データベースの結合とは？内部結合と外部結合の違いを解説

データベースを使ったプログラミングでは、「結合」は非常に重要な概念です。しかし、初心者の方にとっては少し難しく感じられるかもしれません。このブログでは、データベースの結合の基本を学び、内部結合と外部結合の違いをシンプルな具体例を交えて解説します。この記事を読むことで、プログラミングに役立つ知識を身につけ、データベース操作を効率的に行えるようになります。

1. データベースの結合とは？

1-1 結合の基本概念

データベースの結合は、複数のテーブルに存在するデータを関連付け、1つの結果セットとしてまとめる方法です。通常、各テーブルは異なる情報を保持しており、結合（JOIN）を使うことで、その情報を統合して効率的なデータ検索が可能になります。

1-2 なぜ結合が必要か

複数のテーブルにわたる関連データを扱う際、結合は不可欠です。例えば、社員データと部署データがそれぞれのテーブルに分かれている場合、両方の情報をまとめて取得したい時に結合を使います。これにより、冗長なデータの繰り返しを避け、効率的なデータベース設計が可能になります。

2. 内部結合（INNER JOIN）の仕組み

2-1 内部結合の基本

内部結合（INNER JOIN）は、2つのテーブルで一致するデータだけを抽出します。共通のキーを基にデータを結びつけ、両方のテーブルに存在する行だけが結果に含まれます。

2-2 SQLでの内部結合の例

以下のSQL例では、employeesテーブルとdepartmentsテーブルをdepartment_idで結合し、社員とその所属部署を取得します。

SELECT employees.employee_id, employees.name, departments.department_name
FROM employees
INNER JOIN departments ON employees.department_id = departments.department_id;

このクエリでは、employeesテーブルのdepartment_idとdepartmentsテーブルのdepartment_idが一致する行だけが結果に含まれます。

3. 外部結合（OUTER JOIN）の種類と使い方

3-1 左外部結合（LEFT JOIN）の解説

左外部結合（LEFT JOIN）は、左側のテーブルのすべての行と、右側のテーブルの一致する行を取得します。右側のテーブルに一致する行がない場合、NULLが返されます。

SELECT employees.employee_id, employees.name, departments.department_name
FROM employees
LEFT JOIN departments ON employees.department_id = departments.department_id;

このクエリでは、すべての社員データを取得し、もし社員が部署に所属していない場合はdepartment_nameにNULLが表示されます。

3-2 右外部結合（RIGHT JOIN）の解説

右外部結合（RIGHT JOIN）は、右側のテーブルのすべての行と、左側のテーブルの一致する行を取得します。左側のテーブルに一致する行がない場合、NULLが返されます。

SELECT employees.employee_id, employees.name, departments.department_name
FROM employees
RIGHT JOIN departments ON employees.department_id = departments.department_id;

このクエリでは、すべての部署データを取得し、社員がいない部署の場合はemployee_idとnameがNULLとして表示されます。

4. 内部結合と外部結合の違い

4-1 どちらを使うべきか？

• 内部結合は、両方のテーブルに一致するデータだけが必要な場合に使用します。
• 外部結合は、片方のテーブルに存在しないデータも含めたい場合に適しています。たとえば、すべての社員を表示し、部署に所属していない社員も表示するならLEFT JOINを使用します。

4-2 結合によるデータの違いを視覚化

例えば、employeesテーブルとdepartmentsテーブルをdepartment_idで結合した場合、内部結合と左外部結合で取得されるデータは以下のような違いがあります。

この例から分かるように、内部結合では両方のテーブルに存在するデータのみ表示されますが、外部結合ではNULLも結果に含まれます。

5. 実際に結合を使ったSQLクエリの例

まず、前提となるテーブル構造は以下の通りです。

employees テーブル

projects テーブル

project_assignments テーブル

このテーブルを基に、内部結合と外部結合のSQLクエリを実行します。

5-1 内部結合の実際の使い方

例えば、特定のプロジェクトに参加している社員の一覧を取得する場合、内部結合を使うことができます。

SELECT employees.name, projects.project_name
FROM employees
INNER JOIN project_assignments ON employees.employee_id = project_assignments.employee_id
INNER JOIN projects ON project_assignments.project_id = projects.project_id;

実行結果:

この内部結合では、project_assignmentsとprojectsの両方に対応するデータが存在する社員のみが表示され、プロジェクトに未参加の社員（例: Charlie）は表示されません。

5-2 外部結合を使った実用的なクエリ

例えば、すべての社員を表示し、プロジェクトに未参加の社員も含めたい場合、左外部結合を使います。

SELECT employees.name, projects.project_name
FROM employees
LEFT JOIN project_assignments ON employees.employee_id = project_assignments.employee_id
LEFT JOIN projects ON project_assignments.project_id = projects.project_id;

実行結果:

この左外部結合では、全ての社員が表示され、プロジェクトに未参加の社員（例: Charlie）の行にはNULLが表示されます。

まとめ

データベースの結合（JOIN）は、複数のテーブルにまたがるデータを統合して効率的に取得するための強力な手法です。本記事では、内部結合（INNER JOIN）と外部結合（LEFT JOIN, RIGHT JOIN）の基本的な使い方とその違いについて説明しました。

• 内部結合（INNER JOIN）は、両方のテーブルに一致するデータのみを取得するため、精度の高いデータ検索に役立ちます。
• 外部結合（OUTER JOIN）は、片方のテーブルに存在しないデータも含めることができるため、すべての情報を網羅的に取得したい場合に有効です。

それぞれの結合方法は目的に応じて使い分ける必要があります。例えば、データの欠落を防ぎたい場合は外部結合、正確な一致データが必要な場合は内部結合を選択しましょう。

実際にクエリを実行しながら試すことで、結合の理解を深め、データベース操作のスキルを向上させることができます。今後もさまざまな結合のパターンを学び、データベース管理をより効率的に行いましょう。