【完全入門】SQLとは?基礎知識や学習のメリットについて解説
「SQLってどんなことができるの?」
「SQLを習得するとどういったメリットがあるのだろう?」
「そもそもSQLって何?」
SQLについて、このような疑問を持つ人は少なくありません。
本記事ではSQLの基礎知識やSQLでできること、SQLを学習する方法などについて紹介しています。また、SQLが使用できる代表的なデータベースについても解説しています。
この記事を読むことで、SQLがどんなものなのかが分かるだけでなく、どんなことができ、習得することによってどんなメリットが得られるのかを知ることができます。さらに、SQLを学ぶための方法もあわせて紹介しているため、SQLへの知識を深められるでしょう。
SQLについて知りたい方や、これからSQLの習得を検討している方は、ぜひこの記事をチェックしてみてください。
目次
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SQLとは?
SQLはデータベース言語の1つで、シークェルやシーケルと呼ばれています。SQLは国際標準化されており、データベース言語の中でも非常に普及している言語です。
データベース言語であるSQLは、データベースにデータを格納、抽出したりデータベースを書き換えたりすることができます。
データベース言語はコンピューター言語の1種ですが、プログラミング言語のように何かを開発することはできません。データベース言語は、RDBと呼ばれるリレーショナルデータベースの言語を操作するために使用される言語です。
データベースへ指示を出す言語をSQL文と言い、命令文を組み合わせることで処理を実行します。SQL文は国際標準化機構で規格化されているため、さまざまなデータベースで使用可能です。
SQLは対話型の操作でコンパイルが要らないため、たくさんのデータを効率よく操作できることから、使いやすい言語であると言われています。
出典:SQL規格|OLACLE
参照:https://docs.oracle.com/cd/E57425_01/121/SQLRF/intro002.htm
SQLの歩み
SQLはデータベース言語の中でも非常に普及している言語ですが、そのルーツは1970年代にまで遡ります。
1970年代、アメリカのテクノロジー関連企業であるIBMがリレーショナルデータベース管理システム(RDBMS)であるSystemRを開発しました。このSystemRを操作するために作られた言語が、SQLのベースとなっています。
SQLの読み方であるシークェルもSEQUELに由来していると言われています。
出典:リレーショナル・データベースの歴史の概略|IBM
参照:https://www.ibm.com/jp-ja/topics/relational-databases
そもそもデータベースって?
データベースとは、検索や蓄積が簡単にできるように整理されたデータ群のことです。検索や蓄積ができるようにデータの配置を規定する考え方をデータモデルと呼び、データモデルにはいくつかの種類が存在します。
主なデータモデルとして、挙げられるのが関係モデルと呼ばれているものです。関係モデルはリレーショナルデータモデルとも呼ばれており、RDMと略されます。
データベースには管理システムというものがありますが、関係モデルのデータベースはRDBMSと呼ばれています。
データベース言語とプログラミング言語の違い
データベース言語もプログラミング言語も同じコンピューター言語ですが、この2つは異なる役割を持っています。
データベース言語はデータを管理するプログラムに実行してほしい処理を命令するための制御言語で、データを管理して指定された条件に合致する情報を見つけ出す以外の機能はありません。
データベース言語は宣言型言語(非手続き型言語)と呼ばれており、他の言語とは文法なども異なっているシンプルな言語です。
一方で、プログラミング言語は、プログラムの本体を作成する際に使用する言語で手続き型言語と呼ばれています。プログラミング言語は、プログラムを実行するための処理手順を記すことでコンピューターに何をどのように処理すればよいのかを命令します。
プログラミング言語はシンプルデータベース言語と比べて複雑で、C言語やJava、Pythonなどさまざまな種類のものがあります。その数は数千にも上ると言われており、使用する機械や環境によって使い分けられています。
このように、同じコンピューター言語であってもできることが違うことを把握しておきましょう。
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SQLに関する基礎知識
ここからはテーブルやストアドプロシージャ、プライマリーキーなどSQLに関する基礎的な知識について解説していきます。
どの内容もSQLを学ぶ際には、重要な知識のため、理解しておくことがおすすめです。
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テーブルについて
テーブルとは、リレーショナルデータモデル型(RDM)のデータベースで項目ごとに格納されている表の単位のことを指します。
リレーショナルデータモデル型のデータベースでは、データが表形式で項目ごとに整理、格納されておりデータベースには複数のテーブルが格納されています。
ストアドプロシージャについて
ストアドプロシージャとは、データベースへの複数の命令をまとめて関係モデルのデータベースであるRDBMSに保存するストアドプログラムという機能の1つです。
