データベースの基礎（テーブル・主キー・外部キー）

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リレーショナルデータベースとは

リレーショナルデータベース（RDB）は、データを表（テーブル）の集まりで管理するデータベースです。テーブル同士を「キー」で関連付けることでデータの構造化を実現します。

身近な例えだと、「Excel のシートを複数並べた状態」に近いです。ただし RDB には Excel にない強力な機能があります：
・制約：主キーの一意性などをデータベース側が自動チェック
・SQL：複雑な検索・集計を1行のコマンドで
・トランザクション：失敗時の整合性保証

代表的な RDBMS：Oracle / MySQL / PostgreSQL / SQL Server / SQLite。Web サービス、業務システム、家計簿アプリまで、構造化されたデータを扱うあらゆる場面で使われています。

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テーブルの構成要素 — 行と列

テーブルは縦横の表で、「行」と「列」から成ります。それぞれ専門用語が複数あって混乱しやすいので整理しましょう。

・行（Row） = レコード = タプル：1 件のデータ
・列（Column） = フィールド = 属性：1 つのデータ項目（名前、年齢など）
・セル：行と列の交点。1 つの値
・スキーマ：テーブルの構造定義（どの列があり、何型か）

「タプル＝行」「属性＝列」のような用語対応は混同しやすいので、英語・日本語・別名（タプル／属性）の3パターンを整理して覚えておきましょう。

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主キー（Primary Key） — 一意性を保証する列

主キーは、テーブル内の各行を一意に識別する列です。学生 ID、注文番号、社員番号などが典型的な主キー。

主キーの 2 つの制約：
・一意性制約：同じ値が 2 つ存在してはいけない
・NOT NULL 制約：必ず値が入っていなければならない

この 2 つをデータベース自身が自動チェックしてくれるのが RDB の強み。アプリ側がうっかり同じ ID で 2 件登録しようとしても、DB が「重複してます」とエラーで弾いてくれます。上のツール「主キー」シナリオのステップ 3 でこの制約違反の例を確認できます。

主キーが複数列の組み合わせの場合は複合主キーと呼びます（例：履修テーブルの「学生 ID + 科目 ID」）。

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外部キー（Foreign Key） — 他テーブルへの参照

外部キーは、他のテーブルの主キーを参照する列です。これにより 2 つのテーブルが関連付けられます。

たとえば「成績テーブル」に「学生 ID」列を作って「学生テーブル」の主キーを指せば、各成績がどの学生のものか分かります。学生の名前を成績テーブルにコピーする必要がないので、データが冗長になりません。

外部キーには参照整合性制約という重要な性質があります：
・存在しない学生 ID を成績テーブルに書くと、DB が拒否
・成績が紐付いている学生を削除しようとすると、DB が拒否（または成績ごと連鎖削除）

これによって「存在しない人の成績」のようなデータの矛盾を構造的に防ぐことができます。上のツール「外部キー」シナリオで矢印が学生テーブルへ向かう様子を確認できます。

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リレーションの 3 種類 — 1:1 / 1:N / M:N

テーブル同士の関係を多重度（カーディナリティ）と呼びます。1:N が最も一般的で、世の中の大半の関係はこれ。

M:N の関係は直接表現できないので、「履修テーブル」のような中間テーブルを作って 1:N + 1:N に分解します。

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RDB vs NoSQL

RDB の対抗として登場したのがNoSQL（Not Only SQL）です。データ構造の柔軟性と分散環境での性能を重視する設計で、Web の大規模サービスで広く使われています。

使い分けの目安：
・RDB が向く：データ構造が安定、整合性最優先（銀行、業務システム）
・NoSQL が向く：データ構造が変わりやすい、巨大な読み書き量（SNS、ログ収集、キャッシュ）

両者を対比すると、「RDB は行と列、NoSQL はキー・バリューやドキュメント形式」「RDB は ACID、NoSQL は結果整合性」という違いが要点です。