世の中のIT化が進む中で、ITエンジニアという職業が最近注目されてきています。
ひと言でITエンジニアと言っても業種や仕事内容は様々ですが、本記事では多くのITエンジニアが業務で携わることが想定される「データベース」について解説していきます。
ビッグデータも注目されてきていますので、データを管理するデータベースについての理解はこれからますます求められることでしょう。ここではIT初心者向けにデータベースの基礎的な事柄について解説していきます。
※この記事は現役エンジニアによって監修済みです。
この記事の目次
データベースとは
データベースの言葉を分解すると、データ＋ベースで「情報の基地」と訳すことができます。
この情報の基地ではどのようなことができるのでしょうか？ データベースの基礎について順を追って学んでいきましょう。
- データの集まりのこと
- SQLで操作する
データの集まりのこと
データベースとはわかりやすくいえば、「データの集まり」のことです。データとは、情報になる前の事実や資料のことを指しますので、「データベース＝事実や資料の集まり」ともいえるでしょう。
データを何かしら意味のある情報として活用するためには、システムとデータを結びつける必要があります。システムとデータを効率よく結びつける役割を果たすのがデータベースなのです。
SQLで操作する
SQLとは、データベースを操作するための言語です。データの追加や更新・削除・並べ替えなどを命令するための手段となります。
SQLについて詳しく知りたい方は、以下の記事を参考にしてください。
▶️SQLはどんな言語？SQLでできることと学習のメリットを紹介
データベースでデータ管理をするメリット
データベースでデータ管理をするメリットにはどのようなことがあるのでしょうか？この疑問を解消すべく簡単なメリットについても確認しておきましょう。
- 大量のデータを蓄積できる
- データが活用しやすくなる
大量のデータを蓄積できる
企業にとってデータは資産です。データは多ければ多いほど活用できる幅が広がるため、価値が上がります。大量のデータを蓄積できるデータベースはもはや企業にとって必須となっています。
データが活用しやすくなる
蓄積された大量のデータをいかに整理して上手に活用できるかは、企業経営において重要なポイントです。
そのため、データをどのように整理・管理するかは非常に重要な要素でもあります。データベースを活用することで、データの活用できる幅がぐっと広がることでしょう。
データベースの種類
現在の主流はリレーショナルデータベースですが、他にも階層型データベースやネットワーク型データベースなどが存在します。それぞれの特徴についてここで確認していきましょう。
- 階層型データベース
- ネットワーク型データベース
- リレーショナルデータベース
階層型データベース
出典元：そもそもデータベースとは？基礎から分かるデータベース入門 | サービス | プロエンジニア
階層型データベースとは、ツリー構造（木構造）を採用したデータベースのこと。ツリー構造とは、一本の幹から複数の枝に分かれて伸び、最後には多くの葉をつける木に似た構造のことを指します。
基本的には、親ノードと子ノードは「1（親）：n（子）」の関係になります。また、子ノードが複数の親ノードを持つことはできません。そのためあるノードへのルートが限定的になり、速度が早くなるというメリットがあります。
しかし、その一方で子ノードが複数の親ノードを持ちたい場合には、重複登録を行う必要があるのはデメリットとも言えます。また、データの追加や削除を行った場合にはルートを再登録する必要もあります。
ネットワーク型データベース
出典元：そもそもデータベースとは？基礎から分かるデータベース入門 | サービス | プロエンジニア
ネットワーク型データベースとは、1つの子ノードが複数の親ノードを持つことができる、「n（親）：m（子）」で構成されるネットワーク構造を採用したデータベースです。
階層型データベースで難点となっていた重複登録を避けることが可能なのはメリットと言えます。また、ツリー構造だと、検索のスタート地点は最上階の親ノードに限定されていましたが、検索のスタート地点を柔軟に設定できるのもポイントです。
リレーショナルデータベース
出典元：そもそもデータベースとは？基礎から分かるデータベース入門 | サービス | プロエンジニア
リレーショナルデータベース（RDB）とは、Excelなどの表計算ソフトのように「行」と「列」からなる「表」でデータを管理できるデータベースです。
「列」にはそれぞれ重複しない項目名を設定し、そこに「行」としてデータを追加して管理します。
先述した2つのデータベース様式と比較すると、デメリットであった柔軟なデータの取り扱いが可能となり、現在では主流なデータベースとなっています。
データベースでよく使われる用語
データベースを実際に使用するならば、知っておきたい用語がいくつかありますので、代表的な用語をピックアップして解説していきます。
- テーブル
- カラム
- レコード
- フィールド
- 正規化
- インデックス
