基本情報技術者試験向け「関係データベース」の必須ルール集中講座

基本情報技術者試験対策！：主キー、外部キー、NULL値…関係DBの重要ルールを徹底解説！

ここでは、基本情報技術者試験対策として、関係データベースのルールについて、読みやすくまとめていきます。

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1. 関係データベースの基本構造とは？

関係データベースは、現代のITシステムにおいて非常に重要な役割を担っています。基本情報技術者試験では、その基本的な概念とルールが頻繁に出題されます。ここでは、特に重要なポイントを絞って解説します。

• テーブル（表）：行と列からなるデータの集合体。リレーションとも呼ばれます。

• 行（タプル、レコード）：データの一件一件を表します。

• 列（属性、フィールド）：データの種類を表します。各列にはデータ型（数値、文字列、日付など）が定義されます。

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2. スキーマとインスタンスの違いを理解する

• スキーマ（Schema）：データベースの構造や定義のこと。テーブル名、列名、データ型、制約などが含まれます。テーブルの設計図のようなものです。

• インスタンス（Instance）：スキーマに基づいて、実際に格納されているデータのこと。実行時にテーブルに格納されている具体的な行の集合を指します。

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3. データベースのキー：主キー・外部キーの役割と違い

データの一意性や関連性を保証するために、いくつかの「キー」が使われます。

3.1. 主キー（Primary Key: PK）

• 定義：テーブル内で各行を一意に識別するための列または列の集合。

• ルール：
  
  
  • 一意性：同じ値は存在しない（重複を許さない）。
  
  
  • 非NULL性：NULL（値がない状態）は許されない。
  
  
  

• 役割：データの特定、行の識別、他のテーブルとの関連付けの基盤となる。

• 例：「顧客ID」など。

3.2. 候補キー（Candidate Key）

• 定義：主キーになりうる列または列の集合。一意性と非NULL性を満たすもの。

• 役割：候補キーの中から主キーが選ばれる。一つのテーブルに複数の候補キーが存在する場合がある。

3.3. 外部キー（Foreign Key: FK）

• 定義：あるテーブルの列が、別のテーブルの主キーを参照しているもの。

• 役割：テーブル間の関連（リレーションシップ）を定義し、参照整合性を保つ。

• ルール：
  
  
  • 参照先のテーブルに存在する値でなければならない（またはNULLでもよい）。
  
  
  • 参照先の主キーが更新・削除された場合、関連する外部キーもそれに合わせて更新・削除されるか、操作が制限される（参照整合性制約）。
  
  
  

• 例：「注文テーブル」の「顧客ID」が「顧客テーブル」の「顧客ID（主キー）」を参照する場合。

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4. 関係データベースの整合性制約：種類と重要性

4.1. 参照整合性制約（Referential Integrity Constraint）

• 定義：外部キーによって結びつけられたテーブル間で、データの整合性を保つためのルール。

• 具体例：
  
  
  • 参照先の主キーが存在しない値を、外部キーとして登録することはできない。
  
  
  • 参照されている主キーのデータを、外部キーが参照している間は削除できない（または削除する際には関連する外部キーのデータも削除する必要がある）。
  
  
  

4.2. ドメイン整合性制約（Domain Integrity Constraint）

• 定義：各列に格納されるデータの値が、その列の定義された「ドメイン」（データの型や範囲、許容される値の集合）に従っていることを保証するルール。

• 具体例：
  
  
  • 「年齢」列には数値しか格納できない。
  
  
  • 「性別」列には「男」または「女」しか格納できない。
  
  
  

4.3. エンティティ整合性制約（Entity Integrity Constraint）

• 定義：主キーがNULL値を持たないことを保証するルール。

• 役割：主キーが一意に識別する役割を果たすために必須の制約。

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5. NULL値の特性とデータベースにおける注意点

• 定義：値が「不明」または「適用できない」状態を表す特別な値。0や空文字とは異なる。

• 注意点：
  
  
  • NULL値は比較演算（=、<>など）で特別な振る舞いをする（NULL = NULLは真とは限らない）。
  
  
  • 集計関数（SUM, AVGなど）ではNULL値は無視されることが多い。
  
  
  • 主キーはNULLを許さない（エンティティ整合性制約）。
  
  
  

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基本情報技術者試験合格へ！データベースルールの学習ポイントまとめ

これらの概念をしっかりと理解することで、関係データベースに関する問題に自信を持って取り組めるようになります。頑張ってください！

• 各種キーの定義と役割：特に主キーと外部キーは頻出。違いを明確に理解する。

• 各種整合性制約：参照整合性、ドメイン整合性、エンティティ整合性の内容と具体例を把握する。

• NULL値の特性：NULLが持つ意味と、一般的な値との違いを理解する。

• スキーマとインスタンス：それぞれの概念と関係性を説明できるようにする。