データベースとは―意味や種類、oodbms、codasyl、関係データベースなど。

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データベースとは、データを蓄積して何らかの目的のために取り出すための仕組みのことをいいます。データベースとは何かをテーマにデータベースの意味、oodbms、codasyl、関係データベースなどデータベースの種類についてまとめています。

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1. データベースとは

データベースとは、データを蓄積して何らかの目的のために取り出すための仕組みのことをいいます。データベースの種類には、リレーショナルデータベース、XMLデータベース、キーバリューなどたくさんあります。

語源

データベースの語源はデータの基地、databaseです。つまりデータを蓄積する入れもののことです。

データベースとは

データベースとは、データを蓄積して何らかの目的のために取り出すための仕組みのことをいいます。

2. データベースの種類

データベースには、Windowsのフォルダのようにツリー構造の階層型データベースやキーと値で表現するキーバリューストアデータベースなどいろいろな種類があります。

関係データベース

関係データベース（リレーショナルデータベース）とは、表形式に近い形式でデータを表現するデータベースです。表どうしの関係など関係モデルという概念が用いられています。データの取り出し、追加、削除などの操作はSQLという専用の言語を使用して操作します。

OODBMS

OODBMSとは、Object Oriented Database Management Systemの略で、オブジェクト指向データベースを管理するデータベース管理システム(DBMS)です。互いに関連する複数の種類のデータとその操作を行う手続きを一つのまとまりとして定義した「オブジェクト」を単位としてデータの格納や管理を行います。

CODASYL型データベース

CODASYLとは、コダシルと読み、conference/committee on data systems languagesの略で、COBOLの標準規格のメンテナンスと、関係データベース以前のデータベースのモデリングなどといった活動を行ったデータ処理業界の団体です。 CODASYLによって標準規格とされたネットワーク型データモデルのことをいいます。

階層型データベース

データを木構造で表したデータモデルを採用したデータベースです。

データベース管理ソフトの例

データベースはあくまで入れものにすぎません。データベースに対してデータを出し入れするのは、データベース管理ソフトです。

例えば、商用版ですとMicrosoftのSQL Server、Access、OracleのOracle Database、MySQL、IBMのDB2などが有名です。オープンソースですとMariaDB、PostgresSQL、SQLiteなどが有名です。

これはリレーショナルデータベース用で、それ以外ではHadoop、MongoDB、Redis、Cassandraなどが有名です。

リレーショナルデータベース関連のフリーソフト

リレーショナルデータベース関連のフリーソフトの情報をまとめています。

MySQL

OracleのMySQLはバージョンによっては有償になりますが、MySQL Community Editionは、GPLライセンスというライセンス形態でフリーで自由にダウンロードして利用することができるバージョンです。

MariaDB

MariaDBは、MySQL派生のオープンソースなリレーショナルデータベースです。 GPLライセンスというライセンス形態でフリーで自由にダウンロードして利用することができます。

PostgreSQL

PostgreSQLは、俗に「ぽすぐれ」と呼ばれるオープンソースなリレーショナルデータベースです。フリーで自由にダウンロードして利用することができます。

SQLite

SQLiteは軽量のリレーショナルデータベースです。パブリックドメインという著作物や発明などの知的創作物について、知的財産権が発生していない状態または消滅した状態のライセンス形態に属し、これもフリーで自由にダウンロードして利用することができます。

リレーショナルデータベース以外のフリーソフト

リレーショナルデータベース以外のフリーソフトの情報をまとめています。

Redis

Redisは、イタリアのSalvatore Sanfilippo氏が開発を創始したもので、BSDライセンスに基いて公開され、有志によって改良が続けられています。誰でも自由に入手・改変・再配布・ソフトウェアへの組み込みなどを行えます。

MongoDB

MongoDBは、オープンソースのドキュメント指向形のデータベースです。

「ドキュメント」と呼ばれる構造的データを扱うデータベースでJavaScriptと相性がいいです。 GNU AGPL v3.0というライセンス形態でフリーに使用できるデータベースです。

Cassandra

Cassandraは、Apacheの分散データベース管理ソフトです。

大規模データの格納のために開発されたデータベースです。 Apache License 2というライセンス形態でフリーに使用できるデータベースです。

3. 関係データベース（リレーショナルデータベース）とは

SQL

関係データベースのデータの操作を理解するにはデータベース言語（SQL）の知識が必要です。データベース言語（SQL文）についての入門知識と情報処理試験の過去問をまとめています。

詳細

関係データベースのモデル

関係データベースでは、システムの利用者やプログラムから見たデータの定義、論理的なデータ構造、物理的なデータ構造の3層を区別することでデータの独立性を高めています。データモデルの種類、特徴、利点、各スキーマの表現方法、表現できる内容、特徴について見ていきます。

概念データモデル

概念データモデルとは、現実の世界をそのまま分析したモデルです。データベースには依存しない構造とします。 E-R図などを使って分析します。

概念データモデルの解釈の例

モデルの記法としてUMLを用いた概念データモデルの解釈の例です。

まず、「部署←従業員」の部分だけ見ると「従業員は部署に○○している」と解釈できます。

次に、矢印の上に「所属する」とあるので、「従業員は部署に所属している」と解釈できます。

そして、「1..*（1以上）」「0..*（0以上）」が部署側と従業員側にあり、「従業員は1つ以上の部署に所属している（従業員が0人以上所属している部署がある）」と解釈できます。

3層スキーマ

3層スキーマには、概念スキーマ、外部スキーマ、内部スキーマがあります。なお、物理スキーマは、3層スキーマに存在しません。

概念スキーマ

概念スキーマは、データの論理的な構造を表現します。

外部スキーマ

外部スキーマは、データの利用者からの見方を表現します。

内部スキーマ

内部スキーマは、データの物理的なファイルを管理する構造を定義します。

データベースとはに関連したIPA情報処理試験の過去問

以下ではデータベースとはに関連したIPA情報処理試験の過去問とその解説をまとめています。

もっと知識を広げるための参考

データベース
データベースの方式、設計、データ操作、トランザクション処理、応用など。データベース関連のオリジナルテキストと情報処理試験の過去問もまとめています。
テクノロジ系
情報処理試験対策用のサイトオリジナル教科書をテーマにテクノロジ系の知識をまとめています。

更新履歴

2018/11/4 記事をUPしました。

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