ic-1. リレーショナルデータベー

スの基本まとめ

（データベース）

URL: https://www.kkaneko.jp/de/index.html

金子邦彦

謝辞：この資料では「かわいいフリー素材集いらすとや」のイラストを使用しています

アウトライン

1. リレーショナルデータベースシステムの概要

2. SQL

3. SQL の実行

4. データベースの設計

1. リレーショナル

データベースシステム

データベースシステムは，データベースを扱う IT

のシステム

データベース

管理システム

利用者

データベースシステム

＝データベース（データの集まり）

＋データベース管理システム（ソフトウエア）

データベース

コンピュータ

記憶

装置

利用者

データベースシステム

ネットワーク

データベースシステム

データベー

スシステム

ネットワー

ク

取引

記入

データ保

存

センサー連携

人工知能応用

・データベース管理システムは，データベースの管理等の機

能を持ったソフトウエア

・オンラインでデータを共有するときに，特に適する

リレーショナルデータベースシステム

リレーショナル

データベース

管理システム

リレーショナル

データベース

コンピュータ

記憶

装置

あわせて

リレーショナルデータベースシステム

たくさんのテーブルが格納される

• データベースシステムの一種

• データの形はテーブル（リレーションともいう）

属性 id,

name, price

属性 book, who,

what, at

リレーショナルデータベースシステムは

表計算ではない

データベース

管理システム

| |

データベース

システム

エクセルのデータ

エクセル

（ソフトウエア）

| |

表計算のシステム

表計算

データ共有，検索，セキュリティ

リレーショナルデータベースシステムの特徴

データの形はテーブル

• 機能が豊富

• 扱いは容易．SQL を利用．

• リレーショナルデータベース設計の基礎は体系化

されている：異状，正規化

• 普及度はナンバーワン

• リレーショナルデータベース管理システムにはさ

まざまある．MySQL, マイクロソフト Access,

Oracle, SQL Server, PostgreSQL, SQLite3,

Firebird など．（無料で使えるものもある）

テーブル定義

テーブル

「book」と「who」と

「what」と「at」の属性

book who what at

赤

貸出

2023-05-

11 13:30:18

赤

返却

2023-05-

11 13:30:18

青

貸出

2023-05-

11 13:30:18

緑

貸出

2023-05-

11 13:30:18

テーブル名: tosyo

リレーショナルデータベースの構築手順

テーブル定義

※ 最初，テーブルは空

データベース

生成

※ 最初，デー

タベースは空

テーブル生成

データベース

設計

購入

者

商品

数量

購入

者

商品

数量

name price

テーブル定義

テーブル定義では，

・テーブル名

・属性の属性名

・属性のデータ型

などを設定して，テーブルを定義する

CREATE TABLE tosyo (

book TEXT,

who TEXT,

what TEXT,

at DATETIME);

テーブル名: tosyo

book who what at

赤

貸出

2023

-05-

11 13:30:18

赤

返却

2023

-05-

11 13:30:18

青

貸出

2023

-05-

11 13:30:18

緑

貸出

2023

-05-

11 13:30:18

book who what at

赤

貸出

2023-05-

11 13:30:18

赤

返却

2023-05-

11 13:30:18

青

貸出

2023-05-

11 13:30:18

緑

貸出

2023-05-

11 13:30:18

属性のデータ型

テーブル

の本体

属性名

それぞれの属性のデータ型

TEXT

DATETIME

TEXT

2. SQL

問い合わせ（クエリ）の仕組み

データの種類ごとに分かれ

た，たくさんのテーブル

問い合わせ

（クエリ）

のコマンド

問い合わせ（クエリ）

の結果は，テーブル形式の

データ

リレーショナル

データベースシステム

問い合わせ（クエリ）

• 「問い合わせ（クエリ）」とは、

データベースの検索、集計・集約、ソート（並べ替

え）を行うこと

• リレーショナルデータベースでの問い合わせ（ク

エリ）の結果は、テーブル形式のデータ

• SQL は、リレーショナルデータベースシステムの

さまざまな機能を使える言語

問い合わせ（クエリ）、

テーブル定義、

その他の操作

SQL

SQL の特徴

• SQL は，リレーショナルデータベースシステムの

標準言語

• 豊富な機能

• さまざまな機能を組み合わせて使うことができる

• 簡単簡潔

• コマンドなので，自動実行も簡単．あとからの確

認も簡単

SQL による問い合わせ（クエリ）の例

SQLは簡潔で単純

誰が何回貸出，返却したか

SELECT who, COUNT(*) FROM tosyo GROUP BY who;

貸出の回数は全部で何回か

SELECT COUNT(*) FROM tosyo WHERE what='貸出';

