【基本情報対策】正規化とE-R図

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1. 2026年10月 正規化とE-R図 基本情報技術者試験 対策 #9 赤神青空
2. ▪並列は、2台とも止まったときだけ止まる 前回のクイズの答えは「C」 前回のクイズ 稼働率 0.9 の装置を2台、並列につないだ システムの稼働率は？ 並列は、どちらか1台が動けば動く。 ⽌まるのは2台とも⽌まったときで、 (1−0.9)×(1−0.9)＝0.01。 稼働率は 1−0.01＝0.99 答えは C 今ココ おさらい . A 直列と取り違えたとき（0.9×0.9） . B 1台のときのまま . C 1−(1−0.9)×(1−0.9) . D ⾜してしまったとき。稼働率は1を超えない 2/17
3. ▪正規化とE-R図、テーブル設計の基本 今回の話 ① E-R図とキー エンティティ‧関連‧主キー ② 正規化 第1〜第3正規形 ③ 実務では 設計のレビューと外部キー制約 今回いちばん持ち帰ってほしいこと 正規化は、1つの事実を1か所にだけ書くための⼿順 今ココ はじめに 3/17
4. ▪エンティティ・属性・リレーションシップ E-R図 顧客 顧客番号 顧客名 多 1対多 受注 受注番号 受注⽇ 多 多 多対多 商品 商品番号 商品名 単価 エンティティ 管理したい対象（箱） 属性 エンティティが持つ項⽬（箱の中） リレーションシップ エンティティどうしの関連（線） 1つの受注に商品がいくつも、1つの商品も受注がいくつも ＝ 多対多 今ココ E-R図 4/17
5. ▪間にエンティティを挟んで、1対多を2つにする 多対多は、連関エンティティで分ける 多対多のまま 受注 多 数量は、どこに書く？ 多 商品 「どの受注で、どの商品を何個」は、受注にも商品にも置けない 連関エンティティで分ける 受注 多 受注明細 数量 多 商品 多対多を、1対多の2つに分ける 今ココ E-R図 5/17
6. ▪行を決める列と、ほかの表を指す列 主キー・候補キー・外部キー 顧客 顧客番号 C C 受注 受注番号 主キー 顧客名 ⻘葉商店 ⼭⽥書店 受注⽇ / / / ⾏を1つに決める列（または列の組） 重複できず、空（NULL）にもできない 候補キー 顧客番号 C C C 実線の下線：主キー 破線の下線：外部キー 今ココ キー ⾏を1つに決められる、最⼩限の列（の組） 主キーは、候補キーの中から1つ選んだもの 外部キー ふつうは、ほかの表の主キーを参照する列 受注の顧客番号は、顧客の顧客番号を指す 6/17
7. ▪1つの受注の行に、商品が繰り返し入っている 正規化する前の受注の表 受注番号 受注⽇ 顧客番号 顧客名 / C ⻘葉商店 / / C C ⼭⽥書店 ⻘葉商店 繰り返し（1つの受注に、商品が何個も） 商品番号 P P P P 商品名 ノート ペン ノート 消しゴム 単価 数量 繰り返し項⽬がある形 ＝ ⾮正規形 このままでは、どのマスにも値が1つだけ、という関係データベースの表の形にならない 今ココ 正規化 7/17
8. ▪繰り返しをなくして、1行に1つの商品にする 第1正規形 受注番号 商品番号 P P P P 受注⽇ / / / / 顧客番号 C C C C 顧客名 ⻘葉商店 ⻘葉商店 ⼭⽥書店 ⻘葉商店 商品名 ノート ペン ノート 消しゴム 単価 数量 第1正規形：どのマスにも値は1つだけ 繰り返しをなくし、1⾏に1つの商品にした 主キーは、受注番号と商品番号の組 今ココ 正規化 8/17
9. ▪ある項目が決まると、別の項目が1つに決まる 関数従属 X → Y：X の値が決まると、Y の値が1つに決まる（Y は X に関数従属する） 商品番号 商品名‧単価 受注番号 受注⽇‧顧客番号 顧客番号 受注番号＋商品番号 数量 2つそろって、はじめて決まる 今ココ 正規化 P なら、いつもノート‧200円 顧客名 9/17
