本書について　SQLって何だろう？ どのように学ぶ？

本書の構成

本書の動作確認環境

本書の補足情報について

第1章　SQL＆データベースの基礎知識
SQLって何だろう？

1.1　データベース用の言語「SQL」
まずはどんな姿か見てみよう

• データを管理する「テーブル」
• SELECT文の構造
• 複数のテーブルからデータを取得する
• 新しい列を作って表示する
• なぜ複数のテーブルに分かれているのか

1.2　DBMSの基本機能
データベース管理システムの役割って何？

• データ操作機能
• 同時実行制御
• トランザクション管理
• 機密保護
• 障害回復

1.3　RDBの特徴
リレーショナルデータベースってどんなDB？

• 常に「表」で考える
• 一意性制約と参照制約
• RDBと3層スキーマ

第2章　スタートアップSQL
実際に書いて試してみよう

2.1　標準SQLと基本的な書式
書き方のルールを確認しよう

• 標準SQLの基礎知識　標準SQLと，実装ごとに異なる対応状況や独自機能について
• SQLにおける5つの記述ルール
• ❶各単語は半角スペースまたは改行で区切り，文末には「;」を付ける
• ❷キーワードは大文字でも小文字でもよい
• ❸テーブル名や列名には（原則として）半角英数字と「_」を使う
• ❹文字列や日付は「'〜'」で囲む
• ❺コメントは「--」の後ろか，「/*」と「*/」の間に書く

2.2　テーブルの作成と削除
CREATE TABLE，DROP TABLE

• テーブルの作成　CREATE TABLE
• テーブルの削除　DROP TABLE

2.3　参照制約（外部キー）の設定
FOREIGN KEY，REFERENCES

2.4　データの追加
INSERT INTO

• 外部キーがあるテーブルにデータを登録する

2.5　データの変更
UPDATE

• 更新できないデータが含まれていた場合

2.6　データの削除
DELETE

• 参照されているデータの削除

2.7　データの問い合わせ
SELECT

• テーブルを表示する　問い合わせ❶
• データを並べ替える　問い合わせ❷
• データを集計する　問い合わせ❸
• 集計結果で並べ替える　集計補足❶
• 別の列名で表示する　集計補足❷
• テーブルを結合する　問い合わせ❹
• 結合した結果を絞り込む，並べ替える　結合補足❶
• 結合した結果を集計する　結合補足❷

2.8　ビューの作成と削除
CREATE VIEW/DROP VIEW

• ビューの作成
• ビューの削除

2.9　バッカス記法（BNF）
読めると便利！ マニュアルの書式

第3章　CREATE TABLE詳細
［DB設計❶］テーブルではどんなことを定義できるのか

3.1　実表と導出表
SELECTできる2つの「表」

• テーブルとビューの定義

3.2　「列」（カラム）の設定
どんなデータを保存したいか考えよう

• データの「型」とは何か
• 列の初期値　DEFAULT句
• 登録できる値の制限　CHECK制約
• 文字列/数値/日付時刻以外のデータ型
• ドメイン（定義域）とは何か

3.3　特別な値「NULL」
わからない値だって保存したい

• NULLの禁止

3.4　キー（識別子）
PRIMARY KEY，UNIQUE，NOT NULL

• 主キーと候補キー
• 主キーとそのほかの候補キーの宣言
• 複合キーの宣言

3.5　参照制約（外部キー）
FOREIGN KEY，REFERENCES

• 参照制約（外部キー）の宣言
• キーの値を変更したらどうなるか

3.6　テーブル定義の変更
ALTER TABLE

• 列と制約の追加
• 列と制約の変更/削除
• 参照制約（外部キー制約）の追加と削除

3.7　インデックスの作成と削除
CREATE INDEX，DROP INDEX

• インデックスの作成
• インデックスの削除
• インデックスと更新速度

第4章　正規化
［DB設計❷］RDBにとっての「正しい形」とは

4.1　正規化の目的　すべては正しいデータを保つため

正規化で防ぎたい「更新不整合」とは

スタートは第1正規形，最初のゴールは第3正規形

4.2　テーブルの構造は列×行のみ　第1正規形と繰り返し項目の排除

導出項目の排除

繰り返し項目の排除

4.3　テーブルの列は主キーと主キーで決定する項目のみ
第2正規形，第3正規形，ボイスコッド正規形

• 無損失分解
• 部分関数従属を取り除く　第2正規形
• 推移的関数従属を取り除く　第3正規形
• ボイスコッド正規形　BCNF
• ボイスコッド正規形までのまとめ

