【真面目版】【基本情報技術者試験対策】データベースの基本をわかりやすく解説！

はじめに

でも安心してください。難しそうに聞こえるデータベースの概念も、身近な例で考えれば意外とスッと理解できます。この記事では、データベースの基本をゼロからわかりやすく解説していきます。

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そもそもデータベースって何？

たとえば、あなたがスマホで通販アプリを使うとき、商品の情報、あなたの住所、注文履歴……これらすべてはデータベースに保存されています。レジで会計するときに店員さんが商品をスキャンすれば、すぐに値段が出てくるのも、商品情報がデータベースに入っているからです。

身近な例で言えば、エクセルの表に近いイメージです。行と列に整理されたデータが保存されていて、「〇〇さんの電話番号を調べて」と言えばすぐ出てくる——それがデータベースの基本的な役割です。

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リレーショナルデータベース（RDB）とは

リレーショナルデータベースとは、データを表（テーブル）の形式で管理するデータベースのことです。「リレーショナル」とは「関係」という意味で、複数の表を関連づけてデータを管理することからこの名前がついています。

たとえば、学校のシステムを例にしましょう。

「生徒」テーブル

生徒ID	氏名	クラス
001	山田太郎	1年A組
002	佐藤花子	1年B組
003	鈴木一郎	2年A組

「成績」テーブル

生徒ID	科目	点数
001	数学	85
001	国語	72
002	数学	91

「生徒ID」という共通の列（キー）を使って、2つのテーブルをつなぎ合わせることができます。「山田太郎の数学の点数は？」という質問に答えるとき、生徒テーブルと成績テーブルを生徒IDで結びつけて検索します。これがリレーショナルデータベースの基本的な考え方です。

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覚えておきたい重要用語

① テーブル・レコード・フィールド

• テーブル：データを格納する表のこと（エクセルのシートに相当）
• レコード：テーブルの1行分のデータ（たとえば「山田太郎、1年A組」という1人分の情報）
• フィールド（カラム）：テーブルの列のこと（「氏名」「クラス」など項目の種類）

② 主キー（プライマリーキー）

主キーとは、各レコードを一意に識別するための列のことです。「一意」とは「他と重複しない」という意味です。

たとえば、学校に「山田太郎」という生徒が2人いたとします。氏名だけでは区別できませんが、「生徒ID」が異なれば（001と004など）確実に区別できます。この生徒IDが主キーの役割を果たします。

主キーには以下の特徴があります。

• 値が重複しない（ユニーク）
• NULLにならない（必ず値が入っている）

③ 外部キー（フォーリンキー）

外部キーとは、別のテーブルの主キーを参照するための列です。先ほどの例で言えば、「成績」テーブルの「生徒ID」が外部キーです。この外部キーがあることで、2つのテーブルを関連づけることができます。

④ NULL（ヌル）

NULLとは、値が存在しない・不明であることを表す特別な状態です。「0」や「空欄」とは異なります。NULLは「値がない」という状態そのものを意味します。主キーにはNULLを設定することはできません。

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SQL（エスキューエル）の基本

SELECT文（データの検索）

最もよく使われるのが SELECT 文です。「テーブルからデータを取り出す」命令です。

SELECT 氏名, クラス FROM 生徒 WHERE クラス = '1年A組';

これを日本語で読むと、「生徒テーブルから、クラスが1年A組の人の、氏名とクラスを取り出せ」という意味になります。

• SELECT：取り出す列を指定する
• FROM：どのテーブルから取り出すか
• WHERE：条件を指定する（「〜の場合だけ」）

INSERT文（データの追加）

INSERT INTO 生徒 (生徒ID, 氏名, クラス) VALUES ('004', '田中次郎', '2年B組');

「生徒テーブルに、004・田中次郎・2年B組というデータを追加せよ」という意味です。

UPDATE文（データの更新）

UPDATE 生徒 SET クラス = '2年A組' WHERE 生徒ID = '001';

「生徒IDが001のレコードのクラスを、2年A組に書き換えよ」という意味です。

DELETE文（データの削除）

DELETE FROM 生徒 WHERE 生徒ID = '003';

「生徒IDが003のレコードを削除せよ」という意味です。

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正規化とは？

難しく聞こえますが、本質はシンプルです。「同じ情報を何度も書かない、データが矛盾しないように設計しよう」ということです。

たとえば、1つの巨大なテーブルに生徒の情報も成績も住所も全部詰め込むと、同じ住所を何行にもわたって繰り返し書くことになります。住所が変わったとき、全行を修正しないとデータが矛盾してしまいます。これを解決するために、適切にテーブルを分割するのが正規化の目的です。

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トランザクションとACID特性

この「一連の処理をひとまとめにして、全部成功するか全部失敗するかを保証する仕組み」をトランザクションといいます。

トランザクションにはACID特性という4つの性質があります。

• A（Atomicity・原子性）：処理は全部成功するか全部失敗するかのどちらかである
• C（Consistency・一貫性）：処理の前後でデータの整合性が保たれる
• I（Isolation・独立性）：複数のトランザクションが同時に実行されても互いに影響しない
• D（Durability・永続性）：処理が完了したデータは障害が起きても失われない

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まとめ

データベースの基本を整理すると、以下のポイントが試験に頻出です。

• データベースとは、データを整理して効率よく管理・検索できる仕組みのこと
• リレーショナルデータベース（RDB）は「表（テーブル）」でデータを管理し、テーブル同士を関連づける
• 主キーはレコードを一意に識別する列、外部キーは別テーブルの主キーを参照する列
• SQLの基本4命令：SELECT（検索）、INSERT（追加）、UPDATE（更新）、DELETE（削除）
• 正規化はデータの重複・矛盾をなくすためのテーブル設計の整理
• トランザクションは一連の処理をまとめて管理する仕組みで、ACID特性が重要

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