データベース運用を効率化する SQL とは何か?メリットやデメリット、活用事例まで一挙に紹介!

データベース運用を効率化する SQL とは何か?メリットやデメリット、活用事例まで一挙に紹介!

エンジニアブログ

投稿日:2022/06/07 | 最終更新日:2022/06/20

SQL という言葉をご存知でしょうか?データベース言語の一種であり、 SQL を活用することでデータベースに関する様々な操作を行うことができます。そのため、自社におけるデータ活用を加速するためには、 SQL はとても重要な存在であると言えます。

SQL という言葉自体は聞いたことがあると思いますが、実際にどのようなものか、正しく説明できない方は多いのではないでしょうか?そこで本記事では、 SQL とは何かをご説明した上で、 SQL の種類やメリット、できること、活用事例まで、一挙にご紹介します。

SQL とは?

まずは SQL の概要についてご説明します。 SQL がどのようなものなのか、基礎的な部分を理解しておきましょう。

概要

SQL はデータベースを操作するためのデータベース言語の一種であり、日本語では「シークェル」や「シーケル」と呼ばれることもあります。アルファベットの頭文字を取った略語のように思えますが、 SQL は固有名詞であり、国際標準における SQL は、略語ではなく一つの単語として定義されています。

SQL の起源は1970年代に遡ります。 IBM が世界初のリレーショナルデータベース(RDBMS)となる「 System R 」を開発し、その操作を行うためのデータベース言語として「 SEQUEL ( Structured English Query Language )」が登場しました。この SEQUEL が、現在の SQL のベースになっていると言われています。

また、数あるデータベース言語の中で、 SQL は最も一般的な言語であると言えます。 SQL はデータベース言語として ISO (国際標準化機構)で規格化されているため、特定のデータベースで SQL を使えるようになれば、他の RDBMS でも同じように利用できます。

SQL を活用することで、データベースの管理システム上でデータベースを制御でき、ユーザーやシステムからの命令を受けて RDBMS にクエリを実行し、その結果を返します。モニターなどで結果を表示できるため、効率的かつわかりやすくデータベースを運用することが可能になります。

種類

一口に SQL と言っても、実はいくつかの種類に分類されます。大きく分けると以下の3種類があり、それぞれ異なる特徴を持っています。

データ定義言語(Data Definition Language)

データ定義言語は RDBMS のオブジェクト構造やオブジェクト同士の関係を定義するための構文であり、 DDL と略されます。代表的な命令文としては、オブジェクトを定義する「 CREATE 」やテーブル同士を結合する「 JOIN 」、オブジェクトを削除する「 DROP 」などが挙げられます。

データ操作言語(Data Manipulation Language)

データ操作言語はデータベースを操作するための構文であり、 DML と略されます。目的語や条件を組み合わせて利用されることが多く、目的語に条件を設定することもできます。また、 SQL 関数を使える点も大きな特徴です。代表的な命令文としては、データベースを検索する「 SELECT 」やデータを挿入する「 INSERT 」などが挙げられます。

データ制御言語(Data Control Language)

データ制御言語はデータに対するアクセスを制御するための構文であり、 DCL と略されます。主にトランザクション管理やシステム管理、ユーザーのアクセス権の制御を目的として使われることが多くなっています。代表的な命令文としては、ユーザー権限を付与する「 GRANT 」やトランザクションを開始する「 BEGIN 」などが挙げられます。

プログラミング言語との違い

SQL と混同しやすいものとして、プログラミング言語が挙げられます。両者は似ているように思えますが、厳密にはそれぞれ異なるものであるため、違いを正しく理解しておきましょう。

SQL はデータベース言語の一種であり、集めたデータをプログラムによって整理し、簡単に操作できるようにするためのものです。一般的には宣言型言語(非手続き型言語)と呼ばれており、データの管理や探索を行うことはできますが、それ以上の機能は搭載されていません、

その一方で、プログラミング言語はプログラム本体を構築するために使うものです。プログラムが実行する処理手順を定義し、コンピューターに対して細かい指示を与えます。一般的には手続き型言語と呼ばれており、データベース言語よりも複雑で種類も多岐にわたります。

