MySQL - 別キー: 初心者向けの包括ガイド

こんにちは、データベース愛好家の皆さん！今日は、MySQLの世界に踏み込み、特に別キーに焦点を当てた興味深い旅に出発します。プログラミングが初めてであっても心配しないでください。私はこの概念をステップバイステップでガイドします。これまでに多くの学生を指導してきました。コーヒーを淹れ、一緒に飛び込みましょう！

MySQL - Alternate Key

別キーとは？

本題に入る前に、基礎から始めましょう。別キー、または候補キーとも呼ばれるものは、データベーステーブルの列（または列のセット）で、主キーとして機能する可能性のあるものです。家の备用鍵のようなものです。ドアを開けることができますが、通常はメインの鍵を使います。

データベースの用語では、別キーは各レコードを一意に識別します。主キーと同じです。主な違いは、複数の別キーが存在する一方で、主キーは一つだけ選ばれることです。

実世界の類似例

小さな図書館を組織すると仮定しましょう。各書籍はISBN番号、タイトルと著者名の組み合わせ、または割り当てたユニークなバーコードで一意に識別できます。これらすべてが書籍を識別するためのキーとして機能できますが、ISBNを主要なカタログ方法として選択するかもしれません。他のものは別キーとなります。

別キーの特徴

別キーが何かを理解したので、その主要な特徴を見てみましょう：

一意性：主キーと同様に、別キーは各レコードごとに一意の値を含まなければなりません。
NULL値不可：別キーはNULL値を含むことはできません。常に有効な値を持つ必要があります。
最小化：一意性を確保するために必要最小限の列を使用するべきです。
安定性：別キーの列の値は頻繁に変更されるべきではありません。
主キー候補：どの別キーも主キーとして選択される可能性があります。

以下の例でこれらの特徴を説明します：

CREATE TABLE students (
student_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
email VARCHAR(50) UNIQUE,
social_security_number VARCHAR(11) UNIQUE,
first_name VARCHAR(50),
last_name VARCHAR(50)
);

このstudentsテーブルでは、emailとsocial_security_numberの両方が別キーです。これらは一意であり、NULL値を許可しない（UNIQUE制約によって強制される）であり、student_idを選択していなければ主キーとして機能する可能性があります。

テーブル内のキーの種類

別キーをよりよく理解するために、MySQLテーブル内の異なるキーの種類を知るのも役立ちます。以下に簡単な概要を示します：

キー種類	説明
主キー	テーブル内の各レコードの主要な識別子
別キー（候補キー）	主キーとして機能する可能性のある列または列のセット
外部キー	他のテーブルの主キーを参照する列
複合キー	2つ以上の列で構成されるキー
サロゲートキー	識別目的だけで作成された人工的なキー

別キーに従う規則

別キーを扱う際には、いくつかの重要な規則を覚えておく必要があります：

一意性が最も重要：各別キーはテーブル内の各レコードを一意に識別する必要があります。2行が同じ別キーの値を持つことはありません。

CREATE TABLE products (
product_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
sku VARCHAR(20) UNIQUE,
name VARCHAR(100),
price DECIMAL(10, 2)
);

この例では、sku（在庫管理ユニット）は別キーです。UNIQUEとすることで、2つの製品が同じSKUを持つことができないようにします。

NULL値を許可しない：別キーは常に値を持つ必要があります。空にすることはできません。

ALTER TABLE products
MODIFY sku VARCHAR(20) UNIQUE NOT NULL;

この修正により、skuフィールドがNULLになることはありません。

最小構成：一意性を確保するために必要最小限の列を使用します。

CREATE TABLE orders (
order_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
order_date DATE,
customer_id INT,
UNIQUE KEY (order_date, customer_id)
);

ここでは、order_dateとcustomer_idの組み合わせが別キーです。それぞれ单独では一意ではありませんが、組み合わせると注文を一意に識別できます。

不変性が望ましい：列の値が頻繁に変更されることがないようにすることが理想的です。
パフォーマンスを考慮：MySQLは各UNIQUE制約に対してインデックスを作成するため、大規模なテーブルではパフォーマンスに影響を与える可能性があります。

CREATE TABLE large_table (
id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
column1 VARCHAR(50) UNIQUE,
column2 VARCHAR(50) UNIQUE,
-- UNIQUE制約を太多添加すると、挿入や更新が遅くなる可能性があります
data VARCHAR(1000)
);

この場合、複数のUNIQUE制約を持つと、非常に大きなテーブルでの挿入や更新が遅くなる可能性があります。

実用的な例：書店のデータベース

これまでの知識をより複雑な例で実践してみましょう。書店のデータベースを作成すると仮定します：

CREATE TABLE books (
book_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
isbn VARCHAR(13) UNIQUE NOT NULL,
title VARCHAR(200) NOT NULL,
author_first_name VARCHAR(50) NOT NULL,
author_last_name VARCHAR(50) NOT NULL,
publication_year INT,
price DECIMAL(10, 2),
UNIQUE KEY (title, author_last_name, author_first_name)
);

このbooksテーブルでは：

book_idは主キーです。
isbnは別キー（各書籍にはユニークなISBNがあります）。
title、author_last_name、author_first_nameの組み合わせは別キー（著者が同じタイトルの複数の書籍を書かないと仮定します）。

この構造により、複数の方法で書籍を一意に識別し、クエリやデータ整合性チェックに柔軟性を持たせることができます。

結論

そして、ここまで別キーについての旅を終えました。MySQLでの別キーの基本から特徴、種類、そして使用上の規則までを学びました。別キーはデータの整合性と一意性を確保するための隠れたヒーローです。

MySQLの旅を続ける中で、さまざまなテーブル構造やキーの組み合わせを試してみましょう。練習を重ねることで、データベース設計が直感的になるでしょう。そして、いつかあなたも別キーの素晴らしさを他の人に教える日が来るかもしれません！

ハッピーコーディング、そしてあなたのクエリがいつも期待通りの結果を返すことを祈っています！

Credits: Image by storyset