SQL を用いた新しい行の挿入

テーブル名

値の並び．半角のカンマ「,」で区切る

※ 文字列は半角の「'」で囲む

INSERT INTO products VALUES(4, 'apple', 150);

id name price

orange

apple

100

melon

500

id name price

orange

apple

100

melon

500

apple

150

テーブル名: products

SQL の利用イメージ

リレーショナル

データベースシステム

SQLプログラム１

SQLプログラム２

SQLプログラム３

・SQL プログラムを準備しておき，

呼び出すことが可能．

・他のアプリの中に SQL プログラム

を埋め込むことが可能

ＳＱＬの作成，

編集，実行

一般利用者は，リレーショナル

データベースの利用で，

ＳＱＬのことを意識しないことも多い

3. SQL の実行

アウトライン

• SQL によるテーブル定義

• SQL による行の挿入

• SQL による問い合わせ（クエリ）

作成するテーブル

• 図書 (book) は，次の３冊とする

赤，青，緑

• 貸出者(who)，貸出か返却か(what)，日時(at)を記

録する

book who what at

赤

貸出

2023-05-

11 13:30:18

赤

返却

2023-05-

11 13:30:18

青

貸出

2023-05-

11 13:30:18

緑

貸出

2023-05-

11 13:30:18

at には，プログラム

実行日時を記録する

テーブル名: tosyo

テーブル定義のSQL

CREATE TABLE tosyo (

book TEXT,

who TEXT,

what TEXT,

at DATETIME);

赤，青，本

貸出者

貸出，返却

日時

SQL

のキーワード

TEXT

文字列

DATETIME

日時，日付，時刻など

Paiza.IO の使い方

① ウェブブラウザを起動する

② 次の URL を開く

https://paiza.io/

③ もし，表示が英語になっていたら，日本語に切り

替える

④ 「コード作成を試してみる」をクリック

⑤ 「MySQL」を選ぶ（左上のボタンをクリックするとメニューが出る）

プログラムの

編集画面

実行ボタン

プログラムを

書き換えること

ができる

編集画面を確認する。

すでに、SQL が入っているが、使わないので消す。

テーブル定義

CREATE TABLE tosyo (

book TEXT,

who TEXT,

what TEXT,

at DATETIME);

行の挿入と確認

INSERT INTO tosyo VALUES('赤', 'XX', '貸出', NOW());

INSERT INTO tosyo VALUES('赤', 'XX', '返却', NOW());

INSERT INTO tosyo VALUES('青', 'YY', '貸出', NOW());

INSERT INTO tosyo VALUES('緑', 'ZZ', '貸出', NOW());

SELECT * FROM tosyo;

NOW() は MySQL の機能で

現在日時の取得

（９時間遅れの世界標準時）

集計・集約

SELECT who, COUNT(*) FROM tosyo GROUP BY who;

SELECT COUNT(*) FROM tosyo WHERE what='貸出';

誰が何回貸出，返却したか

SELECT who, COUNT(*) FROM tosyo GROUP BY who;

貸出の回数は全部で何回か

SELECT COUNT(*) FROM tosyo WHERE what='貸出';

ここで使用した SQL

• テーブル定義

CREATE TABLE ...

• 問い合わせ

SELECT ... FROM ...

SELECT ... FROM ... WHERE ...

• 行の挿入

INSERT INTO ...

4. リレーショナルデータベース

の設計

はじめに

• データベースで一番困ることは，データベースの

異状である．

【異状とは】

データベース内のデータが、

◆ つじつまの合わない状態

あるいは

◆ 記録したいデータが記録できない状態

になり、しかも、修復できない状態に陥ること

• 異状は完全に防止できるわけではないが，正規化

により，ある程度防ぐことができる

異状の例

このバスは無料ですこのバスは運賃１０００円です

異状が起きやすいリレーショナルデータベースの例

名前

朝食

値段

カレー

ライス

400

うどん

250

カレー

ライス

400

• カレーライスは、４００円

• うどんは、２５０円

• Aさんはカレーライスを食べた

• Bさんはうどんを食べた

• Cさんはカレーライスを食べた

情報

テーブル

異状が起きやすいリレーショナルデータベースの例

名前

朝食

値段

カレー

ライス

400

うどん

250

カレー

ライス

400

• カレーライスは、４００円

• うどんは、２５０円

• Aさんはカレーライスを食べた

• Bさんはうどんを食べた

• Cさんはカレーライスを食べた

情報

テーブル

情報の更新

350

カレーライスが

400円から 350円に値下げ

異状が起きやすいリレーショナルデータベースの例

名前

朝食

値段

カレー

ライス

400

うどん

250

カレー

ライス

400

テーブル

情報の更新

350

カレーライスが

400円から 350円に値下げ

書き換え忘れして

しまうかも！

異状が起きやすいリレーショナルデータベースの例

名前

朝食

値段

カレー

ライス

400

うどん

250

カレー

ライス

350

テーブル

情報の更新

カレーライスが

400円から 350円に値下げ

異状が起きている

◆朝食の値段が１つのはずなの

に、違った値段が記録

されていてつじつまが合わない

テーブル分解

分解

名前

朝食

値段

カレー

ライス

400

うどん

250

カレー

ライス

400

朝食

値段

カレーライス

400

うどん

250

名前

朝食

カレーライス

うどん

カレーライス

分解後、情報は失わ

れていない

分解後のテーブルは，異状が起きにくい

テーブル

異状はない

カレーライスが

400円から 350円に値下げ

朝食

値段

カレーライス

400

うどん

250

名前

朝食

カレーライス

うどん

カレーライス

350

設計変更による異状の防止

朝食

値段

カレーライス

400

うどん

250

異状が起きにくいデータベース

350

名前

朝食

カレーライス

うどん

カレーライス

異状が起きやすいデータベース

名前

朝食

値段

カレー

ライス

400

うどん

250

カレー

ライス

400

350

カレーライスの値下げのとき、

片方を書き忘れると → 異状

情報は

同じ

冗長なデータがある

冗長なデータがない

１つのテーブルを、複数のテーブルに分解す

ることで、異状の防止ができる場合がある．