10. ▪部分関数従属をなくす 第2正規形 主キー ⼀部だけで決まる 受注⽇‧顧客番号‧顧客名 受注 受注番号 商品番号 全体で決まる ⼀部だけで決まる 数量 商品名‧単価 主キーの⼀部だけで決まる項⽬がある ＝ 部分関数従属 受注明細 商品 受注番号 受注⽇ 顧客番号 顧客名 受注番号 商品番号 数量 商品番号 商品名 単価 実線の下線：主キー 破線の下線：外部キー 今ココ 正規化 10/17
11. ▪推移関数従属をなくす 第3正規形 受注（第2正規形） 受注番号 受注⽇ 主キーで決まる 顧客番号 顧客名 顧客番号で決まる 受注番号 → 顧客番号 → 顧客名 キーではない項⽬（顧客番号）を経由して決まる ＝ 推移関数従属 受注 顧客 受注番号 受注⽇ 顧客番号 受注には、顧客番号だけを残す（外部キー） 今ココ 正規化 顧客番号 顧客名 実線の下線：主キー 破線の下線：外部キー 11/17
12. ▪1つの事実が、1か所にだけある 第3正規形まで分けた結果 顧客 顧客番号 C C 顧客名 ⻘葉商店 ⼭⽥書店 多 受注 受注番号 受注⽇ 顧客番号 / C / C / C 1つの事実を、1か所にだけ書く 多 受注明細 受注番号 商品番号 数量 P P P P 多 商品 商品番号 商品名 単価 P ノート P ペン P 消しゴム 実線の下線：主キー 破線の下線：外部キー 顧客名は顧客に、単価は商品に、数量は受注明細に。E-R図と同じ4つになる 今ココ 正規化 12/17
13. ▪同じ情報が何か所にもあると、ずれる テーブル設計のレビューで見るところ 同じ情報を、2か所以上に書いていないか 受注番号 商品番号 P P P P 顧客番号 C C C C ずれる‧登録できない‧消える 顧客名 ⻘葉ストア ⻘葉商店 ⼭⽥書店 ⻘葉商店 修正‧追加‧削除のときの不都合（更新時異状とも） 正規化すると、起きにくくなる 今ココ 実務では 修正：1か所だけ直すと、ずれる 受注1001 の1⾏⽬だけ「⻘葉ストア」に直した 同じ C なのに、名前が2つになる 追加：まだ注⽂の無い顧客を登録できない 顧客だけの⾏は、主キーの受注番号‧商品番号が空になる 削除：受注1002 を消すと ⼭⽥書店の情報も、⼀緒に消えてしまう 13/17
14. ▪ただし、理由を決めて あえて正規化を崩すこともある 受注に、顧客名もコピーして持つ 受注番号 顧客番号 C C C 顧客名 ⻘葉商店 ⼭⽥書店 ⻘葉商店 受注番号 → 顧客番号 → 顧客名 が戻る 第3正規形ではなくなる（推移関数従属） 集計した値を、別の表に持つ 顧客番号 C C 顧客名 ⻘葉商店 ⼭⽥書店 売上合計 1,420円 400円 売上合計は、元の表から計算できる値 表は正規形でも、同じ情報を重ねて持つ 崩すなら、理由を決めておく なぜ崩すか（表をつなぐ‧集計するのが毎回重い、など） どれが元のデータで、ずれたらいつ作り直すか 今ココ 実務では 14/17
15. ▪つながりを、データベースに守らせる 外部キー制約 顧客 顧客番号 C C 受注 受注番号 無い顧客番号は、⼊れられない 顧客名 ⻘葉商店 ⼭⽥書店 受注⽇ / / / 受注に（1004, 10/4, C ）を追加しようとする 顧客に C が無いので、エラーになる 顧客番号 C C C 参照されている顧客を消すとき（PostgreSQL の例） 受注1002 が、顧客の C を参照している 何も指定しない → エラーで⽌まる（NO ACTION） CASCADE → 参照している受注も⼀緒に消える SET NULL → 受注の顧客番号を空にする（空を許す列なら） 実線の下線：主キー 破線の下線：外部キー 今ココ 実務では 15/17
16. ▪1つの事実を、1か所にだけ書く まとめ E-R図で、エンティティと関連を整理する E-R図 正規化は、1つの事実を1か所にだけ書く⼿順 正規化 実務では、ずれない設計かを⾒る 実務 多対多は、連関エンティティを挟んで1対多の2つに分ける 第1は繰り返し、第2は部分関数従属、第3は推移関数従属をなくす 崩すなら理由を決める。外部キー制約で、つながりを守る 今ココ まとめ 16/17
17. ▪一度止めて考えてみてください。答え合わせは次回の冒頭で 今回のクイズ 第2正規形のテーブルを第3正規形にするとき、取り除くのは？ A 繰り返し項目 今ココ まとめ B 部分関数従属 C 推移関数従属 D 外部キー 17/17