はじめに

今回の新卒研修のまとめ記事ということで、初めてQiitaにて記事を作成しております。
内容といたしましては、研修のなかで最も理解度が高く、個人的に楽しかったデータベース研修について、その中でもSQLに焦点を当てます。

この記事の目的といたしましては、

全くの初心者に対して、SQLがどのようなものであるかを理解できる
SQLの基本的な操作についてイメージができるようになる

主にこの2点です。

文章が拙い点もあるかと思いますが、何卒ご容赦くださいませ。

(1)SQLとは

Structured(構造)Query(問い合わせ)Language(言語)の略。
データベースを操作する言語です。

1.データベースって？

情報の集まりを指します。
コンピューター上においては、「データが集まっている場所」を指します。

例えでイメージしてみましょう。
とあるお店の管理において、売上データ、商品データ、在庫データ、という３つのデータをそれぞれ別の倉庫に保管していたとします。
そうすると、すべてのデータを見るためには、それぞれの倉庫に足を運ばなければならず、とても手間になります。

そこで、大きめの倉庫に3つのデータをまとめて保管したとしましょう。すると、この大きな倉庫に行くだけですべての情報が手に入り、とても効率的になります。

この大きめの倉庫がデータベースになります。

データベースに関する用語

スキーマ：データベースの領域を区切ったもの。フォルダーのイメージ。
テーブル：実際にデータが格納されている場所。表。

２．データベースの種類とNoSQL

データベースにも色々種類があるけれど、一般的に広く使われているものは、データを表で管理するリレーショナルデータベース(RDB)です。関係データベースとも呼ばれます。
そして、RDB以外のデータベースをNoSQL(Not Only SQL)と呼びます。NoSQLの主な具体的としてはキューバリュー型やドキュメント型などがあります。

NoSQLという言葉の意味

SQLという言語は表を使ったデータモデルを前提にした言語。
その為、SQLという言葉にはRDBという考え方そのものの意味が含まれています。
なので、「SQLだけじゃない＝RDBだけじゃない」という意味から、Not Only SQLと呼ばれています。

３．DBMSについて

データの塊であるデータベースを操作するシステムが、Data Base Management System(DBMS)です。DBMSはアプリケーションソフトウェアの要求に応じてデータベースを操作し、その結果を返してくれます。

データベースは巨大な倉庫。
その倉庫に誰でも入ることができ、置き場所を変えたり物を取っていったりすることが出来たらどうなるでしょうか。
おそらく混乱が発生し、大事なデータが壊されてしまう可能性があります。このような事態を防ぐために、DBMSという管理者がいます。

その管理者に倉庫の中身についてQuery(問い合わせ)する言葉がSQLです。

(2)SQLを使ってみよう

では実際にSQLを使用して、データベースを操作してみましょう。

この記事では、基本のコマンドを３つ紹介します。

【SELECT文】
【WHERE句】
【INNER JOIN文】

【SELECT文】

まずは、DBに収納されているテーブルを見てみましょう。
テーブルを表示するコマンドはSELECT文です。
SELECT文の基本構造は以下の通りです。

title.rb

SELECT * FROM (スキーマ名).(テーブル名);

「＊」の意味は、「全ての列」、；の意味は「ここで命令は終わり」です。
このコマンドは「このスキーマのこの名前のテーブルの全ての列を見せて」という意味になります。

例題として、ownerというスキーマから「商品管理」というテーブルを表示してみよう。

title.rb

SELECT * FROM owner.商品管理;

すると…

title.rb

+----+--------------+--------+--------+-----------+
| id | product_name | price  | stock  | category  |
+----+--------------+--------+--------+-----------+
|  1 | ノートPC     | 120000 |      5 | パソコン   |
|  2 | マウス       |   1500 |     30 | 周辺機器   |
|  3 | モニター     |  28000 |     12 | 周辺機器   |
|  4 | キーボード   |   3200 |     18 | 周辺機器   |
|  5 | イヤホン     |   2200 |     50 | オーディオ |
+----+--------------+--------+--------+-----------+

このように、テーブルが表示されます。

また、＊の場所に特定の列名を入れれば、その列だけが表示されます。

例えば…

title.rb

SELECT product_name FROM owner.商品管理;

title.rb

+--------------+
| product_name | 
+--------------+
| ノートPC     |
| マウス       | 
| モニター     | 
| キーボード   | 
| イヤホン     | 
+--------------+

このようにproduct_nameの列だけが表示されます。

【WHERE句】

商品管理のテーブルにて、product_nameのみを抜き出すことが出来ましたが、特定の条件を満たしたproduct_nameのみを抜き出したい…そのような事もあるでしょう。