ストアドプログラムには、ストアドファンクションという機能もあります。ストアドプロシージャは、実行結果のみを返しますが、ストアドファンクションは、実行結果のほかに戻り値を返すという違いがあります。
ステートメントについて
ステートメントは直訳すると名詞、陳述、明文という意味になりますが、プログラム業界では命令文という意味です。
SQLではSELECTやINSERT、DELETEなどのコマンドで1つのクエリを構築し、構築された文章全体をステートメントと呼びます。
バックアップと復元、データ定義言語、データ操作言語、SETステートメント、権限ステートメント、ServiceBrockerステートメントという種類があります。
バックアップと復元はバックアップの作成やバックアップからの復元を提供するステートメントです。データ定義言語はデータベース構造の作成や変更などを担っています。
データ操作言語は、データベースに格納されるデータに対して更新や挿入などの操作を行うことができます。また、SETステートメントはセッションを実行する際の設定を処理する方法を指定することもできるでしょう。
また、権限ステートメントは認証全般を担っており、ServiceBrockerステートメントは、高度アプリケーション全般を担っています。ステートメントはスクリプトと混同されがちであるため、しっかりと理解しておくと安心でしょう。
プライマリーキーについて
プライマリーキーは、データベースのテーブル内で一意に識別するために使用される特定のカラムです。主キーはレコード全体の中で唯一であり、重複する値を持つことはありません。
社員番号のようなユニークな識別子が一般的な例です。主キーはデータベースの検索速度を向上させ、テーブル内のデータの整合性を保証する役割を果たします。また、主キーは他のテーブルとの関連付けやデータの参照に使用されることもあります。
テーブルの作成時に主キーを定義することで、データベースは主キーの一意性を保証し、データの一貫性と信頼性を確保します。
リレーションについて
リレーションは直訳すると関係という意味ですが、SQLでは行の集まりを意味します。RDB型のデータベースでは1つのデータは1つの行として記録されており、概念上ではテーブルと同じです。
リレーションによく似た用語としてリレーションシップという言葉がありますが、リレーションシップは1つの表と別の表との関係を意味するため、混同しないように注意しましょう。
カラムについて
カラムとは、Excelで例えると列のように縦方向に格納されているデータのことでテーブルを構成する単位の1種です。データベースでは列(カラム)ごとに数値や文字列などの属性が決められています。
縦に商品名や金額などが記載されている場合、商品名や金額などがカラムと呼ばれるものでこれらは属性と呼ばれています。
レコードについて
レコードとはテーブルを構成する単位の1種で、横一行に格納されているデータのことを指します。テーブルやカラムはデータを保管する場所を意味するのに対し、レコードはデータ自体を意味しています。
フィールドについて
フィールドとはExcelで例えるとセルにあたるもので、データベースに格納されているデータの最小単位を示します。フィールドの集まりが、テーブルやレコードになります。
SQLのコマンドの主な種類
SQLのコマンドには、データ定義言語やデータクエリ言語などいくつかの種類が存在します。ここからは、SQLコマンドの主な種類を紹介していきますので、参考にしてください。
データ定義言語
データ定義言語とはRDBMSで使うインデックスやテーブルなどのオブジェクトの構造や、オブジェクト同士の関係を定義する構文のことを指します。データ定義言語はDataDefinitionLanguageとも言い、DDLと略されます。
DDLにはいくつかの命令文があり、テーブル同士を結合する際はJOIN、新しいオブジェクトを定義する際はCREATE、全てのデータを削除する際はTRUNCATEを使用します。
また、すでに定義したオブジェクトを削除する際はDROP、すでに定義したオブジェクトの内容を変更する際はALTERという命令文を使用します。
データ制御言語
データ制御言語とはデータへのアクセスを制御する構文のことを指し、トランザクションやシステムの管理を行ったりユーザーのアクセス権を制御したりするために使用されます。データ制御言語はDataControlLanguageとも言い、DCLと略されます。
DCLの命令文には、トランザクションを開始するBEGIN、トランザクションを決定するCOMMIT、トランザクションを削除するROLLBACK、ユーザー権限を与えるGRANT、ユーザー権限を取り消すREVOKEがあります。
データ操作言語
データ操作言語とはデータベースを操作するための構文でさまざまな条件を指すキーワードや目的語などと組み合わせて使用されます。
データ操作言語には多様なパターンがあり、目的語には「~以下」や「~以上」といった条件を付けることも可能です。また、SQL関数という関数も使用できます。
データ操作言語はDataManipulationLanguageとも言い、DMLと略されます。DMLの命令文には、データを挿入するINSERT、データを更新するUPDATE、データを削除するDELETE、データベースを検索するSELECTがあります。
トランザクション制御言語
