集合／関係演算
データベースは、次の集合演算と関係演算でデータ集合を表現する。
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集合演算（和、差、積、直積）
※ 和、差、積については、応用情報技術 - 基礎覚書き：離散数学 > 集合 の集合演算と同じ。
直積は、\(2\) つのテーブル\(A\)、\(B\)の全組合わせを表す。- 例：テーブル\(A\)とテーブル\(B\)の直積\(A \times B\)
- テーブル\(A\)
\(X\) \(Y\) \(1\) a \(2\) b \(3\) c - テーブル\(B\)
\(X\) \(Z\) \(1\) \(d\) \(2\) \(e\) \(3\) \(f\) - 直積\(A × B\)
\(A\).\(X\) \(A\).\(Y\) \(B\).\(X\) \(B\).\(Z\) \(1\) \(a\) \(1\) \(d\) \(1\) \(a\) \(2\) \(e\) \(1\) \(a\) \(3\) \(f\) \(2\) \(b\) \(1\) \(d\) \(2\) \(b\) \(2\) \(e\) \(2\) \(b\) \(3\) \(f\) \(3\) \(c\) \(1\) \(d\) \(3\) \(c\) \(2\) \(e\) \(3\) \(c\) \(3\) \(f\)
- テーブル\(A\)
- 例：テーブル\(A\)とテーブル\(B\)の直積\(A \times B\)
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関係演算（選択、射影、結合、商）
選択は、レコードを抽出する操作（演算）。
射影は、フィールドを抽出する操作（演算）。
結合は、直積に選択と射影を組合わせた操作（演算）で、双方に共通するレコードを抽出する内部結合（自然結合）と片方のレコードに存在する行のみを抽出する外部結合がある。
商は、演算をテーブル\(A \div B\)とした場合、テーブル\(A\)から テーブル\(B\)のレコードに一致するレコードを抽出し、\(B\)のフィールドと重複レコードを削除する操作（演算）。
SQL
SQL（Structured Query Language）は、リレーショナルデータベース管理システム（RDBMS）において、データの操作や定義を行うためのデータベース言語で、次の \(4\) 種類のデータ言語に大別される。
また、SQLは国際標準化により多様なリレーショナルデータベースで利用できるようになっており、代表的なものとして下記のデータベースがある。
- Oracle Database：有償で大規模データ向け。
- PostgreSQL：無償で小規模～大規模データ向け。
- MySQL：商用利用のみ有償で小規模～大規模データ向け。
- SQLite：無償で小規模、中規模データ向け。
- Microsoft SQL Server：有償で小規模～大規模データ向け。
- Microsoft Access：有償（Office）で小規模データ向け。
データ定義言語：SQL-DDL（Data Definition Language）
テーブル、ビュー、インデックスなどを定義する命令言語で、以下の命令文を用いたSQLを指す。
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CREATE文
データ定義の作成を実行する命令文。
テーブル定義を新規作成するCREATE TABLEなど。
以下、CREATE TABLEに指定できる主な制約。
構文 意味 PRIMARY KEY 主キー制約 NOT NULL 非ナル制約（NOT NULL制約） REFERENCES 参照制約（外部キー制約） UNIQUE 一意性制約 -
ALTER文
データ定義の変更を実行する命令文。
テーブル定義を変更するALTER TABLEなど。 -
DROP文
データ定義の削除を実行する命令文。
テーブル定義を削除するDROP TABLEなど。 -
TRUNCATE文
データの全削除を実行する命令文。
テーブルデータを全削除するTRUNCATE TABLEなど。
データ操作言語：SQL-DML（Data Manipulation Language）
既存のテーブルやビューに対して、データを操作する命令言語で、以下の命令文を用いたSQLを指す。
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SELECT文（検索）
レコードの検索（抽出）を実行する命令文。
以下、SELECT文に指定できる抽出オプション。
