SQL Academy · レッスン

主キーと一意性

Q: 「主キーと一意性」で何を学びますか？

主キー、代理キーと自然キー、複合キーを理解し、すべての行に信頼できる一意の識別子が必要な理由を学びます。 ブラウザで直接実行するハンズオンコードでSQL Academyを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。

主キー、代理キーと自然キー、複合キーを理解し、すべての行に信頼できる一意の識別子が必要な理由を学びます。

「主キーと一意性」はCoddyKit上の無料SQL Academyレッスンです。これはレッスン2/4です。下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。これはSQL Academy学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 SQL Academyコースには全4レッスンが含まれています。

すべての行に一意のIDが必要な理由

特定の行を安全に更新または削除するには、その行を曖昧さなく指し示せる必要があります。

"Alice Adams"という名前のユーザーは2人存在できます
しかし、id = 42のユーザーが2人存在してはいけません
この一意な識別子を主キーと呼びます

主キーを宣言する

テーブルを作成するときに、列を主キーとして指定します。

CREATE TABLE products (
  id    BIGSERIAL PRIMARY KEY,
  sku   VARCHAR(50) NOT NULL,
  name  VARCHAR(200) NOT NULL,
  price NUMERIC(10,2) NOT NULL
);

主キー = NOT NULL + UNIQUE

PRIMARY KEYは、次の制約を自動的に適用します。

NOT NULL — 主キーの値は欠落できません
UNIQUE — 2つの行が同じ主キーの値を共有することはできません

データベースは主キーに一意インデックスも作成するため、idによる検索は高速です。

サロゲートキーとナチュラルキー

主キーには、次の2つの選択肢があります。

サロゲートキー — データベースが生成する人工的なIDです（BIGSERIAL、UUID）。現代のアプリでは最も一般的です。
ナチュラルキー — 現実世界の識別子です（メールアドレス、ISBN）。メールアドレスは変更されるため、リスクがあります。

ベストプラクティスは、サロゲートIDを使い、ナチュラルキーにUNIQUE制約を設定することです。

BIGSERIAL：自動インクリメントする整数

PostgreSQLでは、BIGSERIALによって、シーケンスを利用する64ビットの自動インクリメント列を作成できます。

CREATE TABLE orders (
  id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
  user_id BIGINT NOT NULL,
  total NUMERIC(10,2) NOT NULL
);

-- You omit id on insert and the DB fills it in:
INSERT INTO orders (user_id, total) VALUES (7, 99.50);

UUID主キー

別の選択肢として128ビットのUUIDがあります。システム間でIDを一意にしたい場合や、クライアント側でIDを生成する場合に便利です。

CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS "uuid-ossp";

CREATE TABLE sessions (
  id    UUID PRIMARY KEY DEFAULT uuid_generate_v4(),
  user_id BIGINT NOT NULL,
  ip    INET
);

複合主キー

自然な識別子が複数の列の組み合わせになることもあります。

CREATE TABLE order_items (
  order_id  BIGINT NOT NULL,
  product_id BIGINT NOT NULL,
  quantity  INT NOT NULL,
  PRIMARY KEY (order_id, product_id)
);

-- The pair (order_id, product_id) must be unique
-- A product can appear at most once per order

UNIQUE制約と主キーの違い

主キーにせずに、他の列を一意として宣言することもできます。

CREATE TABLE users (
  id    BIGSERIAL PRIMARY KEY,
  email VARCHAR(255) NOT NULL UNIQUE,
  username VARCHAR(50) UNIQUE
);

-- INSERT below fails on the second row:
INSERT INTO users (email, username) VALUES ('a@x.com', 'alice');
INSERT INTO users (email, username) VALUES ('a@x.com', 'bob');  -- ERROR

重複した行を挿入するとどうなるか

重複する主キーを挿入しようとすると、データベースは文全体を拒否します。

ERROR:  duplicate key value violates unique constraint "users_pkey"
DETAIL:  Key (id)=(42) already exists.

これは望ましい動作です。気付かないデータ破損を防げるためです。

主キーによる行の検索は高速です

主キーの一意インデックスにより、何十億行規模でもO(log n)で検索できます。

-- Index Scan using users_pkey on users (cost=0.43..8.45 rows=1)
SELECT email FROM users WHERE id = 42;

IDを再利用しない

行を削除した場合でも、その主キーを再利用してはいけません。他のテーブルや外部システムが、まだその主キーを参照している可能性があります。シーケンスの値は増え続けるままにしてください。IDは安価です。

まとめ

主キーによって、すべての行を安定して一意に識別できます。

サロゲートキー（BIGSERIALまたはUUID）を優先します
重複させてはいけないナチュラルキーにはUNIQUEを使います
複合主キーは、「この組み合わせは一意でなければならない」という要件を表します

確認問題

PRIMARY KEYによって暗黙的に適用されるものはどれですか。

よくある質問

「主キーと一意性」レッスンは無料ですか？

はい。「主キーと一意性」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し（組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター）、SQL Academyコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 SQL Academyコースには全4レッスンが含まれています。

「主キーと一意性」で何を学びますか？

主キー、代理キーと自然キー、複合キーを理解し、すべての行に信頼できる一意の識別子が必要な理由を学びます。ブラウザで直接実行するハンズオンコードでSQL Academyを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。

SQL Academyを始めるのに経験は必要ですか？

事前経験は必要ありません。CoddyKitのSQL Academyは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。これはレッスン2/4です。

「主キーと一意性」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか？

ほとんどのCoddyKitレッスンは約5～10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。

このSQL Academyレッスンでコードを書いて実行できますか？

はい。すべてのSQL Academyレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。

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