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@toamoku-20220418(toamoku)Team Coffee

🗄️ バックエンド基礎講座【第三回】データベースの基礎！テーブル設計・SQL・リレーションをやさしく解説

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1. 👋 はじめに

前回はAPI設計の基礎（REST・HTTPメソッド・エンドポイント設計）を学びました。

今回は データベースの基礎 を解説します！

「データはどこに保存されているの？」
Webアプリのデータはすべてデータベースに保存されています。
ユーザー情報・投稿・注文履歴…
私たちが日々使うアプリの裏側には必ずデータベースが存在します。

この記事を読めば：

  • ✅ データベースとは何かがわかる
  • ✅ テーブル設計の基本がわかる
  • ✅ SQLの基本操作（SELECT・INSERT・UPDATE・DELETE）ができる
  • ✅ テーブル間のリレーションがわかる

2. 🗄️ データベースとは？

一言で言うと

データベース（DB）とは「データを整理して保存・検索しやすくする仕組み」です。

なぜファイルではなくDBを使うのか？

📁 ファイルで管理する場合の問題：

users.txt：
  田中太郎,taro@example.com,25
  鈴木花子,hanako@example.com,30
  ...

❌ 問題点：
  - 大量データの検索が遅い
  - 複数の人が同時に書き込むとデータが壊れる
  - 「25歳以上のユーザーだけ取得」などの複雑な条件が難しい
  - データの整合性（矛盾のなさ）を保てない

✅ データベースなら：
  - インデックスで高速検索
  - 同時アクセスを安全に制御
  - 複雑な条件での検索が簡単
  - データの整合性を自動で保つ

データベースの種類

種類 特徴 代表例
リレーショナルDB（RDB） 表形式でデータを管理・SQLで操作 MySQL・PostgreSQL・SQLite
NoSQL 柔軟なデータ構造・大量データに強い MongoDB・Redis・DynamoDB

💡 このシリーズでは最も広く使われる「リレーショナルDB」を中心に解説します。

3. 📊 テーブルとは？

テーブル = Excelの表のようなもの

テーブルとは「データを行と列で管理する表」です。
Excelのシートをイメージすると理解しやすいです。

【usersテーブル】

id name email age created_at
1 田中太郎 taro@example.com 25 2026-01-01 00:00:00
2 鈴木花子 hanako@example.com 30 2026-01-02 00:00:00
3 佐藤次郎 jiro@example.com 22 2026-01-03 00:00:00
用語 説明 Excelで例えると
テーブル データの集まり シート
カラム（列） データの種類（name・emailなど） 列のヘッダー
レコード（行） 1件分のデータ 1行分のデータ
主キー（PK） 各レコードを一意に識別するID 通し番号

主キー（Primary Key）とは？

主キーとは「そのレコードを他と区別するための唯一のID」です。
テーブル内で重複せず・NULLにならない値を使います。

id  | name
----|----------
 1  | 田中太郎   ← id=1 は世界で1人だけ
 2  | 鈴木花子   ← id=2 は世界で1人だけ
 2  | 佐藤次郎   ← ❌ id=2が重複！→ 主キーではNG

4. 🏗️ テーブル設計の基本

データ型を決める

カラムごとに「どんな種類のデータが入るか」を定義します。

データ型 意味 使う場面
INT 整数 ID・年齢・数量
VARCHAR(n) 最大n文字の文字列 名前・メールアドレス
TEXT 長い文字列 記事本文・コメント
BOOLEAN 真偽値（true/false） フラグ・有効/無効
TIMESTAMP 日時 作成日時・更新日時
DECIMAL(m,n) 小数を含む数値 価格・税率

テーブル設計の実例

ECサイトを例に、必要なテーブルを設計してみましょう。

【usersテーブル】ユーザー情報
id           INT          主キー・自動採番
name         VARCHAR(50)  ユーザー名
email        VARCHAR(255) メールアドレス（一意）
password     VARCHAR(255) ハッシュ化されたパスワード
created_at   TIMESTAMP    登録日時

【productsテーブル】商品情報
id           INT          主キー・自動採番
name         VARCHAR(100) 商品名
price        DECIMAL(10,2) 価格
stock        INT          在庫数
created_at   TIMESTAMP    登録日時