このように、 SQL とプログラミング言語は明確に異なる役割を持っています。両者を混同しないように注意してください。

SQL のメリット

SQL を活用することで、企業は様々なメリットを享受できます。代表的なものをいくつかご紹介します。

自社のデータ活用を加速できる

SQL を活用することで、集めたデータをプログラムによって整理し、簡単に操作できるようになります。つまり、必要なデータを迅速に検索・抽出することが可能となり、これによって自社のデータ活用を加速できるのです。昨今、企業が保有するデータ量は日々増加しているため、膨大なデータを整理しながら、効率的にデータベースを運用できる点は SQL の大きなメリットだと言えます。

様々なデータベースで利用できる

SQL は ISO (国際標準化機構)で規格化されているため、特定のデータベースで SQL を使えるようになれば、他の RDBMS でも同じように利用できます。 SQL が扱える代表的なデータベースとしては、 Oracle 社の Oracle Database や Microsoft 社の Microsoft SQL Server 、オープンソースの MySQL などが挙げられます。

これらのデータベースは、それぞれ異なるデータベースエンジンを採用していますが、すべて SQL を使って操作することができます。このように、一度習得すれば様々なデータベースに応用できる点は SQL の嬉しいポイントです。

SQL が使えるデータベースについては、記事の後半で詳しくご紹介します。

プログラミング言語よりもシンプルに使える

SQL はプログラミング言語よりもシンプルに使うことができます。プログラミング言語は数千種類ものパターンがあり、かつ、操作も複雑であるため、習得するには多くの時間と労力が必要になります。その一方、 SQL はシンプルな言語であるため、習得にかかる負荷は小さく、すぐに実践の中で活用できます。

SQL のデメリット

SQL には、メリットだけではなくデメリットも存在します。事前に内容を理解して、実際に SQL を使うときは注意してください。

誤った意思決定を誘発するリスクがある

SQL でデータを抽出する主な目的は、そのデータを分析し、企業としての意思決定に役立てるためです。しかし、 SQL でデータを抽出する際に、誤ったデータやクエリ、条件を使っていた場合、正しくない結果がデータとして抽出されてしまいます。

そして、そのデータをもとに意思決定を行えば、当然ながら適切な意思決定はできません。このように、 SQL を過信して前提部分を間違えている場合、それは誤った意思決定に直結するリスクがあるのです。 SQL を使う際は複数人でのチェックを徹底するなど、ミスを防止するための工夫を忘れないようにしてください。

重いクエリでサーバーに大きな負荷が掛かるリスクがある

SQL の操作に慣れていない人が作業をする場合、無意識に重いクエリを実行してしまう可能性があります。これにより、サーバーに大きな負荷が掛かって他の処理が遅れたり、従量課金のサービスでは高額請求に繋がったりするリスクがあるのです。

そのため、クエリを実行する際は、その影響度合いを事前にチェックした上で、ミスが起こらないような運用を心掛ける必要があります。可能であれば、複数人で相互確認をすることで、ミスの発生リスクを最小限に抑えることができます。

SQL でできること

ここまで、 SQL の概要やメリット・デメリットをご説明しました。それでは、実際に SQL でどのようなことができるのでしょうか?以下、順番に見ていきましょう。

データベースの作成

SQL を使うことで、データベースそのものを作成することができます。また、データベースに格納するためのテーブルを作ることも可能であり、テーブルのカラム数を指定したり、インデックスを追加したりすることもできます。

データの検索

SQL を活用すれば、データベースに保管されているデータを効率的に検索できます。本来、データベースに存在する膨大なデータを検索するためには多くの時間を要しますが、 SQL を使うことでスピーディーな検索を実現でき、その後のアクションを素早く実行に移すことが可能になります。

データの操作

SQLでは、データベースに格納されたデータの変更を行うことができます。例えば、変更するレコードとカラムを指定して、特定の値に変更したり、削除したりすることが可能です。ただし、基本的には変更後に元に戻すことはできないので、事前にバックアップを取っておくことをオススメします。

テーブルの結合

SQL を使うことで、複数のテーブルを統合して、1つの新しいテーブルを作成できます。これにより、複数要素を持ったテーブルを1つのテーブルに集約し、データを見やすくしたり、プログラムに対してテーブルを効率的に読み込ませたりすることが可能になります。

トランザクション制御

先程、 SQL で変更したデータはもとに戻せないとお伝えしましたが、トランザクション制御を活用することでこの課題は解決できます。トランザクション制御を使うと、 SQL の実行結果を確認した上で採用可否を判断できるため、より安全に SQL を活用することが可能になります。

