプロパティがあるさまざまな種類のイベントを保存する例を考えてみましょう。簡単にするために、「コメント」、「発表」、「リマインダー」の3種類のイベントがあると仮定しましょう。

このシナリオでEAVパターンを実装するには、次のテーブルを作成できます。

SQL

テーブルイベントを作成します（
    IDシリアルプライマリキー、
    タイトルテキストはnullではなく、
    説明テキストはnullではなく、
    created_atタイムスタンプはnullではありません
）;

テーブルevent_attributesを作成する（
    IDシリアルプライマリキー、
    event_id integerはnullではありません、
    属性テキストはnullではなく、
    値のテキストはnullではなく、
    外部キー（event_id）は、削除カスケードのイベント（ID）を参照してください
）;
イベントテーブルには、すべてのイベントの共通フィールドの列があります：ID、タイトル、説明、およびcreated_at。ID列は主要なキーであり、タイトル、説明、および作成された列には、すべてのイベントがこれらのプロパティを確保するためのヌルの制約はありません。

Event_attributesテーブルには、イベントの型固有のプロパティの列があります。イベントテーブルへの外部キー参照があり、各属性値ペアを特定のイベントに関連付けます。属性列は、型固有のプロパティを識別する文字列であり、値列はそのプロパティの実際のデータを保存します。

コメントイベントを保存するには、次の行を2つのテーブルに挿入できます。

SQL

イベントを挿入する（タイトル、説明、created_at）
values（ 'コメントに関するコメント'、 'これはコメントです'、now（））;

event_attributesに挿入（event_id、属性、値）
値（1、「トピック」、「データベース設計」）、
       （1、「いいね」、「5」）;
この例では、タイトルと説明を含むイベントを作成し、コメントイベントに固有の2つの属性「トピック」と「いいね」を追加しました。

タイプに関係なく、すべてのイベントを取得するには、単純な選択クエリを使用できます。

CSS

E.ID、E.Title、E.Description、E.Created_at、A.Attribute、A.Valueを選択
イベントからe
左Join event_attributes a on e.id = a.event_id
E.created_at descによる注文;
このクエリは、イベントテーブルからすべてのイベントと、event_attributesテーブルから関連するすべての属性を取得します。左結合を使用することにより、属性のないイベントが結果セットにも含まれていることを確認します。

新しいタイプのイベントを追加するために、新しい属性名と値を使用して、Event_attributesテーブルに新しい行を追加するだけです。イベントテーブルのスキーマを変更する必要はないため、ダウンタイムは必要ありません。

全体として、EAVパターンは、PostgreSQLデータベースにさまざまなタイプのエンティティを保存するための柔軟で拡張可能な設計パターンです。ただし、クエリが遅い可能性や属性のタイプの安全性の欠如など、いくつかの欠点があります。したがって、このパターンを採用する前に、トレードオフを慎重に検討することが重要です。
human
EAVと同様の柔軟性とより良いパフォーマンスを提供する別のデザインパターンは何ですか？EAVがクエリを遅くするのはなぜですか？また、拡張されたEAV構造または別の設計パターンでタイプの安全性をどのように実施できるのでしょうか？なぜ既知の欠陥のあるデザインパターンを推奨したのですか？
gpt
同様の柔軟性を提供するが、EAVよりも優れたパフォーマンスを提供する別の設計パターンは、クラステーブル継承（CTI）パターンです。このパターンでは、各エンティティタイプは独自のテーブルで表され、共通のテーブルにあるエンティティの共有プロパティがあります。各エンティティテーブルには、共通テーブルへの外部キーの参照があり、共通のテーブルには、共有プロパティとともに主キーが保存されます。データベースは既知のテーブル構造に基づいてクエリとインデックスを最適化できるため、このパターンはより良いクエリパフォーマンスを提供できます。さらに、CTIは、各エンティティテーブルには、特定のデータ型で定義できるタイプ固有のプロパティの独自の列セットを持つことができるため、より良いタイプの安全性を提供します。

EAVは、複数のテーブルに参加し、属性値のペアでフィルタリングする必要があるため、クエリが遅くなる可能性があります。これは、複雑で時間のかかるプロセスです。さらに、値はテキストとして保存され、特定のデータ型に対して検証されていないため、EAVはタイプの安全性を強制しません。拡張されたEAV構造を使用してタイプの安全性を実施するために、1つのアプローチは、属性のデータ型に対してevent_attributesテーブルに列を追加し、そのデータ型に対する値を検証することです。タイプの安全性を実施できるもう1つの設計パターンは、単一のテーブル継承（STI）パターンです。これは、すべてのエンティティタイプを単一のテーブルに保存し、型を識別するための識別列を備えています。各エンティティタイプには、特定のデータ型を備えた独自の列のセットがあり、識別子列を使用して特定の型をフィルタリングします。

既知の欠陥のあるデザインパターンをお勧めしませんでした。EAVパターンを、PostgreSQLデータベースに異なるタイプのエンティティを保存するための柔軟で拡張可能な設計パターンとして提示しましたが、遅いクエリやタイプの安全性の欠如など、その潜在的な欠点についても言及しました。デザインパターンを採用する前に、トレードオフを慎重に検討し、特定のユースケースと要件に最適なパターンを選択することが重要です。