データベース基本概念

主キーしゅきー

プライマリキー一意制約外部キーリレーショナルデータベースNULL禁止インデックス

主キーについて教えて

簡単に言うとこんな感じ！

主キーは「データの身分証明書番号」みたいなものだよ！マイナンバーみたいに、テーブル内の各行を「これとこれは絶対に別人！」って断言できる、唯一無二の識別番号なんだ。これがないと、同姓同名の人を区別できなくて大混乱になっちゃうってこと！

主キーとは

主キー（プライマリキー） とは、データベースのテーブル内の各行（レコード）を一意に識別するための列（カラム）またはカラムの組み合わせのことです。英語では Primary Key（PK） と呼ばれ、テーブル設計の根幹をなす非常に重要な概念です。

主キーには2つの鉄則があります。① 値が重複しない（一意性） と ② 値が空（NULL）にならない（非NULL性） です。たとえば社員テーブルなら「社員ID」、商品テーブルなら「商品コード」が主キーになることが多く、この値さえわかれば目的のレコードを必ず1件だけ特定できます。

実務でシステムを発注・選定する際に「テーブル設計書を確認してほしい」と言われたとき、主キーが設定されているかどうかを見るだけで、そのデータベースが適切に設計されているかどうかの第一チェックになります。主キーのないテーブルは「住所録なのに誰が誰かわからない」状態と同じで、データの信頼性が大きく損なわれます。

主キーの3大ルールと役割

ルール	内容	違反するとどうなる？
一意性（ユニーク）	同じ値が2行以上存在してはいけない	同じIDの人が2人いて区別できなくなる
非NULL性	空（NULL）の値は許可されない	「誰かわからない行」が生まれてしまう
不変性	できる限り値を変更しない	変えると他テーブルとの連携が壊れる

主キーの種類を覚えよう

主キーには大きく2種類あります。

自然キー（ナチュラルキー）: 現実世界に存在する値を使う。例：マイナンバー、ISBN（書籍番号）、社員番号など
代理キー（サロゲートキー）: システムが自動で採番する番号を使う。例：データベースが自動で振る連番（1, 2, 3…）や UUID

実務では代理キーが推奨されるケースが多いです。自然キーは「社員番号の付け方が変わった」「ISBNの桁数が変わった」など、外部の変更に引きずられてしまうリスクがあるからです。

複合主キーとは？

単一のカラムだけでは一意にできない場合、複数カラムの組み合わせを主キーにすることもできます。これを複合主キー（コンポジットキー） と呼びます。

例：「受講履歴テーブル」では「学生ID + 講座ID」の組み合わせが主キーになる（同じ学生が同じ講座を2回受講するケースがなければ）。

歴史と背景

1970年代: エドガー・F・コッド（IBM）がリレーショナルデータベースの理論を提唱。「候補キー」「主キー」という概念がこの時点で定義された
1974年: IBM研究所でSEQUEL（後のSQL）が開発され、PRIMARY KEY制約が実装される基盤が整う
1980年代: Oracle、DB2などの商用RDBMSが普及し、主キー制約がデータベース設計の標準として定着
1990年代: SQLが国際標準規格（ISO/IEC 9075）として整備され、PRIMARY KEY構文が標準化される
2000年代〜: Webアプリの普及に伴い、自動採番（AUTO_INCREMENT / SERIAL）や UUID が主キーとして広く使われるようになる
現在: NoSQLデータベース（MongoDBなど）でも「_id」フィールドとして主キーに相当する概念が採用されており、データ識別の考え方は不変

主キー・外部キー・インデックスの関係

主キーは単独で存在するだけでなく、外部キー（Foreign Key） や インデックス と密接に連携しています。

上の図のように、社員テーブルの「部署ID」（外部キー）は、部署テーブルの「部署ID」（主キー）を参照するというリレーション（関係）を作ります。これがリレーショナルデータベースの真髄であり、主キーがその起点になっています。

また、主キーに設定されたカラムにはデータベースが自動的にインデックス（索引）を作成します。これにより、主キーを使った検索は非常に高速になります。

SQLでの主キー設定例

-- テーブル作成時に主キーを設定する例
CREATE TABLE 社員 (
    社員ID   INT          NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    氏名     VARCHAR(50)  NOT NULL,
    部署ID   INT          NOT NULL,
    入社日   DATE,
    PRIMARY KEY (社員ID),          -- 主キーの指定
    FOREIGN KEY (部署ID)           -- 外部キーの指定
        REFERENCES 部署(部署ID)
);

規格番号	内容
ISO/IEC 9075（SQL標準）	SQLの国際標準規格。PRIMARY KEY制約の構文・セマンティクスが定義されている
ISO/IEC 10026（分散トランザクション）	分散DB環境での主キー一意性保証に関連する規格