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
さまざまなタイプのエンティティを保存するためにEAVと同様の柔軟性とパフォーマンスを提供する代替設計パターンは、クラステーブル継承（CTI）パターンです。CTIには、各エンティティタイプに個別のテーブルを作成することが含まれます。各テーブルは、共通フィールドを含む共通のスーパークラステーブルのサブクラスを表します。サブクラステーブルには、エンティティのタイプ固有のフィールドに追加の列があります。

たとえば、さまざまなタイプのイベントを保存する例では、ID、タイトル、説明、created_atなどの一般的なフィールドの列を使用して、「イベント」と呼ばれるスーパークラステーブルを作成できます。次に、「コメント」、「アナウンスメント」、「リマインダー」など、各タイプのイベントの個別のテーブルを作成します。各テーブルには、「イベント」テーブルへの外部キーの参照があり、タイプ固有の列の追加列があります。エンティティのフィールド。

EAVと比較して、CTIは、複雑な結合やフィルターを必要とせずに、特定のタイプのエンティティのクエリを対応するテーブルに対して直接実行できるため、より良いパフォーマンスを提供できます。さらに、CTIは、各テーブルが特定のタイプのエンティティ専用であるため、より良いタイプの安全性を提供するため、制約とデータ検証ルールを実施する方が簡単です。

EAVパターンは、複雑な結合とフィルタリングが必要なため、各エンティティのタイプ固有のデータを取得するため、クエリが遅くなる可能性があります。さらに、属性は文字列として保存されるため、各属性に関連する固有のタイプ情報がないため、タイプの安全性と制約を実施することは困難です。

拡張されたEAV構造でタイプの安全性を実施する1つの方法は、追加のテーブルを使用して属性に関するメタデータを保存することです。このメタデータテーブルには、属性名、そのデータ型、および追加の制約または検証ルールの列が含まれます。このアプローチは、EAVパターンに複雑さを加えることができますが、より高い型の安全性とパフォーマンスの向上も提供することもできます。

既知の欠陥にもかかわらず、EAVパターンは、パフォーマンスやタイプの安全性よりも柔軟性と拡張性が重要である特定の状況で役立つ可能性のある確立されたパターンであるため、その既知の欠陥にもかかわらず推奨しました。さらに、慎重な設計と実装により、EAVパターンは依然として合理的なパフォーマンスとタイプの安全性を提供できます。ただし、他のデザインパターンと同様に、特定のユースケースに採用する前に、トレードオフと制限を慎重に検討することが重要です。