トランザクション制御言語とは、データベースの中のトランザクションを管理する言語を指します。トランザクション制御言語はTransactionControlLanguageとも言い、TCLと略されます。
トランザクションは関連する複数のタスクを1つにまとめて処理できるようにしたもので、トランザクションを処理するためには全てのタスクを終わらせなければなりません。
TCLの命令文には、トランザクションを実行するCOMMIT、トランザクションをセーブするポイントを設けるSAVEPOINT、いずれかのタスク処理に失敗した場合トランザクションを取り消すROLLBACKがあります。
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SQLを使ってできる4つのこと
データベース言語であるSQLでは、データベースの操作に関して、できることがいくつかあります。
ここからは、SQLによって具体的にどんな操作ができるのか紹介していきます。SQLで何ができるか気になっている方は、ぜひチェックしてみてください。
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データの検索
データベースには多くのデータが格納されていますが、SQLを使用すれば膨大なデータの中から必要なものを検索することが可能です。
例えば、あいまい検索や複数条件、特定の文字列の抽出などができ、抽出したデータを並び替えたり一部のデータのみ抽出したりすることもできます。
データの操作
SQLでは、データベースに格納されているデータを変更することができます。具体的には、商品名の変更や商品単価の変更などが挙げられます。データの変更を行っても、変更したデータを確定する前であれば取り消しも可能です。
SQLでは複数の条件を設定して一括でデータの内容を変更することができますが、大切な情報に手を加える際にはあらかじめバックアップを取っていると安心です。また、データの変更以外にも登録や削除をすることも可能になっています。
データベースやテーブルの作成
SQLでは、新しくデータベースを作成したり、データベースに格納されているテーブルの削除や作成をしたりすることが可能です。また、テーブルのカラム数や、型(日付・文字列など)を指定したりインデックスを追加したりすることもできます。
トランザクション制御
トランザクション制御とはSQLの補助機能のことで、処理の途中であっても全ての処理をキャンセルして元に戻すことのできる機能のことを指します。
データベースに何らかの処理を行う場合、データベースに格納されているデータが多ければ多いほど処理に時間がかかります。処理を行っている最中に、電源トラブルでパソコンの電源が落ちてしまったり、人為的ミスで異なる処理を行ってしまったりするケースも少なくありません。
データベースの処理が中断してしまったり途中で終了してしまったりすると、データの中身がおかしくなります。このような時のためにあるのが、トランザクション制御です。
ただし、更新が一度完了してしまうと元のデータに戻せなくなるため、あらかじめバックアップを取っておく必要があります。重要なデータを処理する際には、必ずバックアップを取るようにしましょう。
テーブルの結合
SQLでは異なるテーブル同士を結合して1つのテーブルに変えることができます。テーブルを結合するとそれぞれのデータが見やすくなる、効率よくテーブルを読み込めるといったメリットがあります。
SQLを学ぶ5つのメリット
データベースやテーブルの作成、データの検索や操作などさまざまなことができるSQLですが、SQLを学ぶとどんなメリットがあるのでしょうか。
以下では、SQLを学ぶメリットを紹介していきます。
- SQLを使ったデータ分析の需要が高まっている
- キャリアパスの可能性が広がる
- 経営やマーケティングなどの分野でも活用できる
- データベースエンジニアを目指しやすい
- ISO(国際標準化機構)によって世界的に標準化されている
SQLを使ったデータ分析の需要が高まっている
近年のインターネット技術の革新によって、世の中の企業は簡単にデータを収集できるようになり、収集したデータをマーケティングや経営企画に活かすためにデータ解析のできるSQLの需要が高まっています。
例えば、ICTは日用品や衣類、映画などのさまざまな産業がインターネット上でサービス展開を行うきっかけとなりました。
また、家電や住宅にセンサーなどを搭載することでインターネットに繋げられるIoTが登場したことで、多種多様で膨大なデータがクラウドサーバーに蓄積されるようになり、ますますデータ分析のスキルの需要が高まっていくと言われています。
キャリアパスの可能性が広がる
近頃では、どのような業界業種でもデータの分析や加工が行われるほどデータ活用が進んでおり、データベースの重要性も増していると言われています。そのため、職種を問わずITエンジニアに対してSQLへの知識が求められることも増えているのです。
例えばプログラマーがSQLを習得していると、テーブルからのデータ取得の効率が上がり高品質なソースの記述へと繋がります。インフラエンジニアの場合は、データベースの設定変更やパフォーマンスチューニングといった業務で活かすことが可能です。
また、近年需要が高まっているデータサイエンティストはデータの操作をよく行うため、SQLの知識は必須とも言えるでしょう。エンジニアと同じレベルのSQLの知識とスキルがあれば、キャリアの幅も広がります。
経営やマーケティングなどの分野でも活用できる
SQLはデータベース言語であるためデータベースを管理するエンジニアと結び付けて考える人も少なくないでしょう。