【ordersテーブル】注文情報
id           INT          主キー・自動採番
user_id      INT          注文したユーザーのID（外部キー）
total_price  DECIMAL(10,2) 合計金額
status       VARCHAR(20)  注文状況（pending/completed等）
created_at   TIMESTAMP    注文日時

5. 📝 SQLの基本操作

SQLとは？

SQL（Structured Query Language）とは「データベースを操作するための言語」です。
データの取得・追加・更新・削除をSQLで行います。

① SELECT：データを取得する

-- 全カラムを取得
SELECT * FROM users;

-- 特定のカラムだけ取得
SELECT id, name, email FROM users;

-- 条件を指定して取得（WHERE句）
SELECT * FROM users WHERE age >= 25;

-- 複数の条件
SELECT * FROM users WHERE age >= 25 AND name = '田中太郎';

-- 並び替え（ORDER BY句）
SELECT * FROM users ORDER BY created_at DESC; -- 新しい順

-- 件数を制限（LIMIT句）
SELECT * FROM users LIMIT 10; -- 最初の10件だけ

-- 組み合わせて使う
SELECT id, name, email
FROM users
WHERE age >= 20
ORDER BY name ASC
LIMIT 5;

② INSERT：データを追加する

-- 新しいユーザーを追加
INSERT INTO users (name, email, age, created_at)
VALUES ('山田花子', 'yamada@example.com', 28, NOW());

-- 複数件まとめて追加
INSERT INTO users (name, email, age, created_at)
VALUES
  ('田中一郎', 'ichiro@example.com', 30, NOW()),
  ('佐藤二郎', 'jiro@example.com', 25, NOW());

③ UPDATE：データを更新する

-- ID:1のユーザーのメールアドレスを更新
UPDATE users
SET email = 'new_taro@example.com'
WHERE id = 1;

-- 複数カラムを同時に更新
UPDATE users
SET email = 'new_taro@example.com',
    age = 26
WHERE id = 1;

⚠️ WHERE句を忘れると全件更新されてしまいます！

-- ❌ WHERE句なし → 全ユーザーのメールが変わる！
UPDATE users SET email = 'test@example.com';

-- ✅ WHERE句あり → ID:1のユーザーだけ更新
UPDATE users SET email = 'test@example.com' WHERE id = 1;

④ DELETE：データを削除する

-- ID:1のユーザーを削除
DELETE FROM users WHERE id = 1;

-- 条件に合うレコードをまとめて削除
DELETE FROM users WHERE created_at < '2024-01-01';

⚠️ WHERE句を忘れると全件削除されてしまいます！

-- ❌ WHERE句なし → 全ユーザーが消える！（最も危険！）
DELETE FROM users;

-- ✅ WHERE句あり → ID:1だけ削除
DELETE FROM users WHERE id = 1;

6. 🔗 リレーション：テーブル同士の関係

リレーションとは？

リレーション（relation）とは「テーブル同士のつながり」のことです。
現実のデータは複数のテーブルにまたがっています。

外部キー（Foreign Key）

外部キーとは「別のテーブルの主キーを参照するカラム」です。
テーブル同士を結びつける「橋」の役割をします。

【usersテーブル】

id name
1 田中太郎
2 鈴木花子

【ordersテーブル】

id user_id(外部キー) total_price
1 1 5,000円
2 1 3,000円
3 2 8,000円

id=1 : user_id=1（田中太郎）の注文
id=2 : user_id=1（田中太郎）の注文
id=3 : user_id=2（鈴木花子）の注文
外部キー（usersテーブルのidを参照）

リレーションの種類

① 1対多（One to Many）

1人のユーザーが複数の注文を持つ

users（1）──────（多）orders
  田中太郎 ──→ 注文①・注文②・注文③
  鈴木花子 ──→ 注文④・注文⑤

② 多対多（Many to Many）

1つの注文に複数の商品が含まれ、
1つの商品は複数の注文に含まれる

orders（多）──────（多）products

→ 中間テーブル（order_items）を使って解決！

orders ──── order_items ──── products
  注文①  ──→ 商品A×2個  ──→ りんご
         ──→ 商品B×1個  ──→ バナナ
         
  注文②  ──→ 商品A×3個  ──→ りんご

【order_items（中間テーブル）のイメージ】

id order_id product_id quantity
1 1 1 2
2 1 2 1
3 2 1 3

（注文①に、商品1「りんご」が2個）
（注文①に、商品2「バナナ」が1個）
（注文②に、商品1「りんご」が3個）

💡 多対多は「1対多」の組み合わせでできています！
orders → order_items が1対多
products → order_items が1対多
この2つの1対多を組み合わせることで「多対多」を表現しています。

