【基本情報技術者試験】データベース(DBMS)の3層スキーマ

今回のテーマはDBMSとスキーマについてです。

DBMS？スキーマ？

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題される「データベースのスキーマ」についての問題。過去問を見ると難しく感じますが、3層スキーマについて理解していれば、難しい問題ではありません。

本記事では、「データベースのスキーマ」について解説します。

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データベース

データベースとは

データベースとは、データを1つの場所に集約して管理し、データの抽出・追加・変更・削除を容易にできるようにした「箱」のようなシステムのことです。

アプリケーションやシステムで使うデータをデータベースで管理し、そこから必要な情報を取り出したり、更新（登録・更新・削除）したりと、データを柔軟に扱えるため、アプリケーション開発ではデータベースの存在は欠かせません。

例えば、あるWebサイトで会員情報を登録した場合、登録した内容はデータベースに保管されます。データベースに保管することで、データ抽出や更新などの操作が柔軟にできます。

関係データベース（リレーショナルデータベース）とは

関係データベース（リレーショナルデータベース）とは、データを表の形で管理するデータベースのことです。

次の表は関係データベースのイメージ例です。テーブル（表）は、レコード（行）とフィールド（列）によって形成されています。

テーブルにレコードを追加する

テーブルにデータを登録すると、次のようにテーブルに新しいレコードが追加されます。

次の例では、「ID=000005、名前=桜井五郎、住所=沖縄県那覇市」のデータを登録しています。

テーブルのレコードを更新する

テーブルに登録したデータは、簡単に更新できます。

次の例では、「ID=000001」の住所を「東京都品川区」に更新しています。

テーブルのレコードを削除する

テーブルに登録したデータは、簡単に削除できます。

次の例では、「ID=000003」のレコードを削除しています。

DBMS（データベース管理システム）

DBMS（データベース管理システム）とは、データベース機能を提供するミドルウェアのことです。

ミドルウェアとは、アプリケーションとオペレーティングシステム（OS）の中間に入るソフトウェアのことで、オペレーティングシステム（OS）の機能拡張やアプリケーションの共通的な機能を集めたものです。

代表的なDBMS（データベース管理システム）には次のようなものがあります。

データベースのスキーマ

データベースのスキーマとは、データベースの構造や仕様を定義するものです。

ANSI/X3/SPARC規格は、3層スキーマ構造で「外部スキーマ」「概念スキーマ」「内部スキーマ」という3層に定義を分けています。

• 外部スキーマ：利用者（またはアプリケーション）から見たデータの形を定義するもの。関係データベースでは、ビュー表が該当する。
• 概念スキーマ：データの論理的関係を定義するもの。関係データベースの実体が該当する。
• 内部スキーマ：データの物理的関係を定義するもの。記憶装置にどうデータを格納しアクセスするかなどを定義したもの。

3層に定義を分けることで、データの独立性を高めています。

ビュー（外部スキーマ）を変更しても、データベースのデータ構造（概念スキーマ）に影響はなく、物理的に記憶させるハードウェア（内部スキーマ）が変わっても、プログラムの修正は必要ありません。

基本情報技術者試験 過去問の解説

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基本情報技術者平成27年春期 午前問26

DBMSが，3層スキーマアーキテクチャを採用する目的として、適切なものはどれか、ア～エを順番に確認していきます。

「ウ」が正解です。

応用情報技術者平成28年秋期 午前問26

データベースの3層スキーマ構造に関する記述のうち，適切なものはどれか、ア～エを順番に確認していきます。

「イ」が正解です。