参照制約とは？FOREIGN KEY・REFERENCESと外部キーの意味【基本情報技術者試験】

まず結論

FOREIGN KEY と REFERENCES を使って指定するのは、参照制約です。

参照制約とは、

外部キーの値が、参照先の表に実際に存在する値だけになるようにする制約

です。

試験では、次の組合せをそのまま判断できるようにします。

FOREIGN KEY + REFERENCES
→ 参照制約

直感的な説明

社員表と部署表を例にします。

部署表
├─ 10：営業部
├─ 20：総務部
└─ 30：開発部

社員表
├─ 山田：部署番号10
├─ 佐藤：部署番号20
└─ 鈴木：部署番号99 ← 部署表に存在しない

部署番号99が部署表に存在しないのに、社員表へ登録できると、どの部署にも所属しない不整合なデータが生まれます。

参照制約は、このような登録を防ぎます。

参照先に存在しない値を、外部キーへ入れさせない。

これが中心となる役割です。

定義・仕組み

参照制約では、ある表の列を、別の表の主キーや一意な列に関連付けます。

主キーと外部キー

部署表では、部署番号が各部署を一意に識別する主キーです。

社員表では、部署番号が部署表を参照する外部キーになります。

部署表.部署番号
→ 主キー

社員表.部署番号
→ 外部キー

SQLでは、次のように指定します。

CREATE TABLE 部署 (
    部署番号 INTEGER PRIMARY KEY,
    部署名 VARCHAR(50)
);

CREATE TABLE 社員 (
    社員番号 INTEGER PRIMARY KEY,
    氏名 VARCHAR(50),
    部署番号 INTEGER,
    FOREIGN KEY (部署番号)
        REFERENCES 部署(部署番号)
);

この定義によって、社員表の部署番号には、部署表に存在する部署番号だけを登録できます。

FOREIGN KEYの役割

FOREIGN KEY は、参照する側の列を指定します。

FOREIGN KEY (部署番号)

REFERENCESの役割

REFERENCES は、参照先の表と列を指定します。

REFERENCES 部署(部署番号)

まとめると、次の関係です。

FOREIGN KEY
→ 参照する側

REFERENCES
→ 参照される側

科目Aでどう出る？

試験では、SQLのキーワードから制約名を答える問題や、制約の役割を問う問題が出ます。

判断表

キーワード・説明	対応する制約・用語
`PRIMARY KEY`、`FOREIGN KEY`	キー制約
`CHECK`	検査制約
`FOREIGN KEY` と `REFERENCES`	参照制約
`CREATE ASSERTION`	表明
`NOT NULL`	NULL禁止
`UNIQUE`	一意性制約

今回の判断軸は、次の一文です。

FOREIGN KEYとREFERENCESが並んだら参照制約。

キー制約との違い

キー制約は、主キーや外部キーなど、キーに関する制約の総称です。

参照制約は、その中でも特に、

外部キーと参照先の値の関係を守る制約

です。

したがって、FOREIGN KEY という言葉だけを見ればキー制約とも関係しますが、REFERENCES と組み合わせて問われた場合は、参照制約がより直接的な答えになります。

検査制約との違い

検査制約は、CHECK を使って値の条件を指定します。

CHECK (年齢 >= 0)

値の範囲や条件
→ 検査制約

別表の値との整合性
→ 参照制約

表明との違い

表明は、複数の表にまたがる整合性条件などを宣言する考え方です。

標準SQLでは CREATE ASSERTION を使って指定します。

試験では、次の対応で切り分けます。

CREATE ASSERTION
→ 表明

どんな場面で使う？

参照制約は、関連する表同士のデータを正しく保つために使います。

存在しない部署番号の登録を防ぐ

社員表に、部署表に存在しない部署番号を登録できないようにします。

存在しない商品番号の登録を防ぐ

注文明細に、商品表に存在しない商品番号を登録できないようにします。

親データの削除による不整合を防ぐ

部署表の部署を削除するとき、その部署を参照している社員が残っていると不整合になります。

このときの動作は、DBMSや制約の設定によって変えられます。

設定例	動作
`RESTRICT` / `NO ACTION`	参照中なら削除を拒否する
`CASCADE`	参照する側も連動して削除する
`SET NULL`	外部キーをNULLにする

FE試験では、まず次を押さえれば十分です。

親に存在しない値を子へ登録させず、親子関係の整合性を守る。

よくある誤解・混同

FOREIGN KEYは主キーを作る指定

違います。

PRIMARY KEY は主キー、FOREIGN KEY は別表を参照する外部キーを指定します。

REFERENCESは検索に使うSQL

違います。

REFERENCES は、外部キーがどの表・列を参照するかを示します。

参照制約は値の範囲を確認する

値の範囲や条件を確認するのは、主に検査制約です。

年齢が0以上
→ CHECK

部署番号が部署表に存在する
→ FOREIGN KEY + REFERENCES

外部キーの値は必ず主キーと同じ列名でなければならない

列名が同じである必要はありません。

参照関係とデータ型などが適切に定義されていれば、列名が異なっていても参照できます。

外部キーにはNULLを入れられない

外部キーにNULLを許可するかどうかは、列の定義によります。

NULLを禁止したい場合は、NOT NULLも指定します。

用語	役割
主キー	行を一意に識別する
外部キー	別表の行を参照する
参照制約	外部キーと参照先の整合性を守る
検査制約	値の条件や範囲を確認する
一意性制約	値の重複を禁止する
NOT NULL制約	NULLを禁止する

まとめ（試験直前用）

FOREIGN KEY と REFERENCES で指定するのは参照制約
外部キーは別表の主キーなどを参照する
参照先に存在しない値の登録を防ぐ
親子関係の整合性を守る
CHECK は検査制約
CREATE ASSERTION は表明
PRIMARY KEY は主キーを指定する

覚える一文はこれです。

FOREIGN KEYで参照する列を決め、REFERENCESで参照先を指定する。