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データベース触り始めるのでER図に入門

2024/04/02に公開
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er図
Mermaid
tech

はじめに

なぜER図を描こうと思ったかと言うと、インターンの選考テストでSQLについての知識が問われたことがきっかけである。

テスト受験直前まで知識ゼロだったのだが、試験中に勉強している間にSQLでデータベースを操作できることに何気ない感動を覚えたし、データベース設計に興味が湧いてきた（受験中にブラウザ等で調べものが出来るルールだった）。

データベース設計の基本と言えばER図だと思っているので入門してみたまでである。

ついでにずっと気になっていたMermaid記法もついでに習得してやろう、ということでMermaidでER図を作成できるまでをゴールとしたい。

そもそもデータベース知識

早速ER図の作り方を調べていたのだが、データベースに対してあまりにも無知だったので、気になったところのメモを残しておく。

レコードとは

データベースの1件当たりのデータ単位のこと。行列で例える時、データベースのカラム（各プロパティ）が列なら、レコードは行。

PK, UKの違い

それぞれ主キー制約(Primary Key), 一意キー制約(Unique Key)である。

主キー制約はとにかくレコードを識別するために設ける。そのためNull値を許容しない、NOT NULL制約がかけられている。

また名前の通り、一つのカラムに対してのみ設定できる。

よくあるのが例えば、ユーザデータの内、ユーザIDは一意であるために主キー制約を設けることで、1人のユーザを特定できる。

対して一意キー制約では各カラムの組み合わせがユニークであれば良いという仕組み。

そのため、PKはUKの中の親分のようにとらえることも出来そうだが、PKと違うところはNull値を許容すること。

そのため、複数のレコードで対象のカラムがNull値でも重複判定はされない。

以下のページが参考になった。

ER図入門

ではER図ってなんぞやを学んでいく！

ER図は”Entity Relationship Diagram”と訳され、「エンティティ同士の関係図」ということになる。

エンティティとはデータベースのテーブルのことであり、各テーブルの連携をER図で表現できるみたい。

そもそもの目的としてはデータ構造をハッキリさせることで、設計をしやすくすること。

また、ER図にも種類があり、

  • 概念ER図
  • 論理ER図
  • 物理ER図

がある。

今回主に扱うのは物理ER図である。

ER図にはそれぞれ以下の要素で構成されている。

  • エンティティ
    • 直訳「モノ」。テーブルのこと
  • アトリビュート
    • エンティティの中のカラムのこと
  • リレーション
    • テーブルをつなぐ線
  • カーディナリティ
    • 直訳「多重度」
    • リレーションの始点・終点に付いており、エンティティ同士の要素数の比率などを表す
    • e.g. 1対1, 1対多数, 1対0か多数など

https://web-img.rensa.jp.net/rensa/images/techmania/thumbnail/images/er1.png より

アトリビュートを構成する要素

アトリビュートは以下の内容から成り立っています。

  • データ型
    • e.g. INT, CHARなど
  • カラム名
    • まんまカラムの名前
    • e.g. id, name, ageなど
  • キー
  • 備考
    • 補足コメントを入れられる
    • e.g. “ageの上限は120”, “田中さんはブラックリストね”など

おそらく順不同だが、私はこの順番に従うことにする。

参考

以下のページを参考にしました。

MermaidでER図

座学はここで終了。実際にER図を作成してみる。

まず言葉でデータベースの設計を行ってみる。

文章でデータベース構造定義

以下2つのエンティティを定義した。

  • エンティティ名: users
    • 各カラム
      • int id PK “固有のユーザID”
      • varchar name “ユーザ名”
      • text profile “ユーザの紹介文”
  • エンティティ名: articles
    • usersエンティティと連携
    • 1ユーザ当たり投稿数は0でもいいし、複数あっても良い
    • 各カラム
      • int id PK “ブログ投稿を識別するためのID。slugとしても使う”
      • int author_id FK “著者のID。usersエンティティと連携”
      • varchar title “ブログのタイトル”
      • varchar description “ブログの説明”
      • text contents “ブログ本文”
      • bit is_public “公開するか否か”

ここで使えるデータ型が何なのか詰まったのでSQLのデータ型まとめ #SQL - Qiitaを参考とした。

Mermaidで書いてみる

それではこれをER図に起こしてみる。

わーおい！ER図ええなあーーー⁉

箇条書きでも十分見やすかったけど、ER図のほうが見やすいでんな（もちろん慣れは必要やけど基本データベース設計している人は知ってる人たちやから関係ない気がする）。

感動ポイントを1つ挙げると、カーディナリティの記法が表現そっくりなこと。

これやったらいちいちカーディナリティを覚えなくても直感的に書けるから素敵やな。

参考

まとめ

最初はカーディナリティが面倒くさそうに見えたけど、実際に触ってみたらそこまで難しくなかったし、もうちょっと早くMermaid記法に触れておけばよかった。。

ぶっちゃけデータベースを触らない人だったから勉強する意味が無かったんやけど、近頃の開発でデータベースを使うのでいい勉強になった。

素人でもちょっとの説明でデータベース構造が手に取れるのが良いところだと思った。

Mermaidが一番アツかった時期（たしかリリースされた2022年ごろ）から少し経っているおかげで主要ドキュメントツールはほとんどMermaid対応しているところもいいね。

個人的に使いたいMermaid記法についてもまとめたいけど、趣旨が変わるのでまた別記事で。

それでは👋

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