はじめに
SQL（Structured Query Language）は、データベースから情報を取得したり操作したりするための言語です。この記事では、SQLの基本的な概念と使い方を学びます。
SQLとは？
SQLは、リレーショナルデータベースと呼ばれる特定の種類のデータベースを操作するための標準的な言語です。データの挿入、更新、削除、取得など、あらゆる操作を行うことができます。
学習方法について
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リレーショナルデータベースについて
リレーショナルデータベース（RDBMS）は、データを構造化した形（通常はテーブル）で保存し、それぞれのデータ項目が関連性を持つように設計されています。以下に、主要なリレーショナルデータベース管理システム（RDBMS）の例をいくつか挙げます。
-
MySQL
オープンソースのRDBMSで、ウェブベースのアプリケーション（特にPHP環境）でよく使われます。その特徴として、手頃なパフォーマンス、豊富なツール、広範なプラットフォーム互換性があります。 -
PostgreSQL
高度なRDBMSで、オープンソースでありながら多くのエンタープライズ級の機能を提供します。複雑なクエリ、多数の同時接続、高い信頼性などが求められる場面でよく使われます。 -
Oracle Database
世界で最も広く使われているエンタープライズ級RDBMSの一つで、非常に大規模なデータベースと高度なデータ処理が可能です。 -
SQL Server
Microsoftが開発しているRDBMSで、特にWindows環境での利用が一般的です。使いやすさと統合されたBI（ビジネスインテリジェンス）ツールが特徴です。 -
SQLite
軽量で高速なオープンソースのRDBMSで、データベース全体を単一のファイルとして保存します。小〜中規模のアプリケーションや組み込み型のシステムで使われることが多いです。
以上のように、各RDBMSはそれぞれ特徴と利点があり、用途により適したものを選ぶことが重要です。
リレーショナルデータベースの共通コマンド
後述する以下の基本的なSQLの構文はどのデータベースシステムでも共通です。
- SELECT：テーブルの列を選択する
- FROM：テーブルを選択する
- JOIN：2つ以上のテーブルを結合し、関連するデータを取得する
- WHERE：特定の条件でフィルタリングする
- GROUP BY：特定の列からデータの集計をする（合計、平均、カウントなど）
- HAVING：GROUP BYの結果をフィルタリングする
- ORDER BY：並べ替えする
ただし、一部の高度な機能や特定の関数（日付と時間の操作、文字列操作など）は、データベースシステムにより異なる書き方や挙動をする場合があります。したがって、特定のデータベースシステムで作業を行う場合は、そのデータベースのドキュメンテーションを参照することが重要です。
SQLを使うための準備
SQLを学ぶためには、MySQLやPostgreSQLなどのリレーショナルデータベース管理システム（RDBMS）をローカルにインストールすることもありますが、オンラインの学習ツールを利用するのが手軽で便利です。今回はMAPMのMySQLを使用します
MySQLに接続する
コマンドラインからMySQLに接続するためには以下のコマンドを使います：
mysql -h [hostname] -u [username] -p
- [hostname]
MySQLサーバーのホスト名またはIPアドレス
（ローカルで動作している場合はlocalhost） - [username]
MySQLのユーザー名
-pオプションを使うと、コマンドを実行した後にパスワードの入力を求められます。
MampのMySQL接続情報は次のとおりです
MampのMySQLに接続する際は以下のコマンドを使いました
mysql -u root -p -S /Applications/MAMP/tmp/mysql/mysql.sock
- -S /Applications/MAMP/tmp/mysql/mysql.sock
MySQLサーバーとの通信に使用するUNIXソケットのパスを指定します。
上記コマンドは主にMacでMAMPを使用している場合のもので、Windowsや他の環境ではソケットのパスが異なるか、またはソケットを使用せずにホスト名とポート番号を直接指定することが一般的です。
SQLでテーブルを作成するコマンド
CREATE DATABASE company_db;
USE company_db;
CREATE TABLE employees (
id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(50),
salary DECIMAL(10, 2),
department_id INT
);
CREATE TABLE departments (
id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(50)
);
CREATE TABLE employees (
id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(255),
salary INT,
department_id INT
);
-- 「employees（従業員）」という名前のテーブルを作成します
-- 以下の4つの列（フィールド）があります。
-- id: 従業員を一意に識別するための番号（ここでは主キーとして設定）
-- name: 従業員の名前（最大255文字のテキスト）
-- salary: 従業員の給料（整数）
-- department_id: 従業員が所属する部署のID（整数）
INSERT INTO employees (id, name, salary, department_id)
VALUES
(1, 'Bob', 50000, 1),
(2, 'Alice', 60000, 2),
(3, 'Charlie', 70000, 1),
(4, 'Dave', 55000, 3),
(5, 'Eve', 75000, 2),
(6, 'Frank', 80000, 3);
--「employees」テーブルに新たな6つのレコードを追加します
-- 「Bob」という名前の従業員は給料が50000で、部署1に所属していることを示しています
CREATE TABLE departments (
id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(255)
);
-- 「departments（部署）」という名前のテーブルを作成します
-- このテーブルには以下の2つの列（フィールド）があります。
-- id: 部署を一意に識別するための番号（ここでは主キーとして設定）
-- name: 部署の名前（最大255文字のテキスト）
INSERT INTO departments (id, name)
VALUES
