データベース

データベースとは、データ（あらゆる種類の情報）を保存・管理するためのシステムです。

データベースエンジンは、データベース上の情報をソートしたり、変更したり、提供したりすることができます。情報自体は様々な方法で保存することができます - デジタルコンピュータ、カードファイル、印刷された書籍や他の方法が使用される前は。現在では、ほとんどのデータはコンピュータのファイルに保存されています。

データベースシステムは、電子データベースを管理するためのコンピュータプログラムです。データベースシステムの非常に簡単な例としては、電子アドレス帳があります。

データベースのデータは何らかの形で整理されています。コンピュータがある以前は、従業員のデータはしばしばファイリングキャビネットに保管されていました。通常、各従業員のために1枚のカードがありました。そのカードには、生年月日や従業員の名前などの情報が書かれていました。データベースにもこのような「カード」があります。ユーザーにとっては、カードは昔と同じように見えますが、今回は画面に表示されているだけです。コンピュータにとっては、カードの情報はさまざまな方法で保存することができます。これらのそれぞれの方法は、データベースモデルとして知られています。最も一般的に使用されているデータベースモデルは、リレーショナルデータベースモデルと呼ばれています。これは、データを格納するために関係とセットを使用します。データベースモデルについて話している普通のユーザーは、関係については話さず、データベーステーブルについて話します。

データベースシステムの用途

何を言っていいかわからない

データの変更

データベースでは、たまにデータが変わることがあります。データが変更されたときにエラーが発生している可能性があります。エラーが発生した場合、データは役に立たなくなるかもしれません。データベースシステムは、データを見て、それは特定の要件を満たす必要があります。それはトランザクションを使用してこれを行います。データベースには、データが変更される前の時間と、データが変更された後の時間の2つの時点があります。データを変更する際に何か問題が発生した場合、データベースシステムは単にデータベースを変更前の状態に戻します。これをロールバックと呼びます。すべての変更が正常に行われた後、それらはコミットされます。これは、データが再び意味を持つことを意味します。コミットされた変更はもう元に戻すことはできません。

これができるようにするために、データベースはACIDの原理に従っています。

すべて。与えられたセット（トランザクションと呼ばれる）のすべてのタスクが完了しているか、または完了していないかのどちらか。アトミック性として知られています。
完結している。データベースのデータは常に意味を持っています。中途半端な（無効な）データはありません。一貫性として知られている
独立していること。多くの人が同じデータで作業していても、お互いに影響を与えることはありません。それぞれがデータベースの独自のビューを持っており、他の人からは独立しています。アイソレーションとして知られています。
完了しました。トランザクションは、完了した時点でコミットされなければなりません。一度コミットされると、元に戻すことはできません。耐久性として知られています。

データベースモデル

表現方法は様々です。

シンプルなファイル（フラットファイルと呼ばれる）。これはデータベースシステムの最もシンプルな形式です。すべてのデータはプレーンテキストでファイルに保存されます。情報の各部分は、改行やカンマなどで区切ることができます。
階層型モデル。データは木構造のように整理されています。興味深いデータは木の葉にある。データ項目間の関係は、いくつかの項目が他の項目に直接依存しているようなものです。
ネットワークモデル。データを格納するためにレコードとセットを使用します。階層的なモデルに似ていますが、これははるかに複雑な構造を持っています。
関係モデル。集合論や述語論理を利用したもの。広く使われています。データはテーブルで整理されているように見えます。そして、これらのテーブルを結合して、そこから簡単なクエリを選択できるようにすることができます。
オブジェクト指向モデル。オブジェクト指向プログラミングで使用されるように、データはオブジェクトの形で表現されます。どちらも内部的にはデータの表現が同じなので、使用されているOOP言語と直接対話することができます。
オブジェクトリレーショナルモデル。オブジェクト指向モデルとリレーショナルモデルのハイブリッドです。
NoSQLモデル。これは新しい種類のデータベースモデルで、業界ではビッグデータやリアルタイムのウェブアプリケーションで使用されることが増えています。このモデルのデータは、他のモデルのように厳密な階層構造を持たずに、キーと値のペアとして格納されます。NoSQLシステムは、Structured Query Languageのような問い合わせ言語を使用できないため、「SQLだけではない」とも呼ばれています。

データを整理する方法

現実の生活と同じように、同じデータでも視点を変えて見ることで、様々な方法で整理することができます。データを整理する際には、考慮すべきことが異なります。

データの各項目は、できるだけ少ない回数で保存されるべきです。未婚の女性が郡の記録、州の自動車部、連邦社会保障部、国際パスポート部に登録されていると想像してみてください。すべての部門がリンクされていて、彼女の名前が1つの場所だけに保存されている場合は、更新は簡単です。
データが複数の異なるデータベースに保存されている場合、それ自体が矛盾している可能性があります。
この問題があると、データを探すのが遅くなります。データが多い場合、1つのデータを多くの場所に保存するというこの問題は、多くのスペースを占有してしまいます。私たちの例では、一人の人のために4つのデータベースがありました。2人目の人が全く同じ問題を抱えていた場合、8つの変更が行われたことになります。
このような問題を抱えている場合、データベース正規化と呼ばれる方法が開発され、それを解決しています。現在、5つの正規化があります。これらは、データベースを高速化し、データの容量を少なくする方法です。

質問と回答

Q:データベースとは何ですか?

A: データベースとは、データ(あらゆる種類の情報)を保存し、管理するためのシステムです。その中に保存されている情報を分類したり、変更したり、サービスを提供したりするために使用されます。

Q:デジタル・コンピュータ以前は、どのようにデータを保存していたのですか?

A:デジタルコンピューター以前は、カードファイルや印刷された本などの方法でデータを保存していました。

Q:データベース・システムとは何ですか?

A:データベース・システムとは、電子データベースを管理するためのコンピュータ・プログラムです。何らかの方法でデータを整理するために使用されます。

Q:昔ながらのファイリング・キャビネットの中の「カード」はどのようなものですか?

A: 昔のファイリング・キャビネットでは、通常、社員1人につき1枚のカードがあり、そこには生年月日や名前などの情報が記載されていました。

Q: この「カード」に相当する現代のものは、どのようなものですか?

A:現代の「カード」は、物理的な形ではなく、画面上に表示されます。

Q:データベースモデルとは何ですか?

A:データベースモデルとは、「カード」上の情報をコンピュータが保存するためのさまざまな方法を指します。最も一般的に使用されているモデルは、関係データベースモデルと呼ばれ、データを格納するために関係とセットを使用します。

Q:通常のユーザーは、これらのモデルについて話すとき、どのように参照するのですか?A:通常のユーザーは、これらのモデルについて話すときに、関係や集合などの専門用語を使うのではなく、「データベースのテーブル」と呼ぶでしょう。