データベーススペシャリスト 2018年 午前2 問02

表間関係の実装方式【午前2解説】

正解の理由

• 1対1の関係は、論理的にはどちらの表のレコードが対応するかが一対一で決まるため、参照側に相手表の主キーを外部キーとして持たせることで関係を表現できます。どちら側に外部キーを置くかは設計上の都合（NULL許容、オプション性、アクセス頻度など）で決められます。
• ただし、外部キーを単に追加するだけでは一意性は自動的に保証されません。1対1を厳密に保証するには、外部キー列に対して UNIQUE 制約を付けるか、外部キー列自体を主キーにするなどして一意性を確保する必要があります。これにより「1」の側に複数の「1」側参照が生じることを防げます。
• その他の選択肢は、1対多や多対多の実装ルールと合致しないため誤りです（後述）。

解法ステップ

1. 問題が問うのが「1対1／1対多／多対多それぞれの外部キー配置や表の作り方」だと把握する。
2. 各関係に対する基本ルールを思い出す：
   • 1対多：多側に多対1の参照（多側に外部キー）
   • 1対1：どちらか一方に外部キーを置ける（ただし一意性を保証する）
   • 多対多：中間（結合）テーブルを作り、両方の外部キーを持たせる
3. 選択肢をルールに照らして検証する。特に「外部キーを置くだけで一意性が自動的に保たれるか」を見落とさない。
4. 最終的に、1対1についての記述が正しいものを選び、他の選択肢はルール違反や不完全さで除外する。

選択肢別の誤答解説

• ア（正解）: 1対1の場合、列aをB表に追加して外部キーにしてもよいし、列bをA表に追加してもよい、という点は正しい。ただし重要な補足として、外部キー列に UNIQUE 制約を付与するか、外部キーを主キーにするなどして一意性を明示的に保証する必要があります。NULL許容により「0対1」のような設計も可能です。
• イ（誤り）: 「1対多の場合、列bをA表に追加して外部キーとする」は誤りです。1対多（A:1 — B:N）のときは「多」側（B）に「1」側（A）の主キーを参照する外部キーを置きます。多側に外部キーを置くことで、複数のBが同じAを参照できる設計になります。Aに列bを置くと、A側にBの主キーを持つことになり、多側の複数を参照できず不整合になります。
• ウ（誤り）: 「多対多の場合、新しい表を作成し、その表に列aか列bのどちらかを外部キーとして設定する」は不十分です。多対多を正しく表現する中間表（結合表）には、Aの主キーとBの主キーの両方を外部キーとして持たせ、通常は (a, b) の組合せを主キー（または少なくとも UNIQUE）として重複を防ぎます。片方だけでは多対多を表現できません。
• エ（誤り）: 「多対多の場合、列aをB表に、列bをA表にそれぞれ追加して外部キーとする」は誤りです。これは双方に相手の主キーを置く形で、理論上は双方に複数件の参照を許してしまい、多対多を適切に管理できません（データ冗長・整合性管理の困難・参照の重複などの問題が生じる）。多対多は中間テーブルで両者を関連付けるべきです。

よくある誤解

• 外部キーを追加すれば自動的に1対1になる：誤りです。外部キー追加だけでは同じ外部キー値を複数行が持つことが可能なため、UNIQUE 制約や主キー化で一意性を保証する必要があります。
• どちら側が外部キーを持つかは常に固定：誤りです。1対1では設計の都合でどちら側にも置けます。例えば「必ず存在する」側と「任意で存在する」側の関係なら、任意側に外部キーを置くのが自然です。
• 多対多は単に両方の表に相手のキーを追加すればよい：誤りです。中間表で両方のキーを参照する設計が正しい実装です。

補足コラム

• 中間表（結合表）の実装例：多対多の関係を表す table_AB を作成し、列 a, b をそれぞれ外部キー（A.a → table_AB.a、B.b → table_AB.b）とします。重複を防ぐには以下のいずれかを設定します。
  • 複合主キー: PRIMARY KEY(a, b)
  • または surrogate key（id）を主キーにしつつ UNIQUE(a, b) を設定
    これにより同じ組合せの重複挿入を防げます。
• 1対1での実例：ユーザ情報A（基本情報）とユーザ追加情報B（オプション）なら、BにAの主キーを外部キーかつ主キーにして1対1（かつBはAに必ず対応しない）を表現するのがよくあるパターン。
• インデックス：外部キーに対しては検索・結合性能向上のためインデックスを張ることが推奨されます（UNIQUE 制約は暗黙のインデックスを作るDBMSが多い）。

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