RDBMS徹底解説！（基本）

はじめに

現代の情報社会において、データの管理と活用はビジネスの成功のカギを握っており、今なおその重要性は増すばかりです。

リレーショナルデータベース管理システム(RDBMS)は、その中でも最も広く使われているデータベース管理システムの1つです。

今回はそんなRDBMSの基本概念や特徴、具体例についてまとめました。

1.RDBMSの基本概念

1.1リレーショナルモデル
RDBMSはリレーショナルモデルに基づいています。
リレーショナルモデルは1970年代にエドガー・F・コッドによって提唱されました。

このモデルでは、データは行と列からなるテーブル(関係とも呼ばれる)に格納されており、各テーブルには一意の名前が、各行は特定のデータエンティティ、各列はそのエンティティの属性を表します。

例）従業員テーブル

1.2主キーと外部キー
テーブル間の関係は主キー(Primary Key)と外部キー(Foreign Key)を使用して定義されます。
主キーは各行を一意に識別するための列または列の組み合わせで上の図で言うと社員番号などが当てはまります。
外部キーは他のテーブルの主キーを参照します。上の図で言うと部門番号がこれに該当します。

これにより、異なるテーブル間のデータの整合性と結びつきを保つことができるのです。この結びつきがあるからリレーショナル(関係がある)といった名前が付くのです。

2.RDBMSの特徴

2.1SQL(Structured Query Language)
RDBMSの最も重要な特徴の一つはSQLを使用する事で、SQLとはデータの定義・操作・制御を行うための標準言語です。
SQLを使用して、データの挿入・更新・削除・検索であったり、データベーススキーマの定義やユーザーアクセス制御を行います。

2.2データの整合性
RDBMSは、データの一貫性と正確性を保つための制約をサポートしてくれます。
これにはNOT NOLL制約、UNIQUE制約、CHECK制約、FOREIGN KEY制約などが含まれます。
これらの制約により、データベース内のデータが一貫しており誤りが少ない状態を維持しています。

2.3トランザクション管理
RDBMSはACID特性に基づいたトランザクション処理を提供しており、複数の操作を一つのトランザクションとして実行し、その全てが成功するか、又は全てが失敗することを保障します。
上記の特性のおかげで、データの整合性を保ちつつ複雑な操作を実行できます。

※ACID特性
①Atomicity(原子性)
Consistency(一貫性)
③Isolation(独立性)
④Durability(永続性)

2.4バックアップとリカバリ
データの損失を防ぐためのバックアップとリカバリ機能もRDBMSは備えており、定期的なバックアップを行う事で、障害発生時にもデータを復元することができます。
また、ログファイルを使用してトランザクションの履歴を保持し、障害からの迅速な復旧を可能にします。

2.5ユーザーアクセス制御
RDBMSは異なるユーザーに対して異なるアクセス権限を設定し、データのセキュリティを強化します。
こうすることで、悪質なユーザーの不正アクセスやデータの改ざんを防ぐことができるのです。

3.RDBMSの利点

3.1データの整合性と正確性
上記にも書きましたがRDBMSはデータの一貫性と正確性を保つための機能を多く提供します。制約やトランザクション管理といったことを行うことでデータの誤りを最小限に抑えることが可能です。

3.2柔軟なクエリとデータ操作
SQLを使用することで、複雑なクエリを簡単に実行しデータを柔軟に操作することができます。
例えばJOIN句で複数のテーブルからデータを結合したり、サブクエリを使用して複雑な条件を設定したりといったことです。

3.3パフォーマンス
多くのRDBMSは、大規模なデータセットを効率的に処理するための機能を提供してくれています。
インデックス(索引)の使用やクエリの最適化により、データアクセスのパフォーマンスを向上させることができます。

また、分散型データベースやクラスタリングを使用することでシステム全体のスケーラビリティ(拡張性)を向上させることも出来ます。

4.主なRDBMS製品

4.1Oracle Database
Oracle Databaseはエンタープライズ向けの高性能なRDBMSです。
高い信頼性と拡張性を持ち、多くの大規模企業で採用されています。
高度なセキュリティ機能やデータベースの自動化機能なんかも充実してます。

4.2MySQL
MySQLはオープンソースのRDBMSで、主にWebアプリケーションで広く用いられています。
使いやすさと高度なデータアクセスが特徴で、多くの中小規模プロジェクトで使用されています。

4.3PostgreSQL
PostgreSQLもオープンソースのRDBMSで、豊富な機能と高い拡張性を持ちます。
トランザクションのサポートや高度なクエリ機能に優れており、これも多くの企業・開発者に指示されています。

5.RDBMSの具体的な使用例

1.eコマースサイト
多くのeコマースサイトで商品情報、顧客情報、注文情報を管理するためにRDBMSが用いられています。
例えば、商品テーブル・顧客テーブル・注文テーブルを使用して、各商品と顧客、注文の関係を管理し、効率的なデータアクセスと処理を実現しています。

2.銀行
銀行では、顧客の口座情報・取引履歴。ローン情報などを管理するためにRDBMSが用いられています。
トランザクション管理機能により、データの一貫性と正確性を保ちながら、多数の取引を安全に処理しています。

3.医療機関
医療機関では、患者の電子カルテ・医療記録・検査結果などをRDBMSで管理しており、医療従事者は迅速かつ正確に情報を取得し、適切な治療を行うことができています。

6.まとめ

RDBMSは、データの整合性と効率的な管理を提供するため、様々な分野で広く利用されています。
主要製品も多くあるため、全てにおいて精通することは困難ですが、根本の考え方は同じなので一つ学習すれば、自ずと他の製品に触れることになっても抵抗感なく使用できるはずです。

私も今はOracle Databaseを使用しているので、また別の記事でOracleに焦点を当てて話せたらと思います。