【データモデリング】論理テーブル設計のチュートリアル

データモデリングにおいて、エンティティ抽出とER図の作成が完了したら、次のステップとして論理テーブル設計を行います。本記事では、ECサイトを題材にして論理テーブル設計の手順を詳しく解説します。

1. シナリオの確認

ECサイトにおける主要な機能を整理します。

• 商品一覧の表示
• カートへの追加・削除
• 注文処理
• 決済処理

この機能をもとに、エンティティ抽出とER図を作成しました。これを基に論理テーブル設計を進めます。

2. 論理テーブル設計の手順

2.1 テーブル定義（エンティティ → テーブル化）

エンティティをそのままテーブルとして定義し、データの構造を明確にします。多対多の関係がある場合は、中間テーブルを作成します。

2.2 主キー・外部キー・制約の設定

• 主キー（Primary Key, PK）
  • サロゲートキー（自動採番IDなど）またはナチュラルキー（業務上意味を持つID）を選択
• 外部キー（Foreign Key, FK）
  • リレーションの参照整合性を担保
• 制約（Constraints）
  • UNIQUE, CHECK, NOT NULL などの制約を適用

2.3 正規化の徹底と非正規化判断

• 基本は 第3正規形（3NF）を適用
• 性能要件 に応じて部分的に非正規化
• 正規化のステップ
  • 第1正規形（1NF）: 繰り返し要素を排除し、各列に単一値のみを格納
  • 第2正規形（2NF）: 1NFを満たし、部分関数従属を排除（主キーに完全依存する）
  • 第3正規形（3NF）: 2NFを満たし、推移的関数従属を排除（主キー以外の列が他の非キー属性に依存しない）

2.4 論理レベルでのデータ型選定

• 製品依存を避け、抽象的なデータ型を選択
  • VARCHAR, INTEGER, DATE, DECIMAL など

3. 論理テーブル定義の例

3.1 User（ユーザー）

カラム名	データ型	制約	説明
user_id	INTEGER	PK, 自動採番	ユーザーの一意識別子
username	VARCHAR(255)	NOT NULL	ユーザー名
email	VARCHAR(255)	UNIQUE, NOT NULL	メールアドレス（ナチュラルキー）
password	VARCHAR(255)	NOT NULL	パスワード

3.2 Product（商品）

カラム名	データ型	制約	説明
product_id	INTEGER	PK, 自動採番	商品の一意識別子
product_code	VARCHAR(100)	UNIQUE, NOT NULL	商品コード（ナチュラルキー）
name	VARCHAR(255)	NOT NULL	商品名
price	DECIMAL(10,2)	NOT NULL	価格
stock	INTEGER	NOT NULL	在庫数

3.3 Cart（カート）

カラム名	データ型	制約	説明
cart_id	INTEGER	PK, 自動採番	カートの一意識別子
user_id	INTEGER	FK (User)	カート所有者
created_at	DATE	NOT NULL	カート作成日時

3.4 CartItem（カート内商品）

カラム名	データ型	制約	説明
cart_id	INTEGER	PK, FK (Cart)	カートの識別子
product_id	INTEGER	PK, FK (Product)	カート内の商品
quantity	INTEGER	NOT NULL	商品の個数

3.5 Order（注文）

カラム名	データ型	制約	説明
order_id	INTEGER	PK, 自動採番	注文の一意識別子
user_id	INTEGER	FK (User)	注文したユーザー
total_price	DECIMAL(10,2)	NOT NULL	合計金額
status	VARCHAR(50)	NOT NULL	注文ステータス（例: 確定, 発送済み）
order_date	DATE	NOT NULL	注文日時

3.6 OrderItem（注文内商品）

カラム名	データ型	制約	説明
order_id	INTEGER	PK, FK (Order)	注文の識別子
product_id	INTEGER	PK, FK (Product)	注文内の商品
quantity	INTEGER	NOT NULL	商品の個数

3.7 Payment（決済）

カラム名	データ型	制約	説明
payment_id	INTEGER	PK, 自動採番	決済の一意識別子
order_id	INTEGER	FK (Order)	関連する注文
method	VARCHAR(50)	NOT NULL	決済方法（クレジットカード, 銀行振込など）
status	VARCHAR(50)	NOT NULL	決済ステータス（成功, 失敗など）
payment_date	DATE	NOT NULL	決済日時

3. 論理テーブル設計後のER図

以下のER図は、論理テーブル設計を反映したものです。

Copy
erDiagram
  User {
    INTEGER user_id
    VARCHAR username
    VARCHAR email
    VARCHAR password
  }
  Product {
    INTEGER product_id
    VARCHAR product_code
    VARCHAR name
    DECIMAL price
    INTEGER stock
  }
  Cart {
    INTEGER cart_id
    INTEGER user_id
    DATE created_at
  }
  CartItem {
    INTEGER cart_id
    INTEGER product_id
    INTEGER quantity
  }
  Order {
    INTEGER order_id
    INTEGER user_id
    DECIMAL total_price
    VARCHAR status
    DATE order_date
  }
  OrderItem {
    INTEGER order_id
    INTEGER product_id
    INTEGER quantity
  }
  Payment {
    INTEGER payment_id
    INTEGER order_id
    VARCHAR method
    VARCHAR status
    DATE payment_date
  }

  User ||--o{ Cart : owns
  User ||--o{ Order : places
  Cart ||--o{ CartItem : contains
  CartItem ||--|| Product : includes
  Order ||--o{ OrderItem : contains
  OrderItem ||--|| Product : includes
  Order ||--o{ Payment : processes

4. まとめ

本記事では、ECサイトを題材に論理テーブル設計の手順を解説しました。

1. エンティティをテーブル化し、リレーションを定義
2. 主キー・外部キー・制約を適切に設定
3. 第3正規形を基本にしつつ、性能要件に応じて非正規化を検討
4. 正規化の基本概念（1NF, 2NF, 3NF）を説明
5. 抽象的なデータ型を選定し、製品依存を避ける
6. ER図で論理テーブルの構造を視覚化

この設計をもとに、次は物理データベース設計を進め、最適なインデックスやパーティショニングの適用を検討していきましょう！

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