これは、先程紹介したSELECT文にWHERE句を加えると可能になります。

WHERE句の基本構造は以下の通りです。

title.rb

WHERE (演算式を適応する列名)(演算式)(値);

例えば、先程の商品管理のテーブルにて、
categoryが「周辺機器」の product_nameを表示したい場合は、

title.rb

SELECT product_name
FROM owner.商品管理
WHERE category = '周辺機器';

(「周辺機器」は文字列なので'で囲みます)
と打つと…

title.rb

+--------------+
| product_name |
+--------------+
| マウス       |
| モニター     |
| キーボード   |
+--------------+

このように、categoryが「周辺機器」のもののみが表示されます。

演算式一覧

【比較演算子】

= : 等しいとき
< :より小さいとき
> :より大きいとき
<=:以下とき
>=:以下とき
<>:等しくないとき

【論理演算子】

AND:～かつ～
OR :～または～
NOT:否定

【INNER JOIN文】

最後に、テーブル同士を結合させるINNER JOIN文を紹介します。
SELECT文にて表示した商品管理のテーブルに、注文管理のテーブルを結合してみます。
ここでの結合は両方に存在するデータだけを取り出す結合方法になります。

商品管理テーブル↓

id	product_name	price	stock	category
1	ノートPC	120000	5	パソコン
2	マウス	1500	30	周辺機器
3	モニター	28000	12	周辺機器
4	キーボード	3200	18	周辺機器
5	イヤホン	2200	50	オーディオ

注文管理テーブル↓

order_number	id	amount	order_date
1	1	1	2024-04-01
2	2	2	2024-04-03
3	1	1	2024-04-05
4	4	3	2024-04-10

両方のテーブルに"id"の列がありますね。
この部分を結び付けて結合をしてみましょう。

INNER JOIN文の基本構造は以下の通りです。

title.rb

SELECT 列名
FROM (基本となるテーブルA)
INNER JOIN (テーブルB)
  ON (テーブルAの共通列) = (テーブルBの共通列);

今回の場合、商品管理テーブルの"id"列と、注文管理テーブルの"id"列が共通列なので、命令文は以下になります。

title.rb

SELECT *
FROM products
INNER JOIN orders
  ON products.id = orders.id;

命令全体の意味としては、
「商品管理テーブルのid列と注文管理テーブルのid列を共通部分として結合したテーブルの(INNER JOIN部分)、全ての列を見せて欲しい(SELECT部分)」になります。

title.rb

+----+--------------+--------+-------+-----------+----------+------------+--------+-------------+
| id | product_name | price  | stock | category  | order_id | id | amount | order_date  |
+----+--------------+--------+-------+-----------+----------+------------+--------+-------------+
|  1 | ノートPC     | 120000 |     5 | パソコン   |        1 |  1 |      1 | 2024-04-01  |
|  1 | ノートPC     | 120000 |     5 | パソコン   |        3 |  1 |      1 | 2024-04-05  |
|  2 | マウス       |   1500 |    30 | 周辺機器   |        2 |  2 |      2 | 2024-04-03  |
|  4 | キーボード   |   3200 |    18 | 周辺機器   |        4 |  4 |      3 | 2024-04-10  |
+----+--------------+--------+-------+-----------+----------+------------+--------+-------------+

このような結果が帰ってきます。

ここで注文したい点は、商品管理テーブルにあった「イヤホン」が無くなっていることです。
何故「イヤホン」が消えてしまったのか、その理由は注文管理テーブルに「イヤホン」のid番号が無かったからです。
INNER JOINは「両方のテーブルに共通して存在するデータだけを結合する」命令文なので、「イヤホン」は結合先のテーブルに含まれなかったのです。

おわりに

以上、SQLについてまとめて参りました。
研修内ではテーブルの結合や射影を中心に行いましたが、思った通りのテーブルが完成した時の達成感たるや…脳汁が溢れましたね。
とても楽しかったです。

今後も、エンジニアの卵として励んで参る所存です。
温かく見守っていただければ幸いです。
何卒よろしくお願い申し上げます。

参考URL：https://cloud.google.com/discover/what-is-nosql?hl=ja

目次

はじめに

(1)SQLとは

1.データベースって？

データベースに関する用語

２．データベースの種類とNoSQL

NoSQLという言葉の意味

３．DBMSについて

(2)SQLを使ってみよう

【SELECT文】

【WHERE句】

演算式一覧

【INNER JOIN文】

おわりに