データベースを学ぼう！データベースのモデルとDBMS（データベース管理システム）

前回のデータベースの種類の話の続きです。

今回は、「データベースのモデルとDBMS（データベース管理システム）」についていっしょに学んでいきましょう。今回、学ぶ内容はこちら。

• データベースのモデルとは
• 3層スキーマアーキテクチャ
• 関係モデルとは
• DBMS（データベース管理システム）とは

データベースのモデルとは

データベースを構築するとき、現実にあるデータをどのように構造化して、単純化して、コンピュータ内部で表現するかが必要になります。

この、データをどのように構造化して、単純化して、コンピュータ内部で表現したものが「データベースのモデル」です。

それでは、これから「データベースのモデル」についてみていきましょう。

3層スキーマアーキテクチャ

データベースのモデルをまとめる時に、理想的なデータベースの枠組みがあります。それが、3層スキーマアーキテクチャ です。

データベースの論理的、物理的なデータ構造のこと。

①外部スキーマ

アプリケーション制御時に利用します。
データ利用者（ユーザー）からの見方を表したもの（論理的な独立性）
（例）SQLのビュー

➁概念スキーマ

データベース管理者が定義・メンテナンスを行います。
データベース化対象業務とデータの内容を論理的な構造として表現したもの。
（例）テーブルの正規化、CREATE TABLEによる表定義

③内部スキーマ

データを記憶装置上にどのような形式で格納するか表現したもの（物理的な独立性）。
（例）ファイル編成、インデックスの設定

実装するメリット

3層スキーマアーキテクチャを具体的に設計・実装するための方法や手順が「モデル化」です。

参考：AWS エージェンティックAI | データモデリングとは？

では、データベースをどのような形で表現すればいいか。データベースの最も一般的なものに関係モデルというものがあります。前作で紹介した「3.リレーショナル（関係）型データベース」を構築する元となっているモデル（理論）です。

関係モデルとは

データベースの構築でもっとも一般的な手法。
Excelの表に似たデータの形をしてます。

①表（relation：関係）

ファイルに相当するもので、通常、一つのデータベース内に構成が異なる複数の表が存在します。

②列（attribute：属性）

フィールド（項目）に相当し、実際のデータが格納されます。1つの表の列構成は全行で同じです。

③行（tuple：組）

1行がファイルにおける1レコードに対応します。

④定義域（domain：ドメイン）

各列（属性）が取り得る値の集合です。1つ1つの値を実現値と呼びます。

関係モデルの特徴について

関係モデルには以下のような特徴があります。

• 関係は表に対応付けられる
• 属性は数学的モデルである、順序という概念は存在しない
• 列には二次元の表で管理し、列順が存在する
• タプル（組）は重複を許容しない
• 行は演算の結果次第で重複が生じることがある
• 定義域は値の取りうる範囲、形式を制限するデータ型に対応

関係モデルは、DBMS（データベース管理システム）を使用することで実現することができます。

DBMS（データベース管理システム）とは

利用者との間に介在して、データベースの管理を効率よく行うソフトウェア（ミドルウェア）のこと。
それでは、データベース管理システムの機能を確認してみましょう。

DBMS（データベース管理システム）の機能一覧

混同しがちな用語について

データベースを学習していると、用語が混同してしまうことがあります。特に、「SQL」と「MySQL」「SQLite」でしょうか。SQLはデータベースを操作するための言語。MySQLとSQLiteはDBMSの一種です。

最後に

次は、「データベース設計」についての記事になります！お楽しみに！