③ 1対1（One to One）

1人のユーザーが1つのプロフィールを持つ

users（1）──────（1）user_profiles
  田中太郎 ──→ 田中太郎のプロフィール

JOINで複数テーブルを結合する

-- usersとordersを結合して、ユーザー名と注文金額を取得
SELECT
  users.name,
  orders.total_price,
  orders.created_at
FROM orders
INNER JOIN users ON orders.user_id = users.id
WHERE users.id = 1;

-- 結果：
-- name     | total_price | created_at
-- ---------|-------------|------------
-- 田中太郎  | 5000        | 2026-01-01
-- 田中太郎  | 3000        | 2026-01-02
JOINの種類 説明 イメージ
INNER JOIN 両方のテーブルに一致するレコードだけ取得 2つの円が重なる部分だけ
LEFT JOIN 左側のテーブルは全件・右側は一致するもののみ 左の円全体＋重なる部分
RIGHT JOIN 右側のテーブルは全件・左側は一致するもののみ 右の円全体＋重なる部分

例：出席簿に例えてみると・・・・
INNER JOIN → 授業に出席した生徒だけ名簿に載せる
LEFT JOIN → 全生徒を名簿に載せる・欠席者の出席欄は空白

7. 🏛️ 正規化とは？

正規化とは「データの重複や矛盾をなくしてテーブルを整理すること」です。

ブログの投稿を例に考えてみましょう。

❌ 正規化されていないテーブル（データが重複）：

posts（投稿）
id | user_name | user_email         | title
---|-----------|--------------------|--------------
 1 | 田中太郎  | taro@example.com   | Reactの入門
 2 | 田中太郎  | taro@example.com   | TypeScriptの基礎
 3 | 鈴木花子  | hanako@example.com | Pythonの始め方

問題点：
  - 田中太郎のメールが変わると2行を修正する必要がある
  - 修正漏れが起きると「同じ人なのにメールが違う」矛盾が生まれる
  - ユーザー数が増えるほどデータの重複が膨らんでいく

✅ 正規化されたテーブル（データを分離）：

users（ユーザー）         posts（投稿）
id | name   | email       id | user_id | title
---|--------|------------ ---|---------|------------------
 1 | 田中太郎| taro@...     1 |    1    | Reactの入門
 2 | 鈴木花子| hanako@...   2 |    1    | TypeScriptの基礎
                           3 |    2    | Pythonの始め方
                                ↑
                           外部キー（usersのidを参照）

→ 田中太郎のメールを変えるときは users テーブルの1行を直すだけ！
→ posts テーブルは user_id（番号）だけを持ち、重複がなくスッキリ

8. 🎯 まとめ

概念 一言で言うと
🗄️ データベース データを整理して保存・検索しやすくする仕組み
📊 テーブル データを行と列で管理する表
🔑 主キー レコードを一意に識別するID
📝 SQL DBを操作するための言語
🔗 外部キー 別テーブルの主キーを参照する「橋」
🔄 JOIN 複数テーブルを結合して一度に取得する
🏛️ 正規化 データの重複・矛盾をなくして整理すること

SQLの基本は4つだけ：
SELECT（取得）・INSERT（追加）・UPDATE（更新）・DELETE（削除）
この4つをマスターすればほとんどのDB操作ができます💪

⚠️ UPDATE と DELETE には必ず WHERE 句をつける習慣を！

次回は 認証・認可の基礎 を解説します！
セッション認証・JWT・パスワードの安全な扱い方を学びます🌟

💬 質問や感想があれば、コメント欄でお気軽にどうぞ!
👍 役に立ったら、いいね&ストックをお願いします!
🎓 ここまで読んでくださって、本当にありがとうございました!

🔗 シリーズ記事

  • 【第一回】バックエンドとは何か・サーバーの基本
  • 【第二回】API設計の基礎
  • 【第三回】データベースの基礎（この記事）
  • 【第四回】認証・認可の基礎（近日公開）
  • 【第五回】バックエンド設計の実践（近日公開）
  • 【第六回】まとめ・デプロイ・次のステップ（近日公開）
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