この記事を書いた人
高岡智則
年齢：33歳 性別：男性 職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当） 居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地：神奈川県川崎市 身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる） 血液型：A型 誕生日：1992年11月20日 最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分） 家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）
関係スキーマとは
関係スキーマはデータベース設計の基本となる考え方で、どんなデータがどう並ぶかを決める“設計図”のようなものです。ここでは中学生にも分かるように、専門用語を避けずに丁寧に解説します。
基本の用語
- 関係スキーマ
- 表の設計図。どの列があり、どんなデータ型をとるかを決めます。
- 属性
- 表の列のこと。例として氏名や生徒番号など。
- ドメイン
- 属性が取りうる値の集合。例えば名前は文字列、年齢は整数など。
- リレーション
- 実際のデータを格納する表そのもの。行と列から成り、スキーマに従います。
- 主キー
- 表の各行を一意に識別する属性または属性の組み合わせ。
- 外部キー
- 別の表との関係を示す属性。データの整合性を保つ手がかりになります。
具体例
次の例では学生の情報を格納する「Students」表の関係スキーマを簡略に示します。実データはこの設計図に従って表に並びます。
| 属性 | データ型 | 説明 |
|---|---|---|
| StudentID | INT | 主キー。各学生を一意に識別する |
| Name | VARCHAR | 学生の名前 |
| EnrollmentYear | INT | 入学年度 |
設計とデータの関係
重要な点は関係スキーマがデータの型や制約を決める設計図であり、実際のデータ（インスタンス）はその設計図に基づく表に「並ぶ」ことです。
まとめ
関係スキーマとは何を表し、どのようにデータを整理するかを決める“設計図”です。属性とドメイン、主キーや外部キーの役割を理解すると、データベースのしくみが見えるようになります。中学生でも、具体的な例と表の使い方を追うことで、関係スキーマの考え方を実感できるでしょう。
関係スキーマの同意語
- リレーションスキーマ
- リレーション（関係）の属性名とデータ型、制約などを定義するための設計情報。
- テーブルスキーマ
- データベース上のテーブルの構造を定義する設計情報。属性名・データ型・制約を含む。
- 関係構造
- 関係の構造を表す概念。どの属性があり、属性の型や制約、キーなどを含む枠組み。
- 属性定義
- 関係を構成する各属性の名称とデータ型・制約の定義。
- 属性スキーマ
- 属性の集合と各属性の定義を表すスキーム（設計情報）。
- 関係設計図
- 関係の構造を視覚的・設計的に示す設計図的表現。
- リレーション属性定義
- 関係の属性の定義（属性名・データ型・制約）をまとめたもの。
- 表スキーマ
- テーブルの構造を定義する設計情報。列名・データ型・制約を含む。
- 表定義
- テーブルの列名・データ型・制約の正式な定義。
- テーブル構造
- テーブルの列とデータ型、制約の配置・関係を示す構造。
- リレーション定義
- 関係の定義。属性名・データ型・制約を含む、スキーマの内容。
関係スキーマの対義語・反対語
- 無関係スキーマ
- 関係性が存在せず、他のスキーマとの結びつきや参照が定義されていないスキーマの状態。
- 孤立スキーマ
- 外部のスキーマと結びつきを欠き、自己完結的にデータを扱うスキーマのこと。
- 独立スキーマ
- 他のスキーマに依存せず、単独で機能するよう設計されたスキーマ。
- 非関係スキーマ
- リレーショナルモデルに頼らず、関係（リレーション）の定義がない設計思想のスキーマ。
- 関係性なしスキーマ
- エンティティ間の関連付けを持たず、データの結びつきを最小化した設計。
- 断絶スキーマ
- スキーマ間の参照・結合が断たれている状態を示す表現。
- 分離スキーマ
- 複数のスキーマが互いに結びつかず、独立して構成されている状態。
- 自己完結型スキーマ
- 他スキーマと依存せず、自己完結的にデータの整合性を保つ設計。
関係スキーマの共起語
- データベース
- データを体系的に保存・管理するための集合体。関係スキーマはこのデータベースの構造を定義する設計要素の一つ。
- スキーマ
- データベースの構造や配置、テーブル・列・鍵の仕様をまとめた設計枠組み。
- 関係スキーマ
- リレーショナルデータベースで、テーブル（関係）ごとの属性とキーの組み合わせを定義する設計要素。
- スキーマ設計
- データの格納構造を決める作業。テーブルの数、属性名・データ型・鍵・制約などを設計すること。関係スキーマの中核。
- データモデル
- データの意味・関係を抽象的に表現する設計概念。関係スキーマはリレーショナルモデルの具現化の一部。
- ER図
- 実体（エンティティ）とその関係を図で表した図。関係スキーマを設計する際の視覚的ガイド。
- エンティティ
- データベースで扱う対象の抽象的な実体。関係スキーマのエンティティ集合を表す。
- 属性
- エンティティや関係を表す特徴を示す列。関係スキーマでは各テーブルの列として定義。
- 主キー
- テーブル内の各行を一意に識別する属性（または属性の組み合わせ）。
- 主キー制約
- 主キーとして値が重複しないことを保証するデータベースのルール。
- 外部キー
- 別のテーブルの主キーを参照する属性。テーブル間の関係を表す。
- 外部キー制約
- 外部キーが参照先の主キーと一致することを保証するルール。参照整合性の要。