※ 親テーブル（FROM）を土台とする**LEFT OUTER JOIN**と結合するテーブルを土台とする**RIGHT OUTER JOIN**がある。構文 意味 FROM 対象テーブルの指定 INNER JOIN 親テーブル（FROM）と内部結合（※） OUTER JOIN 親テーブル（FROM）と外部結合（※） WHERE 検索条件の指定 GROUP BY グループ化（特定条件で集計）の指定 HAVING グループ化後の検索条件の指定 ORDER BY 並び順の指定 DISTINCT 抽出結果から重複除く指定 -
INSERT文（新規登録）
レコードの挿入（新規登録） を実行する命令文。
INSERT INTOの後に対象テーブル名とフィールド名を指定し、末尾に設定値を指定する。
設定値に関しては、値を直接指定するVALUESと抽出結果を設定するSELECTがある。 -
UPDATE文（更新）
レコードの更新を実行する命令文。
UPDATEの後に対象テーブル名を指定し、SETに更新するフィールド名と設定値を指定する。
末尾にWHEREで更新対象の条件を記述し、対象範囲を指定する。 -
DELETE文（削除）
レコードの削除を実行する命令文。
DELETEの後に対象テーブル名を指定し、末尾にWHEREで削除対象の条件を記述し、対象範囲を指定する。 -
副問合せ（サブクエリ）
SQLステートメント内部に入れ子で入っているSQL文を指す。
※ SELECT文で使用されるケースがほとんど
また、共通テーブルを用いて、本体のSQLと入れ子にしているSQLを紐付けたSQLを相関副問合せという。
データ制御言語：SQL-DCL（Data Control Language）
アクセス権の制御や状態管理を操作する命令言語で、以下の命令文を用いたSQLを指す。
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GRANT文
アクセス権限の付与を実行する命令文。
データベース利用者に対して、テーブルやオブジェクトなどの操作権限を付与する。 -
REVOKE文
アクセス権限の取消を実行する命令文。
GRANT文で付与した権限を取消す。 -
COMMIT文
トランザクションの確定を実行する命令文。
トランザクション内で発生したデータ更新を確定する。 -
ROLLBACK文
トランザクションの破棄を実行する命令文。
トランザクション内で発生したデータ更新を破棄し、無かったことにする。
その他のデータ言語（SQL構文）
以下、上記データ言語以外の代表的なSQL構文。
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集計関数
GROUP BY（グループ化）の集計条件となる関数で以下の種類がある。
構文 意味 SUM 合計 AVG 平均 MAX 最大 MIN 最小 COUNT レコード数 -
比較演算子
条件に指定する比較演算子で、以下の種類がある。演算子 意味 < 小なり > 大なり <= 小なりイコール >= 大なりイコール <> ノットイコール IN(値\(1\), 値\(2\), 値\(3\) …) \(1\) or \(2\) or \(3\) …（複数 or 条件） BETWEEN \(1\) TO \(2\) 値1～値2の間 LIKE 前方後方部分一致 EXISTS レコードの存在有無 -
集合演算
SELECT結果の和集合演算となるUNIONがある。
構文 意味 UNION 双方のSELECT結果から同一レコードを集約して統合する。 UNION ALL 双方のSELECT結果から同一レコードを集約せず統合する。 -
カーソル
SELECT結果に対して、\(1\) レコードずつ順に読み出す仕組み。
SELECTの前にCURSOR FORを指定し、結果をDECLAREで任意の変数に格納する。
OPENでカーソルを開き、FETCHで \(1\) レコードずつ読み込み、CLOSEでカーソルを閉じる。 -
ビュー（VIEW）
- 複数テーブルの特定項目を参照用として1テーブルで表現したもので、導出表とも呼ばれる。
- ビューは、主に参照用として利用されるが、下記の条件下で変更することも可能。
- 複数のテーブルを結合していないこと。
- 集計関数、DISTINCT、GROUP BYなどで複数レコードを集約していないこと。
- 複数のテーブルを結合していないこと。
- 複数テーブルの特定項目を参照用として1テーブルで表現したもので、導出表とも呼ばれる。
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ストアドプロシージャ
- データベース操作を一連の処理にまとめ、DBMS（データベース管理システム）に登録したものを指し、プロシージャ名で呼び出して使用する。
参考文献
- 瀬戸 美月 (\(2020\)) 『徹底攻略 応用情報技術者教科書』株式会社インプレス