関係データベース(RDB)

📌

RDBとは

関係データベース（RDB＝Relational Database）とは、データを行と列からなる「表（テーブル）」で管理し、複数の表を共通の値で関連づけられるデータベースのことです。現在もっとも広く使われているデータベースの形式です。

身近な例で考えると、Excel の表（スプレッドシート）に似ています。1行が1件のデータ（例：顧客1人分の情報）、1列が1つの項目（例：氏名・住所）にあたります。違うのは、RDB では複数の表を「同じ顧客ID」のような共通の値でつなげて、横断的にデータを取り出せる点です。

上の図解では「顧客表」と「注文表」を顧客IDで結びつけて、誰が何を注文したかをたどれる様子を示しています。データを操作するときは SQL（＝データベース専用の言語）という共通の命令を使います。

📌

表形式の構造

RDB の表は、次の要素で構成されます。用語はそれぞれ別名（数学用語）でも呼ばれます。
・表（テーブル / 関係）：データのまとまり。1つのテーマ（顧客・商品など）を表す
・行（レコード / タプル）：1件分のデータ。横一列
・列（属性 / フィールド）：項目の種類。氏名・住所など

表同士を関連づけるために、2種類の重要な「キー（鍵となる列）」があります。
・主キー（primary key）：その表の中で行を一意に識別する列。値の重複・空欄（NULL）は許されない（例：顧客ID）
・外部キー（foreign key）：別の表の主キーを参照する列。これで表と表がつながる

図書館の本に例えると、主キーは本ごとの「蔵書番号」のようなものです。番号が重複しないからこそ、1冊を正確に指し示せます。外部キーは「貸出記録に書かれた蔵書番号」で、どの本が貸し出されたかを記録とたどれるようにする役割です。

📌

NoSQLとの違い

RDB に対して、NoSQL（＝Not only SQL）は表形式にとらわれない多様な形式のデータベースの総称です。両者の主な違いを整理します。

RDB は表の形が事前にきっちり決まっているため、銀行の取引や在庫管理のように「データの正確さ・整合性」が何より大事な場面に向いています。一方 NoSQL は形が自由なので、SNS の投稿やセンサーのログのように形がバラバラで量が膨大なデータを素早くさばくのに向いています。

どちらが優れているという話ではなく、扱うデータの性質に応じて使い分けるのが基本です。整然と整理したい帳簿は RDB、雑多なメモの山は NoSQL、とイメージすると分かりやすいでしょう。

📌

なぜ表形式で管理するのか

表形式が選ばれる理由は、「どんなデータも同じ構造に揃えることで、統一した操作ができる」からです。

表形式を使うことで得られる主なメリットは次のとおりです。
・一貫した操作：顧客データも商品データも、同じSQL命令（SELECT・INSERTなど）で扱える
・表同士を結びつけられる：主キーと外部キーで複数の表をつなげ、「誰が・何を・いつ注文したか」を一度にたどれる
・整合性を保ちやすい：列の型（文字列・数値・日付など）と制約（空欄禁止・重複禁止）を事前に決めておける

バラバラなファイルでデータを管理していたころは、顧客の名前が1つのファイルでは「田中太郎」、別のファイルでは「田中 太郎」（スペースあり）と表記がズレて検索できない、といった問題が頻発しました。表形式にまとめることで「どこを見ても同じルール」が保証されます。これが RDB が広く使われる根本の理由です。

📌

正規化とは

正規化（normalization）とは、データの重複や矛盾をなくすために、表を適切に分割して整理する作業のことです。RDB の設計でとても重要な考え方です。

なぜ正規化が必要なのか。たとえば「田中さん」の住所が変わったとき、正規化していない表では「田中」という名前が含まれる全行を直さなければなりません。修正漏れがあると、同じ人の住所が行によって違う、という矛盾が生まれます。

正規化すると、顧客情報は顧客表の1行だけにまとめられます。住所が変わっても1か所を直すだけで済み、注文表には顧客IDの参照だけが残るため矛盾が起きません。正規化には段階（第1正規化・第2正規化・第3正規化など）がありますが、共通の目的は「同じ情報を1か所にだけ持つ」ことです。
・更新しやすくなる：1か所を直すだけで全体に反映される
・矛盾が起きにくい：同じデータが複数の場所にあることで生じる不整合を防ぐ
・容量が減る：重複データがなくなるため、記憶域を節約できる

✏️

練習問題