4.4　多値従属性と結合従属性
第4正規形，第5正規形

• 多値従属性
• 結合従属性

4.5　このほかの正規形
ドメインキー正規形，第6正規形

• ドメイン制約に着目する「ドメインキー正規形」
• 識別子から決定できる値を1つまでにする「第6正規形」

第5章　ER図
［DB設計❸］「モノ」と「関係」を図にしてみよう

5.1　データモデリング技法「ERモデル」
データベース設計でどう使う？

• ERモデルと関係モデル
• データベースへの「写像」
• エンティティは「テーブル」になる
• リレーションシップは「参照制約」になる
• 参照される側は「1」にする

5.2　ER図
箱と箱を結ぶ線のルール

• さまざまな図法
• ER図を読み解く3つのポイント
• ❶エンティティと属性の表記
• ❷主キーと外部キーの表記
• ❸ カーディナリティの表記
• モデリングツール

5.3　カーディナリティの検討
参照できる形に整えよう

• 1対多の場合
• 1対多は「親子関係」か「参照関係」を表している
• 多対多の場合
• 多対1の場合
• 1対1の場合
• 1対1の意味を考える
• 1対1の外部キー

5.4　識別子（キー）の検討
本当にその識別子で大丈夫？

• 使われていない識別子は存在しないか
• 識別子に複合キーが潜んでいないか
• 存在しない識別子を使っていないか

5.5　スーパータイプとサブタイプ
区分コードを見つけたら考えよう

• is-aの関係になっているか
• orの関係になっているか
• どちらでテーブルを作るか

第6章　データ操作
データを自在にSELECTしよう

6.1　SELECTの基礎構文
必要なデータを取り出す，重複を取り除く

• 列の指定，列の連結と計算，別名　SELECT句，AS，CONCAT，||
• 重複の除去　DISTINCT
• 行の指定（絞り込み）　WHERE句
• 条件を組み合わせる　AND，OR，NOT
• 並び順を変える　ORDER BY
• 件数の指定　LIMIT（MySQL/MariaDB/PostgreSQL），TOP（SQL Server）
• 開始位置と件数の指定　OFFSET～FETCH

6.2　関数と演算子
値の比較，計算，パターンマッチング

• 大小の比較と数値の計算　=　<>　>　<　>=　<=　+　-　*　/
• NULLの判定　IS NULL，IS NOT NULL
• 範囲の指定　BETWEEN
• いずれかの値に当てはまるか　IN
• あいまい検索　LIKE
• 正規表現による検索　SIMILAR TO，REGEXP，~演算子
• 文字列の演算子とおもな関数
• 日付時刻の演算子とおもな関数
• NULLの変換　NULLIF，COALESCE

6.3　NULLとUNKNOWN
わからない値をどう扱う？

• TRUE/FALSE/UNKNOWNによる論理演算
• TRUEとFALSEのみで判定する　IS演算子

6.4　結合（JOIN）
複数のテーブルを組み合わせる

• クロス結合　CROSS JOIN
• 内部結合　INNER JOIN（JOIN）
• 外部結合　LEFT OUTER JOIN，RIGHT OUTER JOIN，FULL OUTER JOIN
• 自己結合　同じテーブルでの結合
• 等価結合時の列指定　USING()
• 自然結合　NATURAL JOIN
• 2つより多いテーブルの結合
• 複数の列によるJOIN

6.5　テーブルの連結（UNION）
データを「縦」につなげたい

• SELECT結果の連結　UNION，UNION ALL
• 列の数や型を調整するには

6.6　集約関数
データのグループ化と集計

• 集約関数　COUNT，AVG，SUM，MAX，MIN
• 複数の列でグループ化する　GROUP BY
• 小計と合計を付ける　ROLLUP
• GROUP BY使用時のSELECT句　GROUP BY
• 集約結果で絞り込む　HAVING，WHERE
• 列の一部の値で集計する　GROUP BY，SUBSTRING()
• 列ごとに異なる条件で集計する　CASE，GROUP BY

6.7　CASE式
SELECT文で場所分け（条件分岐）

• 値を置き換える　単純CASE式
• 値ごとに式を書く　検索CASE式
• WHERE句で使用する列の優先順位を決める　検索CASE式（WHERE句）
• 任意の値で区切ってカウントする　検索CASE式（SELECT句）

