省リソースで軽快に動作する組込向けデータベース「Ultra Light」

SQL Anywhereの魅力を探る 6

SQL Anywhereは、組込み・中小規模ビジネス・モバイル分野などで特に普及している、省リソースで高速な処理を実現するリレーショナルデータベースです。この連載では、その魅力を紹介していきます。第6回は、SQL Anywhereのパッケージに含まれる組込向けデータベース「Ultra Light」を、最新バージョンのSQL Anywhere 10向けに加筆して紹介します。

• 第1回：いつでもどこでも使えるデータベース 「SQL Anywhere Studio」
• 第2回：SQL Anywhereのインストールと概要
• 第3回：SQL Anywhereのデータベース管理の基礎
• 第4回：SQL Anywhereでの主キー／スケジュール処理／暗号化
• 第5回：SQL Anywhereのデータベース再構築／アップデート

3.1. Ultra Lightとは

　Ultra Lightは、Windows CEやSymbian OS・Palm OSに対応するモバイルデバイス向けデータベースだ（注1）。極めて省リソースで動作し、RDBMSとしての特徴も備える。トランザクションや参照整合性・インデックス・暗号化などの機能を持つ。対応するSQL構文も多彩で、JOIN文を含めたさまざまなSQL文を実行できる。さらに、Mobile Link同期クライアントとしての機能も備え、SQL Anywhereや他社製データベースとのデータ同期も容易だ。このように、Ultra Lightを使えば、スマートフォンやPDA・業務用端末・デジタル機器などのモバイルデバイス向けのアプリケーションを開発する際に、データベースを基盤としたデータ保存や検索機能をえられ、統合データベースとの同期も可能となる。

　SQL AnywhereのパッケージにはSQL AnywhereとUltra Lightという2つのデータベースがあることになり、Ultra LightはSQL Anywhereのサブセットと位置付けられる。SQL Anywhereと比べてUltra Lightの機能は制限されるが、モバイルデバイスという利用環境では十分な機能を持つ。SQL Anywhereと比較しながら、Ultra Lightの特徴を示す。制限の詳細については後述する。

注1

　Windows XP/XP Embedded/Tablet PCにも対応する。また、NECエレクトロニクス社のplatformOViA（組み込みLinux）や、BlackberryといったJava（J2ME/SE）への対応も進んでいる。

Ultra LightとSQL Anywhereとの比較

　Ultra LightとSQL Anywherでは、アーキテクチャが大きく異なる（下図）。

図3.1. Ultra Light とSQL Anywhere とのアーキテクチャの比較

　Ultra Lightを利用するアプリケーション開発はUltra Light SDK（Software Development Kit）を利用し、SDKが提供するAPIを介してデータベースを操作する。アプリケーションとなる実行バイナリは、Ultra Lightのライブラリと動的または静的にリンクされる。そのため、アプリケーションのプロセス内でUltra Lightが機能する。これはin-process databaseとも呼ばれる形態だ。一方、SQL Anywhereでは、アプリケーションとは別プロセスのデータベースサーバを起動させて、TCP/IP接続といったプロセス間通信でアプリケーションはデータベースを利用する（注2）。 そのため、単純なクエリであれば、プロセス間通信のオーバーヘッドのないUltra Lightの方が高速だ。

　また、このような性質上、複数のアプリケーション（プロセス）が一つのUltra Lightデータベースを共有することはできない。Ultra Lightでは、一つのプロセスが一つのデータベースを利用することが想定されている。複数の処理を同時に実行したいのあれば、SQL Anywhereが適する。

　ひとことで言えば、単純な処理であればUtra Light、複雑な処理であればSQL Anywhwereとなる。とはいえ、Ultra Lightはモバイルデバイスの用途として十分な機能を備える。

注2

　Ultra Light EngineというUltra Lightデータベースのための「データベースサーバ」があるので本文の説明は適切ではないが、アプリケーションに組み込んでUltra Lightを利用するのが一般なので本書ではUltra Light Engineについては言及しない。

• プラットフォーム
Ultra Lightのみがサポートするプラットフォームは、Symbian OSとPalm OSである。これらが対象であれば、Ultra Light以外の選択肢はない。WindowsやWindows CEでは、Ultra LightもSQL Anywhereも動作する。

• 省リソース性
Ultra Lightを使う場合、アプリケーションのフットプリントが500KB～1MB程度増加する。一方、SQL Anywhereでは6MBだ。Ultra Lightの方がリソースの限られたシステムに適する。

• 配布の容易さ
配布に必要なファイル数やファイルサイズもUltra Lightの方がずっと小さい。Ultra Lightは数個のライブラリを配備すればよい（それとて、動的リンクではなく静的リンクを利用すれば、アプリケーションだけとなる）。一方、SQL Anywhereでは、DLLやEXEなど数多くのファイルが一式必要となる。

