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Zli Bootcamp Web Backend

データベース入門

前回の講義ではWebAPIの作成について学びました。 今回は、データベースについて学び、データベースを利用したWebAPIの作成を行います。

データベースとは

データベースは、データを保存・管理するための仕組みです。 データベースには、以下のような特徴があります。

  • データの永続化: データを永続的に保存することができます。
  • データの整合性: データの整合性を保つことができます。
  • データの検索: データを検索することができます。

データベースには、様々な種類がありますが、代表的なものには以下のようなものがあります。

  • リレーショナルデータベース(RDB): テーブルという形式でデータを保存するデータベースです。代表的なものにはMySQLやPostgreSQLがあります。
  • NoSQLデータベース: 関係データベース以外のデータベースです。代表的なものにはMongoDBやRedisがあります。
  • NewSQLデータベース: 関係データベースの拡張版です。代表的なものにはSpannerやTiDBがあります。

今回学んでいく内容は、リレーショナルデータベース(RDB)についてです。

リレーショナルデータベース(RDB)

リレーショナルデータベース(RDB)は、テーブルという形式でデータを保存するデータベースです。 RDBでは、データをテーブルという形式で保存し、テーブル間の関係を定義することができます。

RDBの例を示します。

idname
1Alice
2Bob

RDBには、以下のような特徴があります。

  • テーブル: データを保存するための表です。
  • カラム: テーブル内のデータの種類を定義します。
  • レコード: テーブル内の1行分のデータです。
  • 主キー: テーブル内のレコードを一意に識別するためのカラムです。
  • 外部キー: テーブル間の関俩を定義するためのカラムです。

RDBでは、SQL(Structured Query Language)という言語を使ってデータの操作を行います。 SQLは、データベースに対してクエリを発行するための言語で、以下のような操作ができます。

  • データの挿入: テーブルにデータを挿入します。
  • データの取得: テーブルからデータを取得します。
  • データの更新: テーブル内のデータを更新します。
  • データの削除: テーブル内のデータを削除します。

データベースに対応している型

データベースには、以下のようなデータ型があります。

  • INTEGER: 整数型
  • TEXT: 文字列型
  • BLOB: バイナリデータ型

データベースによっては、他にも様々なデータ型がありますが、基本的なデータ型は上記の4つです。

SQLite3のインストール

今回は、SQLite3を使ってデータベースを作成します。 SQLite3は、軽量なデータベースエンジンで、ファイルベースのデータベースを作成することができます。

まずは、SQLite3をインストールします。

Terminal window
sudo apt install sqlite3

macOSの場合は、Homebrewを使ってインストールします。

Terminal window
brew install sqlite3

インストールが完了したら、以下のコマンドでSQLite3のバージョンを確認します。

Terminal window
sqlite3 --version

SQLite3の操作

SQLite3を使ってデータベースを作成し、操作してみましょう。

まずは、SQLite3に接続します。

Terminal window
sqlite3

次に、データベースを作成します。

Terminal window
sqlite> .open sample.db

テーブルの作成 CREATE TABLE

データベースが作成されたら、テーブルを作成します。 テーブルを作成するには、CREATE TABLE 文を使います。

Terminal window
sqlite> CREATE TABLE テーブル名 (カラム名1 データ型1, カラム名2 データ型2, ...);
Terminal window
sqlite> CREATE TABLE users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT);

データの挿入 INSERT INTO

テーブルが作成されたら、データを挿入します。 データを挿入するには、INSERT INTO 文を使います。

Terminal window
sqlite> INSERT INTO テーブル名 (カラム名1, カラム名2, ...) VALUES (値1, 値2, ...);
Terminal window
sqlite> INSERT INTO users (name) VALUES ('Alice');
sqlite> INSERT INTO users (name) VALUES ('Bob');

データの取得 SELECT

データを挿入したら、データを取得してみましょう。 データを取得するには、SELECT 文を使います。

Terminal window
sqlite> SELECT * FROM テーブル名;
Terminal window
sqlite> SELECT * FROM users;

* は全てのカラムを指定するための記号です。 nameカラムを取得する場合は、以下のように記述します。

Terminal window
sqlite> SELECT name FROM users;

データの更新 UPDATE

データを取得したら、データを更新してみましょう。 データを更新するには、UPDATE 文を使います。

Terminal window
sqlite> UPDATE テーブル名 SET カラム名1 = 値1, カラム名2 = 値2 WHERE 条件;
Terminal window
sqlite> UPDATE users SET name = 'Charlie' WHERE id = 1;

データの削除 DELETE

データを更新したら、データを削除してみましょう。 データを削除するには、DELETE 文を使います。

Terminal window
sqlite> DELETE FROM テーブル名 WHERE 条件;
Terminal window
sqlite> DELETE FROM users WHERE id = 2;

WHERE句

SQLでは、WHERE 句を使って条件を指定することができます。 WHERE 句を使うことで、特定の条件を満たすデータのみを取得、更新、削除することができます。

Terminal window
sqlite> SELECT * FROM users WHERE id = 1;
Terminal window
sqlite> UPDATE users SET name = 'David' WHERE id = 1;
Terminal window
sqlite> DELETE FROM users WHERE id = 1;

検索条件

WHERE 句には、以下のような検索条件を指定することができます。

  • =: 等しい
  • !=: 等しくない
  • >: より大きい
  • <: より小さい
  • >=: 以上
  • <=: 以下
  • AND: かつ
  • OR: または
  • IN: 指定した値のいずれか
  • LIKE: 指定したパターンに一致する
  • BETWEEN: 指定した範囲内

詳細な検索条件については、SQLite3の公式ドキュメントを参照してください。

データベースの終了

データが取得できたら、SQLite3を終了します。

Terminal window
sqlite> .exit

以上で、SQLite3を使ったデータベースの作成と操作が完了しました。

演習

以下の演習問題は、SQLite3を使ってデータベースを作成し、操作してみましょう。

  1. users テーブルを作成し、以下のデータを挿入してみましょう。
    • id: 1, name: Alice , age: 20
    • id: 2, name: Bob , age: 25
  2. users テーブルから全てのデータを取得してみましょう。
  3. users テーブルの name カラムを Charlie に更新してみましょう。
  4. users テーブルから id が 2 のデータを削除してみましょう。

where句を使って、条件を指定してデータを取得します。

  1. users テーブルから name が Alice のデータを取得してみましょう。
  2. users テーブルから age が 20 以上のデータを取得してみましょう。
  3. users テーブルから age が 20 以上かつ name が Alice のデータを取得してみましょう。
  4. users テーブルから age が 20 以上または name が e で終わるデータを取得してみましょう。

まとめ

データベースについて学び、SQLite3を使ってデータベースを作成し、操作する方法について学びました。 次回は、Go言語からSQLite3を操作する方法について学びます。