SQL の活用事例

前章では、 SQL でできることをご説明しましたが、 SQL は普段の業務の中でどのように活用されているのでしょうか?ここでは、身近な SQL の活用事例を2つご紹介します。

Excel や Google スプレッドシートとの連携

自社のデータを分析する際、 Excel を使っている方は多いのではないでしょうか?実は SQL を Excel と連携させることで、大幅な業務効率化を実現できるのです。

例えば、複雑な計算処理が必要になる場合、この処理を事前に SQL で作成しておきます。これにより、 Excel のデータ計算を SQL で自動化することができ、煩雑な Excel 作業から解放されます。さらに、目的のデータを得るまでのリードタイム短縮にも繋がるため、迅速な意思決定を実現することが可能になります。

また、 Excel だけではなく、 Google スプレッドシートと SQL を連携させることも可能です。 Google スプレッドシートとは、 Google Workspace (旧 G Suite )に内包されている機能の一つであり、 Google 版の Excel のようなものです。

Google スプレッドシートには、 GAS ( Google Apps Script )と呼ばれる、 Excel で言うところのマクロのようなものが存在し、この GAS と SQL を連携して使うことで、作業の自動化やアプリケーションの作成など、様々なことを実現できます。

Google スプレッドシートの GAS に関心のある方は以下の記事がオススメです。

業務効率化を実現!Google Apps Script の7つのメリットとは?できることや使い方まで徹底解説!

Web アプリケーションの開発

SQL の代表的な活用例が Web アプリケーションの開発です。例えば、 EC サイトや SNS などの Web アプリケーションにおいては、膨大なデータを継続的に保管しなければいけません。さらに、ユーザー情報に変更がある場合は、迅速に対応できるように準備しておく必要があります。

仮に、この膨大なデータをファイルで保管・操作する場合、データ量が多ければ多いほど、データの更新作業に時間が掛かり、 Web サイトが重くなります。しかし、 SQL を使えば、素早くデータを更新することができ、 Web サイトの快適性を担保したまま、 Web アプリケーションを運用できるのです。

SQL 利用時の注意点

SQL には様々なメリットが存在し、多くのことを実現できる便利なデータベース言語ですが、実際に利用する場合は注意しなければならない点があります。そして、その代表例と言えるのが「 SQL インジェクション」です。

SQL インジェクションの「インジェクション」は、英単語の「 injection 」のことであり「注入」を意味する言葉です。つまり、 SQL インジェクションとは、アプリケーションの脆弱性を狙って、正しくない SQL 文を作成・注入し、データベースを不正操作する攻撃のことを指しています。

一般的に、データベースと連携して動くアプリケーションは、ユーザーが入力した情報を基にして、サーバー側で処理を行いその結果を返します。この時、サーバーやデータベースの情報を参照・更新しますが、本来は想定外の不正な入力が認められた場合、処理を中断してエラーを返す必要があります。

しかし、アプリケーションに脆弱性が存在する場合、ユーザーの入力値を適切に判断することができず、不正な入力をそのまま処理してしまい、結果としてデータベースの操作が可能になり、そこから情報漏洩などのインシデントに発展するリスクがあります。

このように、 SQL にはセキュリティ上のリスクが存在することを認識しておいてください。そのため、一定の知識や勉強をしてからSQLを操作することが大事です。

SQL の使えるメジャーなデータベース

SQL の使えるデータベースは複数存在しますが、今回は「 MySQL 」と「 PostgreSQL 」という代表的な2つのデータベースをご紹介します。

データベースに関しては以下の記事で詳しく解説しておりますので、合わせてご確認ください。

RDB(リレーショナルデータベース)とは?NoSQLデータベースとの違いを徹底解説

MySQL

MySQL は代表的なデータベースの一つであり、世界中で広く利用されています。高速処理や高いセキュリティレベルなど様々なメリットを持っており、幅広いアプリケーションと連携できます。

また、 MySQL はオープンソースで提供されており、デスクトップへのインストールで使える他、アプリケーションサーバーにインストールして使用することも可能です。このように、 MySQL はとても高い柔軟性を誇り、かつ、安全性も高いデータベースとして、数多くのユーザーに支持されています。

PostgreSQL

PostgreSQL も代表的なデータベースの一つであり、複雑かつ膨大なデータを扱う際に効果を発揮します。 PostgreSQL には多彩な機能が搭載されているため、自社の目的や課題に応じて、柔軟にデータを処理することができます。

