この記事での学習内容 ITパスポート 基本情報 応用情報

• 開発計画立案，外部設計，内部設計，プログラム作成，テスト，移行に至るまでのデータベース開発の工程と手順，手法を理解する。
• 概念設計では，要求定義で定義されたデータ項目と，システム機能設計の際に発生したデータ項目をまとめ，データ項目全体を設計することを理解する。また，DBMS に依存しないデータの関連を表現する手法として，E-R 図を使用した構成要素，属性，関連の表し方，特徴，カーディナリティ（1 対1，1 対多，多対多）などを理解する。
• データの重複や矛盾が発生しないテーブル（表）設計の考え方，主キー，外部キーなどの概念，参照制約，一貫性制約などの制約を理解する。また，ユーザビューの機能と定義を理解する。

用語例：システム分析，要求定義，企業データモデル，データモデル，概念データモデル，論理データモデル，物理データモデル，副次索引，分割法，DOA（Data Oriented Approach：データ中心アプローチ）、バックマン線図，エンティティ，アトリビュート，リレーションシップ、配置モード，親子集合順序，親子集合，索引，フィールド（項目），レコード，ファイル，NULL，一意性制約

データベースの概念設計

データベースの概念設計（外部スキーマの設計）では、DBMSに依存しないデータの関連を表現するのが望ましい形です。そのような方法の一つにE-R図があります。

E-R図（Entity Relationship図）

E-R図（E-Rモデル）は構造化分析の技法の一つで、データの関連を図で表現することができます。データベース設計の時に、ユーザの味方（ビュー）を定義するのに用いられます。

実体（エンティティ）

E-R図は対象データを実体（エンティティ）として四角形で表し、実体と実体の結びつきを関係（関連、リレーションシップ）として矢印（又はひし形付きの線）で表します。

＊E-R図に描く実体は「社員」や「製品」といった実在するものでも、「注文」などの概念的なものでも構いません。

アトリビュート

属性（アトリビュート）とは、実体に付随する性質、例えば「社員」に付随する「社員番号」や「氏名」のことです。

実体（エンティティ）がデータベースの表に相当し、アトリビュートは表の項目（列）になります。

関係（リレーションシップ）

関係とは、実体と実体の結びつきのことです。それに名前をつけても付けなくても構いません。関係に対して、カーディナリティを付与して、関係性を示します。

カーディナリティ

カーディナリティとは、集合論の基数あるいは濃度という意味の用語です。データベースの場合には、関係（リレーションシップ）における、「1対1」、「1対多」、「多対多」という関係を指します。

関係性を線で表す場合は、「多」を矢じりで示します。データベースを設計する作業の中には、カーディナリティを定める作業があります。

• １：１　・・・　一つの実体に対して、一つの実体しか結びつかない。
• １：ｎ　・・・　一つの実体に対して、複数の実体が結びつく。
• ｍ：ｎ　・・・　複数の実体に対して、複数の実体が結びつく。

データベースの論理設計

データベースの論理設計では、データの重複や矛盾が発生しないテーブル（表）設計の考え方が必要となります。

主キー、外部キーの設定や、参照制約、一意性制約などの制約を用いてそれらの問題を回避します。

主キー

スキーマを定義する時、表の主キーとなる列を決めます。

主キーとは、各行を識別するために使うキー項目です。表を構成する列のうち、同じ内容が重複して入ることがなく、その内容によって必ず特定の１行を選び出せるような列をその表の主キーに指定します。

主キーの列の値をNULL（空値）とすることは認められません。

また、ある一つの列の内容だけでは行を特定できない場合、複数の列を組み合わせて主キーとすることがあります。これを複合キーといいます。

外部キー

関連する表同士を結びつけるための外部キーを指定します。

外部キーとは、一方の表から他表を参照するためのキー項目です。主キーと違い、一つの表に複数外部キーを設定でき、キーの内容に重複やNULLがあっても構いません。ただし、参照される側は主キーであることが望ましいとされています。

参照する側の表に、参照される表の主キーと同じ内容が登録される列を、外部キーとして持たせておきます。そうすると、外部キーを手がかりに相手の表の主キーと内容が一致する行を探し出し、一つの行として結びつけることができます。

制約

制約とは、データベースに作りこまれたルールのことです。データの正しさ、整合性を保つために設定されます。

表定義の際のDDLで定義できる他、DBMSによっては、運用中に後から制約を追加したり、on/offの切り替えができたりするものもあります。

外部キー制約（参照制約）

互いに参照関係のある表同士は、データの整合性を保つ必要があります。そのため、DBMSは以下を制約によって禁止することができます。

• 他表から参照されている表の削除
• 他表から参照されている行の削除
• 他表から参照されている値の変更
• 参照先の列にない値を持つ行の挿入

一意性制約

一意性制約とは、表のすべての行において、同じ値が同じ列にあってはならない、という制約のことです。データベースの設計において、必要に応じて一意性制約を指定します。（主キーに関しては、自動的に一意性制約がつくDBMSもあります。）

例えば、商品コードで商品を特定したい場合、商品コードを主キーにし、商品名に一意性制約をつけます。これによって、異なる商品コードであるのに同じ商品名の商品が存在する、といった事態を避けることができます。