- 参照整合性
- 関連するデータ間の整合性を保つ性質。外部キー制約が担保する。
- 制約
- データベースに適用されるルール全般。主キー制約・外部キー制約など。
- 正規化
- データの冗長性を減らし整合性を高める設計手法。関係スキーマ設計の核。
- 第1正規形
- 属性が原子値のみを持つ最も基本的な正規形。
- 第2正規形
- 第1正規形＋非キー属性が主キー全体に関数従属する形。
- 第3正規形
- 第2正規形＋非キー属性が他の非キー属性に関数従属しない形。
- リレーション
- テーブルのこと。リレーショナルモデルでは関係と呼ぶ。
- テーブル
- データを行と列で表現する基本的な実体。関係スキーマで定義される。
- テーブル設計
- テーブルの列名、データ型、キー、制約を決める設計作業。
- データ型
- 属性に格納するデータの型。例: INTEGER, VARCHAR。
- カーディナリティ
- 関係の多重度。1対1、1対N、N対Nなど。
- データ整合性
- データの正確性と一貫性を保つこと。制約やルールで担保。
- DDL
- データ定義言語。スキーマを定義・変更するSQLの集合。
- ビュー
- 関係スキーマに基づく仮想表。実データを別の形で参照するための仕組み。
- インデックス
- データ検索を高速化する仕組み。スキーマ設計と運用に影響。
- リレーションシップ
- エンティティ間の関連を表す関係。
- ユニーク制約
- 列の値が重複しないようにする制約。
- リレーショナルモデル
- データをテーブル間の関係として表すデータモデル。
関係スキーマの関連用語
- 関係スキーマ
- リレーショナルデータベースにおけるテーブルの構造を定義する枠組み。属性の集合、各属性のデータ型・制約、キーなどを含む。
- リレーション
- 関係スキーマに従って実データが格納される表。行（タプル）と列（属性）からなる集合。
- テーブル
- 実装上のデータ構造としての表。多くの場合、リレーションと同義で用いられる。
- 属性
- テーブルの列のこと。各属性はデータ型やドメインを持つ。
- ドメイン
- 属性が取り得る値の集合。データ型や制約を含む。
- データ型
- 属性に格納される値の型（例：INTEGER、VARCHAR、DATE など）。
- 主キー
- リレーションの各タプルを一意に識別する属性または属性の組。NULLは許容しない。
- 候補キー
- 主キーに選べる可能性がある最小属性集合のこと。複数存在することがある。
- 代替キー
- 主キーとして選ばれなかった候補キーのこと。
- スーパーキー
- 一意性を保証する属性の集合。主キーを含むが、不要な属性を含むこともある。
- 外部キー
- 他のリレーションの主キーを参照する属性または属性の組。参照整合性を保つ役割。
- 参照整合性
- 外部キーが必ず有効な参照先を指すことを保証する制約。
- 制約
- スキーマに付与される条件の総称。NOT NULL、UNIQUE、CHECK、DEFAULT など。
- NOT NULL
- 値が必ず存在することを要求する制約。
- UNIQUE
- 列の値が表内で一意になるよう制約すること。
- CHECK
- 列の値が特定の条件を満たすようにする制約。
- DEFAULT
- 値が未指定のときに自動的に使われる初期値。
- 関数従属性
- 属性集合Xが別の属性集合Yを決定づける関係。X → Y の形で表す。
- 部分関数従属性
- 主キーの一部に対して非キー属性が従属している状態（2NFの違反の原因のひとつ）。
- 推移的関数従属性
- 非キー属性Aが別の非キー属性Bに従属し、結果としてAがBを通じて別の非キー属性Cに従属する状態。
- 第一正規形（1NF）
- すべての属性値が原子値で、列が単一値を持つ状態。
- 第二正規形（2NF）
- 1NFかつ非キー属性が主キー全体に関して完全関数従属性を持つこと（部分従属性を排除）。
- 第三正規形（3NF）
- 2NFかつ非キー属性同士の推移的従属性を排除すること。
- ボイス-コッド正規形（BCNF）
- すべての決定子が候補キーとなるようにする強化された正規形。
- 第四正規形（4NF）
- 多値従属性を分離して冗長性をさらに排除する正規形。
- 多値従属性
- 同一リレーション内の複数属性が独立して値をとれる性質。
- ER図（エンティティ・リレーション図）
- エンティティ（実体）とそれらの関係を図で表現する設計図。
- エンティティ
- 現実世界のモノや概念を表す実体。テーブルのようなデータ集合の要素。
- 属性（フィールド）
- エンティティを特徴づける列のこと。
- 関係モデル
- リレーショナルデータベースの理論的なデータモデル。
- データディクショナリ
- スキーマのメタデータを整理・管理するためのデータ辞書。
- タプル
- リレーション内の1行。属性値の組み合わせを表す単位。
- NULL
- 値がないことを示す特別な値。未知・適用不可などを表す場合に使われる。
- カタログ
- データベースのスキーマ情報を集約したメタデータの集合。管理用の辞書。
- ジョイン（結合）
- 複数のリレーションを横に結びつけて新しいリレーションを作る操作。
- 正規化の目的
- データの冗長性を減らし、更新・削除・挿入時の異常を防ぐための設計手法。
- スキーマとインスタンス
- スキーマはデータ構造（設計）を指し、インスタンスは特定時点のデータ集合を指す。
関係スキーマのおすすめ参考サイト
- スキーマとは - 意味の解説｜ITトレンドのIT用語集
- 関係モデルとは？意味をわかりやすく解説 - trends - コードキャンプ
- データベースのスキーマとは何か？3層スキーマと関連用語も解説
- データベーススキーマとは何ですか? - AWS
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