また、 PostgreSQL の大きな特徴として、拡張性に優れている点が挙げられます。そのため、扱うデータ量が急に増減した場合でも、慌てずに対応することが可能です。さらに、 ACID に準拠している点や高度な同時実行性を持っている点も PostgreSQL の大きなメリットだと言えるでしょう。

MySQL と PostgreSQL の違い

MySQL と PostgreSQL は、どちらもオープンソースのデータベースである点は共通していますが、実際には様々な違いがあります。

以下、 MySQL と PostgreSQL の違いを表にまとめます。

MySQL PostgreSQL
データベースの種類 RDBMS ORDBMS
特徴 ・汎用性が高い
・データ処理が速い
・セキュリティレベルが高い
・カスタマイズ性が高い
・豊富な機能が揃っている
・複雑かつ大量なデータを処理できる
向いている用途 ・様々なシステムに対して柔軟に利用する
・高速データ処理で作業効率を高める
・特殊要件に対応する
・複雑で大量なデータを処理する

MySQL は RDBMS として提供されていますが、 PostgreSQL は ORDBMS に位置付けられるデータベースです。 ORDBMS は「オブジェクト関係データベース管理システム」と呼ばれており、オブジェクト指向でデータベースを管理できるデータベースです。

MySQL は世界中で多くのユーザーに利用されており、汎用性が高いため、様々なシステムと高い相性を誇ります。また、データ処理を速く実行できるため、作業効率を重視する場合は MySQL がオススメの選択肢になります。

一方、 PostgreSQL は高いカスタマイズ性や豊富な機能が特徴のデータベースです。複雑かつ大量なデータを処理できるため、大規模なプロジェクトやビッグデータを扱う場合は PostgreSQL を選ぶと良いでしょう。

このように、 MySQL と PostgreSQL には様々な違いが存在するため、それぞれの特徴を正しく理解しておきましょう。

SQL 活用にオススメのデータベースサービスをご紹介

ここまで、 SQL に関する基本的な内容や活用事例をご紹介してきました。最後に SQL を活用する上でオススメのサービスをご紹介します。

前述した通り、 SQL は様々なデータベースで活用できるものですが、当然ながらデータベースごとに特徴は異なります。データベースサービスを選ぶための基準は多岐にわたりますが、主に以下の3点を重視すると良いでしょう。

  • 操作性
  • 柔軟性
  • セキュリティレベル

自社のデータを多くの社員が有効に活用するためには、使いやすいデータベースであることが求められます。また、急激なデータ量の変化に対応できるよう、柔軟性を担保できるサービスを選ぶべきだと言えるでしょう。さらに、データベースには、自社の機密情報を保管するケースも多いため、セキュリティレベルが高く、安心して使えるサービスを選択する必要があります。

上記の観点を踏まえて考えると、 SQL を活用する上では Google Cloud (GCP)がオススメなサービスだと言えます。以下、 Google Cloud (GCP)がオススメな理由をご説明します。

Google Cloud (GCP)とは?

Google Cloud (GCP)は Google が提供しているパブリッククラウドサービスです。同じ種別のサービスとしては、 Microsoft 提供の Azure や Amazon 提供の AWS などが挙げられます。

Google Cloud (GCP)は「 Gmail 」 や「 YouTube 」などの有名サービスで実際に動いているプラットフォーム技術をそのまま使用できるため、非常に高いインフラ性能を誇ります。

「コンピューティング」「機械学習( AI )」「ビッグデータ解析」など、 Google Cloud (GCP)には様々な機能が搭載されており、企業の生産性向上や業務効率化を実現するための強い味方になります。

そして、この Google Cloud (GCP)に内包されている Cloud SQL が、 SQL を使う上で強力な武器になります。 Cloud SQL については次項で詳しくご紹介します。

Google Cloud (GCP)に関心のある方は以下の記事が参考になります。

Google Cloud Platform™ (GCP) とは

Cloud SQL とは?