(1, 'HR'),
(2, 'Sales'),
(3, 'IT');
-- departments」テーブルに新たに3つのレコードを追加します
-- 各レコードは、指定された列の値のリストとして表示されます。
-- IDが1の部署は「HR」という名前であることを示しています。
employeesテーブル
| id | name | salary | department_id |
|---|---|---|---|
| 1 | Bob | 50000 | 1 |
| 2 | Alice | 60000 | 2 |
| 3 | Charlie | 70000 | 1 |
| 4 | Dave | 55000 | 3 |
| 5 | Eve | 75000 | 2 |
| 6 | Frank | 80000 | 3 |
departmentsテーブル
| id | name |
|---|---|
| 1 | HR |
| 2 | Sales |
| 3 | IT |
SQLでテーブルを操作するコマンド
SQLの基本コマンドは以下の通りです。
- SELECT：データを取得します。
- FROM：データが取得されるテーブルを指定します。
- WHERE：特定の条件を満たすデータをフィルタリングします。
これらのコマンドを組み合わせてデータベースに対して問い合わせすることをSQLクエリと呼びます
以下に参考になるクエリを提示します
検索条件をつけてデータを取得する(WHERE)
SELECT name, salary
FROM employees
WHERE salary > 50000;
2つのテーブルを結合させる(JOIN)
employeesテーブルから給料が50,000より大きいすべての従業員のnameとsalaryを選択します」という操作を実行します。
SELECT employees.name, departments.name
FROM employees
JOIN departments ON employees.department_id = departments.id;
-
SELECT employees.name, departments.name
取得したいデータを指定しています
employeesテーブルのname列とdepartmentsテーブルのname列を選択しています。 -
FROM employees
主テーブルを指定しています
このクエリではemployeesが主テーブルです。 -
JOIN departments ON employees.department_id = departments.id
二つのテーブルを結合する方法を指定しています
employeesテーブルのdepartment_id列とdepartmentsテーブルのid列が一致するレコードを結合しています。この一致する列の値をキーと呼びます。
このクエリの結果は、各従業員の名前と、その従業員が所属する部門の名前のリストになります。
グループ化(GROUP BY)
SELECT departments.name, AVG(employees.salary)
FROM employees
JOIN departments ON employees.department_id = departments.id
GROUP BY departments.name;
このSQLクエリは、employeesテーブルとdepartmentsテーブルを結合し、それぞれの部門について平均給与を計算します。
-
GROUP BY departments.name
結果をどのようにグループ化するかを指定しています。具体的には、部門名（departments.name）でグループ化します。この結果、それぞれの部門について一つの行が得られ、その行には部門の名前とその部門の平均給与が含まれます。
したがって、このクエリの結果は、各部門の名前と、その部門の従業員の平均給与を一覧したものになります。
グループから条件検索する（HAVING)
SELECT departments.name, AVG(employees.salary)
FROM employees
JOIN departments ON employees.department_id = departments.id
GROUP BY departments.name
HAVING AVG(employees.salary) > 50000;
-
HAVING
GROUP BYで生成されたグループをフィルタリングします。
このクエリの結果は平均給料が50,000より高い部門を選択するようになります
並び替え（ORDER BY）
SELECT departments.name, AVG(employees.salary)
FROM employees
JOIN departments ON employees.department_id = departments.id
GROUP BY departments.name
HAVING AVG(employees.salary) > 50000
ORDER BY AVG(employees.salary) DESC;
-
ORDER BY
結果を特定の列の値に基づいて並べ替えます。
このクエリは部門の平均給料を降順（高いものから低いものへ）に並べ替える例です。
SQLの書き方（順序）
SQLのクエリは特定の順序で書く必要があります。その順序は以下の通りです
- SELECT
- FROM
- JOIN（もしあれば）
- WHERE（もしあれば）
- GROUP BY（もしあれば）
- HAVING（もしあれば）
- ORDER BY（もしあれば）
たとえば、次のようなクエリが考えられます。
SELECT employees.name, AVG(employees.salary)
FROM employees
JOIN departments ON employees.department_id = departments.id
WHERE departments.name = 'HR'
GROUP BY employees.name
HAVING AVG(employees.salary) > 50000
ORDER BY AVG(employees.salary) DESC;
このように各節（SELECT、FROM、JOINなど）は特定の順序で記述され、それぞれが特定の機能を果たします。これらの節を適切に組み合わせることで、さまざまなデータ操作や分析を行うことができます。
ただし、必ず全ての節を使用するわけではありません。問題や目的によって、必要な節だけを選んで使うことができます。例えば、全ての従業員の名前を取得するだけなら
SELECT name FROM employees;
のように書くことができます。
まとめ
SQLは、データ分析やデータベース管理、アプリケーション開発など、あらゆる領域で使われる強力なツールです。基本コマンドをマスターすることで、あらゆる種類のデータから価値ある情報を引き出す能力を身につけることができます。