イチから全部作ってみよう（29）3つのノート整理法からたどるRDBMSの基礎知識：山浦恒央の“くみこみ”な話（198）（3/3 ページ）

[山浦恒央 人間環境大学 環境情報学科 教授（工学博士），MONOist]

4.3 解答例3：リレーショナル構造

　リレーショナル構造とは、同じ意味のデータを同じグループにまとめ、グループ同士を共通する印（データやID）で関係付ける（リレーション）方法です（表3）。

表3　リレーショナル構造の例［クリックで拡大］

　表3のデータでは、「顧客データには顧客ID」「注文データには注文ID」という印を付けていますね。この印を、「主キー」と呼びます。また、注文データ側にある、「顧客ID」は、顧客データの主キーを設定していますね。このように、他のデータの主キーを参照する項目を「外部キー」と言います。

　キーを導入するメリットは、注文データに顧客の住所を含めなくても、「ID：0001は山本さん」「ID：0002は谷口さん」という注文者を特定することができる点です。結果、データの重複がなくなり、書き間違いが起きにくい構造になりました。

　加えて、リレーショナル構造の最大の特徴は、バラバラのグループにあるデータを必要な時だけガッチャンコ（結合）できることです（表4）。「顧客IDを基に、Excelの表を横方向につなぐ」と考えれば、分かりやすくなると思います。

表4　注文データと顧客データを結合した表［クリックで拡大］

　表4は、注文データの顧客IDと、顧客データの顧客IDが一致する行を結合した例です。このように、バラバラのグループに管理して正確性を保ちつつ、使うときだけまとめる機能を備えたシステムを、「リレーショナルデータベース（RDBMS）」と言います。

　皆さんは、ここまでたどり着けましたでしょうか？

5．解答例の振り返り

　解答例を簡単に振り返ります。皆さんは、どれが最適だと思いましたか。どれが使いやすそう？　どれが、変更や追加に強いと思いましたか？

• 日記帳スタイル：今すぐ開店できそうで、抜けは防ぎやすいが、検索性と再利用性が非常に低い
• ツリー構造スタイル：検索性は向上するが、重複と整合性の問題が発生する
• リレーショナル構造：重複を排除しつつ、必要なときに情報を組み合わせられる。

　次のように考えた読者の方はいませんか。「リレーショナルデータベースが、技術的にも、性能的にも優れているのなら、なぜ、Windowsのファイルシステムは、RDBMS方式にしないで、ツリー構造なのだろう？」

　Windowsのファイルシステムでの最優先項目は、「検索の容易性（どこに何を入れたかが分かる）」と「作成が簡単である（PCを買ったその日に、ファイルシステムを作れる）」ことです。RDMBSを作るには、既にあるデータからデータ構造をキチンと設計して、グループにまとめる必要があります。例えば、「日記方式のデータ」の内容を解析して、「顧客のグループ」「商品のグループ」などに分割し、再編成しなければなりません。

　今回の例のように、ノートでRDBMSを実現するのは非常に大変です。図書館では、もっと大変でしょう。図書館の蔵書の並べ方がツリー構造になっているのは、何万冊もの本を瞬時に移動できないし、どこにどの本があるか、ユーザーには直感的に、簡単に検索できないからですね。

6．おわりに

　今回は、「店長の頭を設計せよ」というお題を使って、RDBMSの基礎知識を説明しました。正直なところ、「ノート1冊」というアナログな制限下においては、リレーショナル構造を使用する（実装する）のは、ページを行ったり来たりするので大変かもしれませんね。

　ですが、コンピュータはこの「行ったり来たり（結合）」を、何万件というデータに対しても一瞬で、正確に処理するのが大得意です。 プロが提示した300万円という金額は、この「絶対に矛盾が起きない仕組み」を作り上げ、あなたがボタン一つで「山本さんの全履歴」や「今年の売り上げ」を呼び出せるようにするための知恵と技術代だったのです。

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【 筆者紹介 】

山浦 恒央（やまうら つねお）

人間環境大学 環境情報学科 教授（工学博士）

1977年、日立ソフトウェアエンジニアリングに入社、2006年より、東海大学情報理工学部ソフトウェア開発工学科助教授、2007年より、同大学大学院組込み技術研究科准教授、2016年より非常勤講師。2025年4月より、人間環境大学環境情報学科教授。

主な著書・訳書は、「Advances in Computers」 （Academic Press社、共著）、「ピープルウエア 第2版」「ソフトウェアテスト技法」「実践的プログラムテスト入門」「デスマーチ 第2版」「ソフトウエア開発プロフェッショナル」（以上、日経BP社、共訳）、「ソフトウエア開発 55の真実と10のウソ」「初めて学ぶソフトウエアメトリクス」（以上、日経BP社、翻訳）。