iOSDC Japan 2026 - Swiftで作って学ぼう！データベース自作入門

by kaseken (Kent Kaseda)

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Swift で作って学ぼう！データベース自作入門 iOSDC Japan 2026 @kentkaseda kaseken kaseken 1

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スライド1)・原稿2)は公開済み 1) https://speakerdeck.com/kaseken/iosdc2026 2) https://github.com/kaseken/db.swift/blob/main/docs/iosdc2026.md 2

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データベースを “使った” ことがある人 󰢧 3

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データベースを “作った” ことがある人 󰢨 4

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本日の目標この場にいる全員にデータベースの自作をトライさせること 5

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なぜデータベースの自作をオススメするのか？ 6

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なぜデータベースの自作をオススメするのか？ ① 技術領域によらない 7

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なぜデータベースの自作をオススメするのか？ ② 時代によらない 8

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以下のプロンプトを実行！ 󰳕 > https://cstack.github.io/db_tutorial の内容をSwiftで実装してくださいただし、クエリの形式はSQLに準拠してください Thanks to @cstack for this great tutorial! 9

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AIを使うのはずるくない？🤔 10

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これなら全員できますよね？🤗 11

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私の場合... チャプターごとにAIで実装生成されたコードをレビュー次のチャプターへ腑に落ちるまで AIに質問 & リファクタリング Ref) https://github.com/kaseken/db.swift 12

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こちらのやり方を紹介しましたデータベースを自作する！データベースの仕組みを理解する！ 18

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データベースを自作する！データベースの仕組みを理解する！これから説明 19

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アーキテクチャ SQL SQLパーサー命令 B+Tree データの取得・更新ページャーデータの取得・永続化ファイル 20

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アーキテクチャ SQL SQLパーサー命令 B+Tree データの取得・更新ページャーデータの取得・永続化 👉 ファイル 21

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ファイルページ 0 ページ 1 ページ 2 ページ 3 4096バイト 22

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ファイルページ 0 ページ 1 ページ 2 ページ 3 レコード 0 レコード 1 レコード 2 レコード 3 23

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ファイルページ 0 ページ 1 ページ 2 ページ 3 レコード 0 レコード 1 レコード 2 レコード 3 カラム1 (id) カラム2 (name) カラム3 (email) 24

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SwiftDataでもファイルに保存される 25

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👇 データベースのファイル 26

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行指向DB (e.g. MySQL) カラム ① カラム ② カラム ① カラム ② 列指向DB (e.g. BigQuery) カラム ① カラム ① カラム ① カラム ① ︙ カラム ① カラム ② カラム ① カラム ② ︙ カラム ② カラム ② カラム ② カラム ② ︙ 27

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アーキテクチャ SQL SQLパーサー命令 B+Tree データの取得・更新 👉 ページャーデータの取得・永続化 ✅ ファイル 28

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B+Tree ページページャーメモリディスクページファイル 29

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B+Tree ページページャーメモリページディスクファイル 30

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キャッシュページ 0 ページ 1 nil nil 31

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B+Tree ページ2くださいページャーキャッシュページ 0 ページ 1 nil nil ページ2くださいファイルページ 0 ページ 1 ページ 2 ページ 3 32

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B+Tree ページ 2 ページャーキャッシュページ 0 ページ 1 ページ 2 nil ページ 2 ファイルページ 0 ページ 1 ページ 2 ページ 3 33

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B+Tree ページ 2 ページャーキャッシュページ 0 ページ 1 ページ 2 nil ページ 0 ページ 1 ページ 2 ページ 3 ファイル 34

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B+Tree ページャーキャッシュページ 0 ページ 1 ページ 2 nil ﬂush ファイルページ 0 ページ 1 ページ 2 ページ 3 35

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アーキテクチャ SQL SQLパーサー命令 👉 B+Tree データの取得・更新 ✅ ページャーデータの取得・永続化 ✅ ファイル 36

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B+Treeは、内部ノード・リーフノードの 2種類のノードを持つ内部ノード内部ノードリーフノードリーフノード内部ノードリーフノードリーフノードリーフノード 37

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各ノードは、一ページ分のデータを持つリーフノード内部ノード？？ 38

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B+Tree ページページャーメモリディスクページファイル 39

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B+Treeのノードページページページャーメモリディスクページファイル 40

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各ノードは、一ページ分のデータを持つリーフノード内部ノード？？ 41