6.8　サブクエリー
SELECT文とSELECT文を組み合わせる

• SELECT文の結果を使って絞り込む　サブクエリー（WHERE句）
• 各行に対してSELECT文を実行する　相関サブクエリー
• 列の値をSELECT文で作る　SELECT句のサブクエリー
• 複数の値で絞り込む　IN，NOT IN
• 複数の値と比較する　ALL，SOME，ANY
• サブクエリーとNULL
• 存在しているかどうかを調べる　EXISTS，NOT EXISTS

6.9　テーブルの共通（INTERSECT）と差（EXCEPT）
SELECT文の結果を比べる

6.10　ウィンドウ関数
データを区切って集計，順位付けする

• ウィンドウ関数の基本　無名ウィンドウ，名前付きウィンドウ
• どう区切るのかを決める，連番を付ける
• 　PARTITION BY，ORDER BY，ROW_NUMBER()
• 全体の集計を行う　PARTITION BYを使わないウィンドウ関数
• 区画別の集計とランキング　RANK，DENSE_RANK，ORDER BY
• 区画内の行の位置を指定する
• 　LAG，LEAD，FIRST_VALUE，LAST_VALUE，NTH_VALUE
• 直前の値と同じだったらスペースにする　LAG，CASE，名前付きウィンドウ

6.11　データの更新
クエリーを使って更新しよう

• INSERTとSELECTによる一括登録
• ほかのテーブルの値を使って更新対象を指定する
• ほかのテーブルの値を使って更新する

6.12　［補講］実践的な運用の話題
トランザクションの分離レベル，デッドロック，並列処理と分散処理

• トランザクションの分離レベル
• デッドロック
• 並列処理と分散処理

6.13　［補講］関係演算
集合論から見たSQL

• 和　UNION，UNION ALL
• 差　EXCEPT，EXCEPT ALL，NOT EXISTS，OUTER JOIN
• 共通　INTERSECT，INTERSECT ALL，INNER JOIN
• 直積　CROSS JOIN
• 関係演算で追加された演算
• 選択　WHERE
• 射影　SELECT
• 結合　JOIN
• 商　サブクエリー

第7章　ケーススタディー
DB設計＆SELECT文の組み立て方

7.1　フクロウ塾のDB設計
ER図，フィールド＆書式，DBに持たせるルール

• 氏名フィールドの検討と文字列の書式
• 氏名に常にスペースを入れたい場合のCHECK制約
• マスターを追加すべきか検討する　コースの再検討❶
• 複合キーで選択可能なコースを制限する　コースの再検討❷
• データベースでルールを管理するかを検討する　コースの再検討❸
• データベースで管理する場合　コースの再検討❸-A
• データベースでは管理しない場合　コースの再検討❸-B

7.2　校舎の情報
集約関数，CROSS JOIN，外部結合，DISTINCTの再入門［データ抽出のバリエーション1］

• 校舎別×科目別の人数　COUNT
• 受講人数と平均点　COUNT，AVG，DISTINCT
• 受講していない生徒❶　CROSS JOIN，EXCEPT
• 受講していない生徒❷　CROSS JOIN，LEFT OUTER JOINまたはNOT EXISTS
• メンターの人数❶　JOINとDISTINCT
• メンターの人数❷　JOINとLEFT OUTER JOIN

7.3　受講生ごとの情報の抽出とデータの整形
CASE式の応用［データ抽出のバリエーション2］

• 生徒と受講科目の表示❶　CASE式
• 生徒と受講科目の表示❷　JOIN＋CASE式
• SELECT文が自分の意図したとおりに組み立てられているか確認する
• 生徒×受講科目ごとの平均点　LEFT OUTER JOIN，CASE式

7.4　複雑な条件に合致する受講生の抽出
サブクエリーとウィンドウ関数の活用［データ抽出のバリエーション3］

• 最高得点者のリスト　サブクエリーの場合
• 最高得点者のリスト　ウィンドウ関数の場合
• 内部結合と外部結合の検討　難易度別コースの最高得点❶
• 最高得点の確認　難易度別コースの最高得点❷
• 氏名の取得　難易度別コースの最高得点❸
• 最高得点者のリスト完成　難易度別コースの最高得点❹
• 前回の記録との比較　前回よりも10点以上点数が下がった
• 同じ中学校に通っている生徒
• 複数の子が通っている中学校のリスト
• 同じ中学校で別の校舎に通っている生徒のリスト

［特別収録］　標準SQL＆DB設計Quickリファレンス