【SQL】DBMSとは

Posted at 2024-12-23

はじめに

こんにちは、アメリカで独学でエンジニアを目指しているものです。

現在復習でSQLの勉強をしているのですが、DBMSについて改めて復習しようと思いまとめてみました
簡単にまとめているので初心者向け記事となっているのでご了承ください

DBMS（DataBase Management System）とは、データベースを管理・運用するためのソフトウェアのことです。
具体的には、以下の機能を担っています。

ユーザーやアプリケーションが必要とするデータを読み書きするための操作を提供します。

アクセス権限やユーザー管理を通じて、機密情報の保護や不正利用の防止を行います。

障害や誤操作からシステムを守るために、データのバックアップやリカバリ機能を備えています。

複数のユーザーが同時にデータを操作しても、データの矛盾が起きないように制御します。

DBMSにはさまざまな種類があり、大きく「リレーショナル型（RDBMS）」と「非リレーショナル型（NoSQLなど）」に分けることができます。ここでは、いくつか代表的なものを紹介します。

MongoDB（ドキュメント指向）
- JSON形式でデータを格納し、柔軟なスキーマ設計が可能。大規模データの分散処理にも強みを持つ。
Redis（キー・バリュー型）
- メモリ上でデータを管理するため、超高速な読み書きが可能。キャッシュやセッション管理でよく使われる。
Apache Cassandra（カラム指向）
- 拡張性が高く、大量のデータを分散して管理できる。Facebookなど大規模サービスでも採用事例がある。
Neo4j（グラフ型）
- ノードやリレーションシップといったグラフ構造でデータを保存・検索する。SNSの友人関係など、複雑なネットワーク分析に適している。

上記で紹介したDBMSの中でも、最も一般的なのが**RDBMS（Relational Database Management System）**です。RDBMSでは、データを二次元表（テーブル）で管理するという特徴があります。

データは「カラム（列）」と「レコード（行）」からなる二次元表で表現され、シンプルかつ直感的に管理できます。

データの検索（SELECT）、追加（INSERT）、更新（UPDATE）、削除（DELETE）などを統一的な文法で行えるため、学習コストに対して強力な操作性を提供します。

テーブルを細かく分割してデータ重複を抑える「正規化」や、トランザクションの整合性を保証する「ACID特性」などにより、データの一貫性を高めます。

代表的なRDBMSとしては、MySQL、PostgreSQL、Oracle Database、Microsoft SQL Serverなどが挙げられます。

DBMSは、アプリケーション（利用者側）とデータ（ストレージ）の間に位置し、データの読み書きを“仲介”する役割を担う存在です。大まかな流れは以下のとおりです。

アプリケーションがDBMSへリクエストを送信
- 例：ユーザーが「会員リストを表示する」操作を行うと、アプリケーションは「SELECT * FROM 会員」というSQL文（RDBMSの場合）やクエリ（NoSQLの場合）をDBMSに送ります。
DBMSがストレージ（ファイルシステムなど）を操作してデータを取得・更新
- 受け取ったクエリを解析し、該当データを検索・更新します。
DBMSが処理結果をアプリケーションへ返却
- ユーザーが求めるデータや、更新完了の応答が返されます。
アプリケーションがユーザーへ表示や結果の反映を行う
- 返却されたデータをユーザーに見やすい形で表示したり、続く処理に利用したりします。

DBMSのおかげで、アプリケーション開発者はストレージ上での細かいデータの読み書きや複雑な処理を意識せずに、安全で整合性のとれたデータアクセスが可能となります。

Ruby on rails を使う際はSQLite3が使えますが、大規模事業の場合はほかのDBMSを使用しなければならないためこれらをまなぶことはとても重要だと思いまとめてみました。

土日の時間をとってデータベース・SQL、Linux、Gitの復習をしているので、再びまとめたいと思ったら記事にしようと思います