一方で、SQLは経営やマーケティングなどの統計データを用いて利益を上げることが必要な職種や顧客管理が欠かせない職種にも活用できます。
SQLを習得していれば、外部のデータベースエンジニアに依頼することなく仕事の質や効率を上げることが可能です。
データベースエンジニアを目指しやすい
データベースエンジニアとは、データベースの設計や構築、管理、運用を担う職種のことを指します。ビックデータ時代に注目されている職種の1つで、業務内容が高度で専門性が高いという特徴を持ちます。
データベースエンジニアは大規模システムにとって必要不可欠な存在のため、スキルと実績があればキャリアを積むことが可能です。データベースエンジニアにとってSQLは、必須スキルと言えるでしょう。
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【基礎から解説】データベースエンジニアとは?仕事内容や具体的な案件についてご紹介
ISO(国際標準化機構)によって世界的に標準化されている
すでに紹介しましたが、SQLは国際標準化機構によって世界的に標準化されています。オラクル社はSQLをリレーショナルデータベースの標準言語として認めており、SQLはIT業界全体の共通言語と言えるでしょう。
データベースソフトウェアや言語仕様によって多少の違いは生じても、国際規格であるため基本的な仕様はほとんど同じで汎用性が高いと言えます。
出典:SQL規格|Oracle
参照:https://docs.oracle.com/cd/E16338_01/server.112/b56299/intro002.htm
SQLを学習する方法
キャリアパスの可能性が広がる、データベースエンジニアを目指しやすくなるといった学習メリットのあるSQLですが、実際にSQLを習得するにはどのように学習すれば良いのでしょうか。
以下では、SQLを学習する方法について解説していきます。
スクールを利用する
スクールではマンツーマン指導や少人数制を採用しているケースが多く、自分の目的やレベルに合った授業を受けられるという特徴があります。
独学が不安な方や、休日にしっかりと時間を使って学びたい方は、スクールを利用する方法がおすすめです。
オンラインの講座を受講する
オンライン講座は、カリキュラム内容や学習サポートの充実度によって金額が変動するケースがほとんどです。自分の目的に合った講座を選択すれば、隙間時間を有効活用して効率よくSQLを学べるでしょう。
オンライン講座は独学でのモチベーション維持が不安な方や、隙間時間を活用したい方におすすめの学習方法です。
書籍を利用する
書籍を利用して学習すれば、自分のレベルに合った内容を体系的に学ぶことができます。基礎知識に関する書籍や実践的な書籍などさまざまなものがあるため、自分に合ったものを選ぶようにしましょう。
\\SQLでお困りごとがある方こちら//
SQLが使用できる代表的なデータベース5選
SQLはデータベースにデータを格納、抽出したりデータベースを書き換えたりすることができるデータベース言語ですが、どんなデータベースで使用できるのでしょうか。
以下では、SQLが使用できる代表的なデータベースを紹介していきます。
MySQL
MySQLは、オラクル社が開発した主要なRDB型データベース管理システムです。
MySQLはオープンソースソフトウェアなので自由に使用でき、非商用であれば無料で使用できます。オラクル社による保守もあり、企業ならではのサポートが受けられる点がポイントです。
また、データベースの作成や更新、削除といった基本的な機能であるストレージエンジンが多くのアプリケーションに対応しており、拡張性が高い点も魅力の1つと言えるでしょう。
Oracle Database
OracleDatabaseは、災害対策にデータベースを遠隔地に複製するDataGuard機能やデータベース内のデータを巻き戻すフラッシュバック機能などが搭載されています。
さまざまな障害に対する機能があり、高い堅牢性が特徴的なデータベースです。
SQ Lite
SQLiteもすでに紹介したデータベースと同様のRDB型データベース管理システムで、外部プラットホームに頼らず、利用できる自己完結型のデータベースです。他のデータベースと比較して、設定の必要がないという特徴があります。
PostgreSQL
PostgreSQLも他のデータベース同様、RDB型のデータベース管理システムで、オープンソースのデータベースです。WindowsやLinuxなど、主なUNIX系OSに対応しており、拡張性が高く機能が充実しているという特徴があります。
Maria DB
MariaDBはMySQLから派生したRDB型のデータベース管理システムで、MySQLの機能に加えて並列処理の性能向上や権限の管理の効率化、柔軟なサーバー切り替えといった機能が追加されています。
MySQLから簡単に移行できる点も、MariaDBの魅力の1つです。
\\ご希望の案件をご紹介します//
SQLについての知識を深めよう
SQLはデータベースにデータを格納、抽出したりデータベースを書き換えたりすることができるデータベース言語で、エンジニアのほかにも経営やマーケティングといったさまざまな分野で活用ができます。
SQLを学ぶ際は、自身のレベルに合った内容や方法を選択することが大切です。どのような方法で学習するのかしっかりと考え、SQLについての知識を深めましょう。
\\あなたに合った案件をご紹介します//