- スキーマ
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テーブル
テーブルとは、Excelなどの表計算ソフトのようにデータを「表」として管理するためのものです。Excelでいうところの「シート」に該当します。
カラム
カラムとは、Excelでいうところの「列」に該当します。列名をカラム名と呼び、必ずひとつのテーブル上で重複しない一意の名前をつけなくてはなりません。
レコード
レコードとは、データそのもののことを指します。また「列」であるカラムに対して「行」を意味することも多いです。
フィールド
フィールドとは、Excelでいうところの「セル」に該当します。Excelのセルでも文字項目や数値項目などの書式設定ができますが、フィールドでもそのような設定が可能です。
正規化
正規化の目的は、データに矛盾や重複を生じさせないことです。第一正規化・第二正規化・第三正規化と段階を踏みながら進んでいき、細分化していきます。
また、正規化された表のことを正規形と呼びます。正規化を行っておくと、データの追加・更新・削除などに伴うデータの不整合や喪失が発生することを防ぎ、メンテナンスの効率を高めることができます。
インデックス
インデックスは、直訳すると「目次」です。
簡単に説明すると、検索の対象としてよく使用するカラム（列）の値だけを取り出して、高速に検索できるようにしたものを指します。
インデックスを設定しないと不要な列を読み込むため、非常に時間がかかってしまいます。
スキーマ
上記で解説したようにテーブルとは、Excelのようにデータを表として管理するためのものですが、スキーマとはテーブルよりも大きな枠組みのことを指し、簡単に言うとデータベースの設計図のような役割を果たしています。
RDBMSで利用されているSQLでは、テーブル名の前にスキーマ名をつけるのが一般的なルールとなっています。
主なデータベース管理システム（DBMS）
データベースを効率的に活用するためには、データベースを統合的に管理するためのシステムが必要となってきます。そこで登場したのが、データベース管理システム（DBMS）です。
DBMSは、利用者の要求とデータファイルとの橋渡し的な存在だとも言えます。また、複数の利用者がデータファイルを共有することを可能にし、データファイルの内容を保護することにもつながります。ここでは、代表的なDBMSについて紹介していきます。
- Oracle Database
- SQLServer
- PostgreSQL
- MySQL
Oracle Database
Oracle Databaseは世界シェアNo.1を誇り、知名度も抜群のデータベースです。
大きな特徴は「堅牢性」です。Oracle Data Guardと呼ばれるデータを保護するためのシステムが構成されています。その分、他のデータベースと比べて費用が高くなる傾向にあるので、個人向けというよりか企業向けのシステム開発で利用されることが多いです。
SQLServer
SQLServerはMicrosoftがリリースしているので、Windows環境で動作するシステムと非常に相性が良いデータベースです。
Oracle、MySQLに次いで世界第3位のシェアを誇っています。データベース初心者の方でも、SQL Server Management Studioをインストールすることで、マウス操作で直感的にデータベースを扱うことができます。
PostgreSQL
PostgreSQLはオープンソースのデータベースの代表的存在でもあります。
すべてのソースは公開されており、用途を問わず無料で利用できます。独自に機能の変更や追加を行っても公開義務がないので、自由にカスタマイズできるのが特徴です。
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MySQL
MySQLはOracleがリリースしているデータベースですが、Oracle Databaseとの違いはオープンソースのデータベースであることです。
「Linux」+「Apache」+「MySQL」+「PHP」を組み合わせたLAMP環境として、Webサービスを作る際によく利用されています。サーバーの構築費用が安く抑えられるので、以前までは個人のサイト運営でよく利用されていましたが、最近ではLAMP環境を利用する企業も年々増えてきています。
MySQLについてもっと詳しく知りたい方は、以下の記事も参考ください。
▶️【入門】MySQLとは？ データベースの基礎を初心者向けに解説
データベースを上手に活用しよう
ITエンジニアとして活躍するためには、本記事で解説してきたようにデータベースの知識は必要不可欠です。データベースなくしてシステム開発を行っている開発現場はほとんどないと考えられます。
MySQLなどはオープンソースのデータベースですので、積極的に活用して今のうちからデータベースに触れてみるのもいいかもしれません。
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