• SQL Anywhereとの互換性
WindowsやLinuxなどのほかのプラットフォーム上のSQL Anywhereとの互換性を重視するなら、SQL Anywhere (for CE)が良いだろう。SQL Anywhereのデータベースファイルはバイナリレベルで互換性があるので（エンディアンが異なる環境であっても互換だ）、CE上のデータベースファイルをコピーするだけで、ほかのプラットフォーム上でもそのデータベースを利用できる。
 
一方、Ultra Lightのデータベースファイルは、プラットフォームの互換性はあるが、SQL Anywhereとの互換性はない。Ultra LightのデータをSQL Anywhereへ移すには、いったんXMLに変換する処理や同期設定などが必要になる。
 
なお、ADO.NETのAPIはSQL AnywhereでもUltra Lightでも利用できるので、ADO.NETでアプリケーションを組めば、アプリケーションのポータビリティは高まる。

• 開発容易性
上述したように、Ultra LightはADO.NETをサポートするので、.NET言語であれば、デファクトスタンダードで開発できる。しかし、他の開発環境では、決して難しいものではないが、Ultra Light独自のAPIを使うことになり、他社の開発環境やデファクトスタンダードとの互換性は低い。一方、SQL Anywhereの場合は、 ADO.NETやODBC・JDBCといった汎用性の高いAPIが利用でき、他社製データベースであってもコードの再利用がしやすい。
 

表3.1. Ultra LightとSQL Anywhere for CEとの比較

	省リソース	性能	SQL Anywhereとの互換性	開発容易性	配布
Ultra Light	◎	○	×	△	◎
SQL Anywhere for CE	○	◎	○	○	△

　まとめると、アプリケーションが必要とする処理が簡単なものであれば、Ultra Lightを選んだほうがメリットが大きい。処理が複雑であれば、Ultra Lightでは実現不可能ということはないだろうが、SQL Anywhereの機能が便利と思う機会が多いだろう。ここで注意しなければならないのは、Ultra Lightでは無理だからSQL Anywhereと考えたのあれば、今一度、そのような機能が、そもそもモバイルデバイス上で達成可能か考えてみてほしい。モバイルデバイスはデスクトップPCよりもずっとスペックが劣るため、デスクトップPCでは造作もない処理が、モバイルデバイスでは負荷が重すぎてユーザーの使用に耐えないということがある。リソースの限られた機器で快適なアプリケーションを実現するに十分な機能がUltra Lightには備わっているはずだ。

3.1.1. Ultra Lightの特徴と制限

　Ultra LightはRDBMSの基本機能をサポートする。主な特徴と制限とを以下に示す。

主な特徴

• インデックス
複数カラムのインデックスを作成できる。
 
• キー
主キーや外部キーに対応して参照整合性を設定することができる。
 
• トランザクションとリカバリ
トランザクションに対応し、コミットやロールバックができる（注3）。 また、自動リカバリも可能で、トランザクションの途中でアプリケーションやデバイスに障害が起きても、データベースは自動的に修復される。
 
• セキュリティ
データベース接続時に認証可能。データベースファイルの暗号化やMobile Link同期通信の暗号化にも対応する。
 
• 高パフォーマンス
リソースの限られたデバイス上で省リソース・高パフォーマンスに動作するよう、データ構造やキャッシュアルゴリズムが最適化されている。
 
• Mobile Link 同期クライアント
パブリケーションを設定して、Mobile Link 同期ができる。
 
• GUI管理ツール
データベースの作成やテーブル定義など、Sybase Central上からGUIで実行できる。また、Interactive SQLを使って、SQLを実行することも可能だ。SQL Anywhereと同様の使用感が実現されている。

注3

　アプリケーションは複数のトランザクションを同時に保持できるが、Ultra Light内部では複数のトランザクションは逐次実行される。そのため、トランザクションAが排他ロックしている行をトランザクションBが書き込もうとすると、ブロックされずにSQLCODE SQLE_LOCKEDエラーとなる。

表3.2. 主な制限

項目	制限
データベースファイルのサイズ	2GB（またはOSによるファイルサイズ制限）
データベース内のテーブル数	データベースファイルのサイズから制限される
テーブル内のカラム数	およそ4,000カラム
テーブル内の行数	およそ1600万行
データベース内の行数	データベースファイルのサイズから制限される
データベースへの接続数	14接続まで
行サイズ	およそ16KB（圧縮後）。なお、LONG VARCHAR型とLONG BINARY型の値は別に保存されるので、これには含まれない