Cloud SQL は Google Cloud (GCP)に内包されているデータベースサービスです。

Cloud SQL を活用することで Google の信頼性の高い基盤の上でスケーラブルなデータベースを構築できる上に、フェイルオーバーや Master-Slave レプリケーションなど、自分で全て行うには面倒な運用管理を容易に実行することが可能です。

なお、フェイルオーバーとは、稼働中のシステムにトラブルが発生した場合に待機システムへ切り替えることであり、 Master-Slave レプリケーションとは、障害時にデータが失われることがないようにレプリケーション(複製)を作成しておくことです。

また、「ユーザーの管理」「データベースの管理」「定期バックアップ」などは Web コンソール上で操作できるため、管理工数を削減することができます。このように Cloud SQL は単に MySQL / PostgreSQL を提供するだけではなく、自社の業務効率化を実現するためのサービスであると言えます。

さらに Cloud SQL はフルマネージドで提供されているため、ユーザー側に発生する作業負担は一切ありません。サーバー障害時の対応をはじめとして、すべての管理・運用を Google に任せることができるため、より生産性の高い業務に注力することが可能になります。

フルマネージドサービスについては、以下の記事が参考になります。

マネージドサービスとフルマネージドサービスの違いとは?メリット・デメリットまで徹底解説!

Cloud SQL がオススメな理由

簡単な操作

「データベース」と聞くと、難しくて専門知識が必要になるイメージがありますが、 Cloud SQL はとても簡単な操作で使うことができます。これは Cloud SQL に限った話ではなく、 Google が提供するサービスは総じて直感的かつ容易に操作できる点が大きな特徴です。

Cloud SQL を使えば、専門知識がなくても簡単にデータベースを構築することができ、各種設定はわずか数分で完了します。標準の接続ドライバと組み込みの移行ツールを活用することで、初めてでも数分でデータベースを作成することができます。

ただし、これは Cloud SQL のユーザーインターフェースが使いやすく、簡単にデータベースを構築できる、という意味で記載しています。データベースには自社の貴重な情報を格納するため、情報漏洩などのインシデントが発生することがないように、実際にデータベースを構築する際は事前に学習してから作業するようにしてください。

柔軟なスケーリング

スケーリングとは、サーバーなどのリソースを自由に増減することです。 Cloud SQL は 100% クラウドで提供されているサービスのため、柔軟なスケーリングが可能になります。

そのため、 PoC (概念実証)で気軽にデータベースを試したい場合や、本番環境で本格的なデータベースが必要になる場合など、様々なシーンに対応することができます。自社の状況に応じてスケーリングを行い、常にコストの適正化を実現できる点は Cloud SQL の大きなメリットだと言えます。

高いセキュリティレベル

データベースには企業が保有する貴重なデータが保管されているため、セキュリティの担保が必要不可欠です。万が一、情報漏洩などの情報事故が発生した場合、取り返しのつかない事態に発展します。

その点、 Cloud SQL はプライベート IP のみの構成を構築することができ、第三者が侵入できないプライベート接続を実現できるため、安全な環境でデータベースを運用することが可能です。

さらに、 Cloud SQL は「 ISO / IEC 27001 」に準拠しているほか、 Google の内部ネットワーク、データベーステーブル、一時ファイル、バックアップにおいてデータを暗号化して取り扱うため、実業務でも安心して利用することができます。


このように、 Cloud SQL を活用することで企業は様々なメリットを享受でき、効率的かつ安全にデータベースを運用することができます。

以下の記事で Cloud SQL の最新情報をご紹介しています。

Cloud SQL が大幅アップデート?2021最新機能の紹介と利用前に確認すべき5つのポイントを徹底解説!

まとめ

本記事では、 SQL の概要や種類、メリット、できること、活用事例まで、一挙にご紹介しました。内容をご理解いただけましたでしょうか?

データ活用を実践していく上で SQL は必要不可欠なものであると言えます。 SQL の活用により、効率的にデータを扱うことが可能になるため、生産性向上や迅速な意思決定を実現できます。

SQL の用途は多岐にわたり、実際に多くの企業が SQL を活用して自社のデータベース運用を効率化しています。身近な活用例としては、この記事でご紹介した Excel との連携や Web アプリケーションの開発などが挙げられます。

SQL は様々なデータベースで使うことができますが、オススメなサービスは Google Cloud (GCP)に搭載されている Cloud SQL です。使いやすいインターフェースや柔軟なスケーリング、高いセキュリティレベルなど、 Cloud SQL を活用することで、企業は様々なメリットを享受できます。

本記事を参考にして、ぜひ Google Cloud (GCP)の導入、および、 Cloud SQL の活用を検討してみてはいかがでしょうか?



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