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リーフノードは、レコード一覧を保持ページキーレコードキーレコードキーレコード 42

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キーによってソートされているページ 2 レコード 5 レコード 8 レコード 43

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内部ノードは、子ノードへのポインタとキーの最大値を保持ページ #1 子ノード #1 #1の最大キー #2 子ノード #2 #2の最大キー #3 子ノード #3 44

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子ノードに含まれるキーの最大値が、親の内部ノードに保持される #1 10 #1の最大キーレコード 13 #2 レコード 17 #3 17 レコード 45

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子ノードに含まれるキーの最大値が、親の内部ノードに保持される #1 #1の最大キー #2 35 #3 #3に含まれるキーの最大値 #1 8 #2 17 #3 46

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キーの最大値はソートされている #1 子ノード #1 8 #2 子ノード #2 17 #3 子ノード #3 47

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19 21 22 #1 17 #2 35 #3 #1 22 #2 29 #3 24 26 29 30 31 35 48

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子ノードに含まれるキーの最大値が、親の内部ノードに保持される 19 21 22 #1 17 #2 35 #3 #1 22 #2 29 #3 24 26 29 30 31 35 49

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#1 8 #2 17 #3 子ノード #1 子ノード #2 子ノード #3 8以下 9以上・17以下 18以上 50

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キーが12のレコードを検索する場合 ... #1 子ノード #1 8 #2 子ノード #2 17 #3 子ノード #3 9以上・17以下 51

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内部ノードは、 1ページ内で大量の子ノードを管理ページ #1 12 #2 31 #3 47 #4 67 #5 78 #6 91 #7 103 #8 123 #9 140 #10 159 #11 171 #12 192 #13 213 #14 244 #15 265 #16 287 #17 302 #18 330 52

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アーキテクチャ 👉 SQL SQLパーサー命令 ✅ B+Tree データの取得・更新 ✅ ページャーデータの取得・永続化 ✅ ファイル 53

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SELECT * FROM users WHERE id = 24 SQLパーサー id = 24のレコードを検索 B+Tree 54

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id = 24のレコードを検索 B+Tree #1 17 #2 35 #3 ルートノードのページを取得ページャー (未キャッシュの場合) ページを取得ファイル 55

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id = 24のレコードを検索 B+Tree #1 17 #2 35 #3 #2に含まれる (18以上・35以下) 56

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id = 24のレコードを検索 B+Tree #1 17 #2 35 #3 #1 22 #2 29 #3 ノードのページを取得ページャー (未キャッシュの場合) ページを取得ファイル 57

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id = 24のレコードを検索 B+Tree #1 17 #2 35 #3 #1 22 #2 29 #3 #2に含まれる (23以上・29以下) 58

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id = 24のレコードを検索 B+Tree 24 #1 17 #2 35 #3 #1 22 #2 29 #3 レコード 26 レコード 29 レコードノードのページを取得ページャー 59

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id = 24のレコードを検索 B+Tree 検索結果 24 #1 17 #2 35 #3 #1 22 #2 29 #3 レコード 26 レコード 29 レコード 60

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INSERT INTO users (id,username,email) VALUES (27,'foo','[email protected]') SQLパーサー id = 27のレコードを追加 B+Tree 61

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id = 27のレコードを追加 B+Tree 24 #1 17 #2 35 #3 #1 22 #2 29 #3 レコード 26 レコード 29 レコードここに追加すべき 62

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id = 27のレコードを追加 B+Tree 24 レコード #1 17 #2 35 #3 #1 22 #2 29 #3 26 レコード 27 レコード 29 レコード追加された 63

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アーキテクチャ ✅ SQL SQLパーサー命令 ✅ B+Tree データの取得・更新 ✅ ページャーデータの取得・永続化 ✅ ファイル 64

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データベースを自作する！データベースの仕組みを理解する！ 65

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データベースを自作する！データベースの仕組みを理解する！もっと学びたい方にはCMUの講義1)がおすすめ 1) カーネギーメロン大学の有名講義『 Intro to Database Systems』を全てのプログラマに見てほしい 66

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皆さんへの宿題です！データベースを自作する！データベースの仕組みを理解する！ 67

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ぜひDBの自作に挑戦してみてください！ > https://cstack.github.io/db_tutorial の内容をSwiftで実装してくださいただし、クエリの形式はSQLに準拠してください Thanks to @cstack for this great tutorial! 68