データベースとは | 基本情報技術者試験学習サイト

まず結論

データベースとはデータを整理・保存・検索・更新できるシステム。試験ではRDBMS（関係データベース）が中心。テーブル・主キー・外部キー・ER図の概念を確実に押さえよう。

📦 データベースとは

データベース（DB）とは、大量のデータを整理された形式で保存し、効率よく検索・更新・削除できるシステムです。単なるファイル保存と違い、複数のユーザーが同時にアクセスしても整合性を保てるように設計されています。

      なぜデータベースが必要？

      Excelなどの表計算ソフトは小規模データには便利ですが、大量データの高速検索・複数人の同時更新・データの整合性保持には不向きです。DBMSはこれらを解決します。

🏗️ RDBMS（関係データベース管理システム）

RDBMS（Relational Database Management System）は、データを表（テーブル）の形式で管理するシステムです。現在最も広く使われているデータベースの種類です。

主なRDBMS製品

・MySQL：Webアプリで広く利用
・PostgreSQL：高機能なOSS
・Oracle Database：大規模企業向け
・SQL Server：Microsoft製
・SQLite：組み込み・軽量用途

RDBMSの主な機能

・データのCRUD操作（作成・読取・更新・削除）
・トランザクション管理
・アクセス制御（権限管理）
・バックアップ・復元
・整合性制約の管理

📋 テーブル・行・列

RDBMSでは、データはテーブル（表）に格納されます。テーブルは行（レコード／タプル）と列（カラム／フィールド／属性）で構成されます。

      覚え方：行＝1件のデータ（1人の社員情報）、列＝データの種類（名前・年齢・部署など）
    

以下は「社員テーブル」の例です：

社員ID	名前	部署ID	給料（万円）
1001	田中一郎	D01	35
1002	鈴木花子	D02	42
1003	佐藤次郎	D01	28
1004	山田三枝	D03	55

以下は「部署テーブル」の例です：

部署ID	部署名	フロア
D01	営業部	3F
D02	開発部	5F
D03	管理部	2F

🔑 主キー（Primary Key）と外部キー（Foreign Key）

主キー（Primary Key）

テーブル内の各行を一意に識別するための列。

・NULL値は禁止
・重複値は禁止
・1テーブルに1つだけ
・複数列の組み合わせも可（複合主キー）

例：社員テーブルの「社員ID」

外部キー（Foreign Key）

他のテーブルの主キーを参照する列。テーブル間の関係（リレーションシップ）を表す。

・参照整合性を保証する
・存在しない値への参照を防ぐ
・NULL値は許可される場合がある

例：社員テーブルの「部署ID」→ 部署テーブルの「部署ID」を参照

      参照整合性：外部キーが指す値は、参照先テーブルに必ず存在しなければならないというルール。存在しない部署IDを社員に設定しようとするとエラーになる。
    

🔗 ER図（Entity-Relationship Diagram）

ER図は、データベースの構造を視覚的に表した設計図です。エンティティ（実体）とリレーションシップ（関係）で構成されます。

社員テーブル

🔑 社員ID（PK）

名前

🔗 部署ID（FK）

給料

多

────●

部署IDで参照

部署テーブル

🔑 部署ID（PK）

部署名

フロア

社員テーブルの「部署ID（FK）」が部署テーブルの「部署ID（PK）」を参照する多対1の関係

      カーディナリティ（多重度）：エンティティ間の数の関係

      ・1対1：社員 ↔ 社員証

      ・1対多：部署 ↔ 社員（1つの部署に複数の社員）

      ・多対多：学生 ↔ 授業（中間テーブルで解決）

🗂️ NoSQL データベース

RDBMSに対して、表形式を使わないデータベースをNoSQL（Not Only SQL）と呼びます。

NoSQLの種類

・ドキュメント型：MongoDB（JSON形式）
・キー・バリュー型：Redis（高速キャッシュ）
・カラム型：Cassandra（大規模分散）
・グラフ型：Neo4j（関係の分析）

RDBMS vs NoSQL

・RDBMS：整合性重視、複雑な検索向き
・NoSQL：スケーラビリティ重視、大量データ・高速処理向き

試験ではRDBMS（SQL）が主役。NoSQLは名前と特徴を把握する程度でOK。

🎯 試験での出方

主キー・外部キーの定義と違いを問う穴埋め問題
テーブルを見て「主キーはどれか」を選ぶ問題
外部キーによる参照整合性（存在しないキーを参照できるか否か）
ER図を読んでエンティティ間の関係（1対多など）を答える問題
RDBMSの特徴・NoSQLとの違いを選ぶ選択問題
「主キーにNULL値は設定できるか？」「主キーの値は重複できるか？」の正誤判断

⚠️ よくある間違い

主キーにNULLや重複は許されない（外部キーはNULLが許される場合がある）
外部キーは「参照先に存在する値しか設定できない」——存在しない部署IDは設定不可
1つのテーブルに主キーは1つだけ（ただし複数列の組み合わせで1つの複合主キーにできる）
RDBMSとDBMSは別の概念——DBMSはデータベース管理システム全般、RDBMSは関係型に限定
NoSQLは「SQLが使えない」ではなく「SQL以外も使える」という意味（一部はSQL風クエリを持つ）

✍️ 確認クイズ

Q1. 主キー（Primary Key）について正しい記述はどれか？

✅ ウが正解。主キーはレコードを一意に識別するため、値の重複とNULL値は禁止されています。また、複数の列を組み合わせた「複合主キー」も可能なのでエは誤りです。

Q2. 社員テーブルに外部キー「部署ID」がある。部署テーブルに存在しない部署ID「D99」を社員テーブルに登録しようとしたとき、どうなるか？

✅ イが正解。外部キーには参照整合性制約があり、参照先テーブルに存在しない値は設定できません。「D99」が部署テーブルに存在しないため、制約違反のエラーが発生します。

Q3. ER図でエンティティ間の関係が「1対多」の場合、「多」側に当たるのはどれか？

✅ イが正解。1つの部署に複数の社員が所属できるため、部署：社員 = 1：多の関係です。外部キー（部署ID）を持つ社員テーブルが「多」側になります。外部キーは「多」側に置かれるのが原則です。

Q4. 関係データベース（RDB）でデータを管理する基本単位はどれか？

✅ イが正解。RDB（Relational DataBase）ではデータを「テーブル（表）」として管理します。テーブルは行（レコード：1件のデータ）と列（カラム：属性）で構成されます。複数のテーブルを外部キーで関連付けることで複雑なデータを表現します。

Q5. 主キー（PRIMARY KEY）の性質として正しいものをすべて含む選択肢はどれか？

✅ エが正解。主キーは「行を一意に識別」するため、同じ値の重複は禁止（NOT NULL + UNIQUE）です。NULLも禁止されます（NULLは「不明」を意味し、一意識別ができない）。UNIQUE制約はNULL許可で重複禁止のため主キーとは異なります。

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