関係モデル【relational model】リレーショナルモデル

概要

関係モデル（relational model）とは、データの集合を表現する数学的なモデルの一つ。データ群を複数の項目の「関係」(relation)として捉えるもので、リレーショナルデータベース(RDB)の理論上の基礎となっている。

関係モデルでは、一件のデータを複数の値を紐付けた「組」（tuple）として表現する。それぞれの値は「属性」（attribute）に所属しており、組の中では属性名を使って指し示すことができる。各属性はどのような値を取りうるかを定めた定義域（domain）を持つ。

この「組」と「属性」で整理されたデータ集合全体のことを「関係」（relation）と呼ぶ。関係のことを、属性のみが定義された、データの入れ物としての「関係変数」（relation variable）と、関係変数に具体的に0個以上の組を代入した「関係値」（relation value）に分けて考える場合もある。

関係モデルは集合論に基づいており、関係代数による関係同士の演算が可能である。基本的な演算として「和」（和集合を求める）、「差」（差集合を求める）、「交差」（積集合を求める）、「直積」（デカルト積を求める）、「制限」（条件に合う集合を抽出する）、「射影」（特定の属性だけ抽出する）、「結合」（条件に従って組み合わせる）、「商」（直積の逆演算）などがある。

RDBのテーブル

リレーショナルデータベースでは「テーブル」（table）と呼ばれる2次元の表を用いて関係モデルを具体的なデータ構造として記録する。関係モデルにおける組はテーブルにおける「行」（row）に、属性は「列」（column）に、定義域は「データ型」（data type）に、それぞれほぼ相当する。

ただし、テーブルと関係は厳密には同じ概念ではない。例えば、関係における組や属性の並びに順序は無いがテーブルでは順序が設定される、関係では行の重複（すべての値が同一である組を複数持つ）はできないがテーブルではできる、関係では値の不存在は許されないがテーブルではできる（Null値）、などの点が異なっている。

(2021.10.6更新)