データベースの基本

データベースとは何か？

データベースとは、構造化されたデータを保存・管理するためのシステムです。 ファイルにデータを保存することもできますが、データベースを使うと以下のメリットがあります。

• 大量のデータを効率的に検索・フィルタリングできる
• 複数のユーザーが同時にアクセスしてもデータが壊れない
• データの整合性を自動的に保証できる（制約やトランザクション）
• バックアップや復旧の仕組みが用意されている

データベースを管理するソフトウェアをDBMS（Database Management System）と呼びます。 PostgreSQL、MySQL、MongoDB などが代表的な DBMS です。

RDB（リレーショナルデータベース）

RDB は、データをテーブル（表）の形式で管理します。 行（レコード）と列（カラム）で構成され、テーブル同士を「リレーション（関連）」で結びつけられます。 操作には SQL（Structured Query Language）を使います。

-- usersテーブルの例
+----+----------+------------------------+
| id | name     | email                  |
+----+----------+------------------------+
|  1 | 田中太郎 | tanaka@example.com     |
|  2 | 鈴木花子 | suzuki@example.com     |
|  3 | 佐藤一郎 | sato@example.com       |
+----+----------+------------------------+

-- postsテーブル（user_id で users と紐づく）
+----+---------+------------------+
| id | user_id | title            |
+----+---------+------------------+
|  1 |       1 | 初めての投稿     |
|  2 |       1 | 2回目の投稿      |
|  3 |       2 | こんにちは       |
+----+---------+------------------+

代表的な RDB には PostgreSQL、MySQL、SQLite があります。

NoSQL データベース

NoSQL は「Not Only SQL」の略で、テーブル形式ではないデータベースの総称です。 柔軟なデータ構造を持ち、大規模データやリアルタイム処理に向いています。

// MongoDB のドキュメント例（JSON形式）
{
  "_id": "64a1b2c3d4e5f6789",
  "name": "田中太郎",
  "email": "tanaka@example.com",
  "posts": [
    { "title": "初めての投稿", "createdAt": "2025-01-15" },
    { "title": "2回目の投稿", "createdAt": "2025-01-20" }
  ]
}

ACID特性

RDB のトランザクションは ACID特性 を保証します。 これにより、データの信頼性が確保されます。

-- トランザクションの例：銀行の送金処理
BEGIN;

-- Aさんの口座から10000円引く
UPDATE accounts SET balance = balance - 10000 WHERE user_id = 1;

-- Bさんの口座に10000円足す
UPDATE accounts SET balance = balance + 10000 WHERE user_id = 2;

-- 両方成功したらコミット（確定）
COMMIT;

-- 途中でエラーが起きたらロールバック（取り消し）
-- ROLLBACK;

代表的なデータベース