ER図とは、かんたんに言うと、データベースで管理する情報と、その情報どうしのつながりを図で表したものです。
データベースとは、名前、住所、注文内容などの情報を整理して保存する場所のことです。 ER図を使うと、その中にある情報の関係を見やすくできます。
たとえば、学校には「生徒」「クラス」「先生」などの情報があります。 ER図を使うと、それぞれがどのようにつながっているのかを、図でわかりやすく整理できます。
この記事では、ER図とは何か、見方、書き方、記号、1対多、外部キーの考え方を初心者向けにわかりやすく解説します。 データベースにくわしくない人でも、ER図の全体像がつかめる内容です。
ここだけ読めばOK
ER図とは、データベースの中にある情報と、そのつながりを見える形にした図です。 「どんな情報を管理するのか」「どの情報がつながっているのか」を整理するときに使います。
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ER図とは
ER図とは、データベースを作る前に使う整理図です。 どんな情報を保存するのか、その情報どうしがどうつながるのかを表します。
ER図では、管理したい情報を四角で表します。 そして、情報どうしのつながりを線で表します。
たとえば、ネットショップでは「会員」「注文」「商品」などの情報を管理します。 ER図を見ると、「会員が注文する」「注文には商品が含まれる」といった関係がわかります。
ER図はデータベースの設計図
ER図は、家を建てる前に作る設計図に近いものです。 ただし、家ではなく、データベースの中身を整理するための設計図です。
家を建てる前に部屋の場所を決めるように、データベースを作る前には、どんな情報をどう保存するかを決めます。 その整理に使うのがER図です。
IT用語としてのER図は、データベースの表と表の関係を見える形にした図です。 システムを作る前に、情報のつながりを確認するために使われます。
ER図でわかること
ER図を見ると、主に次のことがわかります。
- どんな情報を管理するのか
- それぞれの情報にどんな項目があるのか
- 情報どうしがどうつながっているのか
- 1つの情報に対して、いくつの情報が関係するのか
たとえば、「1人の会員が複数の注文をする」といった関係もER図で表せます。 このように、データベースの中身を整理して見えるようにするのがER図の役割です。
ER図を身近な例で考える
ER図は、いきなりデータベースで考えると少しむずかしく感じるかもしれません。 まずは、身近な例で考えるとわかりやすくなります。
学校の名簿で考えるER図
学校には、生徒、クラス、先生などの情報があります。 生徒には、名前、出席番号、学年などの項目があります。
クラスには、クラス名や担任の先生がいます。 先生には、名前や担当する教科があります。
このとき、「生徒はクラスに所属する」「先生はクラスを担当する」といった関係があります。 これを図で表したものが、ER図の考え方です。
IT用語として見ると、これらの情報はデータベースの中で表として管理されます。 ER図は、その表どうしのつながりを整理するために使います。
ネットショップで考えるER図
ネットショップでは、会員、商品、注文などの情報を管理します。 会員は商品を注文し、注文には商品が含まれます。
たとえば、1人の会員が何回も注文することがあります。 また、1つの注文に複数の商品が入ることもあります。
ER図では、このような情報の関係を図で表します。 システムを作る人が、どの情報をどのようにつなげるかを確認しやすくなります。
ER図が使われる場面
ER図は、データベースを使うシステムでよく使われます。 会員管理、予約管理、販売管理、学校の成績管理など、情報を整理する場面で役立ちます。
データベースを作る前の整理
ER図は、データベースを作る前に使われることが多いです。 いきなり表を作るのではなく、先に情報の全体像を整理します。
どんな情報が必要かを先に考えることで、あとから直す手間を減らせます。 必要な項目やつながりも確認しやすくなります。
システムの仕組みを共有するとき
ER図は、システムを作る人どうしで情報を共有するときにも使います。 文章だけで説明するよりも、図のほうが伝わりやすい場面があります。
たとえば、「会員」と「注文」が線でつながっていれば、会員が注文に関係していることがすぐにわかります。 図を見るだけで、システムの大まかな仕組みを確認できます。
あとから修正しやすくするとき
システムは、あとから項目を追加したり、機能を変えたりすることがあります。 そのとき、ER図があると、どの情報に影響があるのかを確認しやすくなります。
たとえば、「商品」に新しい項目を追加したい場合、どの表とつながっているかを見ながら考えられます。 ER図は、作ったあとの見直しにも役立ちます。
ER図の基本要素
ER図には、いくつかの基本要素があります。 ここでは、初心者がまず知っておきたい言葉にしぼって説明します。
エンティティとは「管理したいもの」のこと
エンティティとは、管理したい「もの」や「こと」のことです。 ER図では、主に四角で表します。
たとえば、学校なら「生徒」「クラス」「先生」がエンティティになります。 ネットショップなら「会員」「商品」「注文」がエンティティになります。
言葉は少しむずかしく見えますが、「データベースで管理したいまとまり」と考えるとわかりやすいです。
アトリビュートとは「項目」のこと
アトリビュートとは、エンティティが持つ項目のことです。 日本語では「属性」と呼ばれることもあります。
たとえば、「生徒」というエンティティには、名前、出席番号、生年月日などの項目があります。 これらがアトリビュートです。
「会員」であれば、会員ID、名前、メールアドレスなどがアトリビュートになります。 1つのまとまりに、どんな情報を持たせるかを表します。
リレーションとは「つながり」のこと
リレーションとは、情報どうしのつながりのことです。 ER図では、線で表されることが多いです。
たとえば、「会員」と「注文」の間には、会員が注文するという関係があります。 このつながりがリレーションです。
ER図では、ただ線でつなぐだけではありません。 「1人の会員が何件の注文を持てるのか」など、数の関係も合わせて考えます。
主キーとは「1件を見分ける目印」のこと
主キーとは、データを1つに見分けるための目印です。 同じ名前の人がいても、番号があれば区別できます。
たとえば、生徒を管理する場合、出席番号や生徒IDが主キーになることがあります。 会員なら、会員IDが主キーになることが多いです。
主キーがあると、たくさんあるデータの中から、特定の1件を正しく見つけやすくなります。 ER図では、どの項目が主キーなのかを示すことがあります。
外部キーとは「別の表とつなぐ目印」のこと
外部キーとは、別の表とつながるために使う項目です。 英語ではForeign Keyといい、FKと書かれることもあります。
たとえば、「注文」の表に会員IDを入れると、その注文がどの会員のものかがわかります。 この会員IDが外部キーになります。
外部キーは、表どうしをつなげるための目印です。 ER図では、情報の関係を考えるうえで大切なポイントです。
ER図の見方
ER図の見方は、最初からすべての記号を覚えようとしなくても大丈夫です。 まずは、四角、線、線の先にある記号を見ることから始めると理解しやすくなります。
四角は管理したいものを表す
ER図の四角は、管理したい情報のまとまりを表します。 「会員」「商品」「注文」などが四角で書かれます。
四角の中や近くには、その情報が持つ項目が書かれます。 たとえば、会員なら会員ID、名前、メールアドレスなどです。
線は関係を表す
ER図の線は、情報どうしのつながりを表します。 四角と四角が線でつながっていれば、何らかの関係があるという意味です。
たとえば、「会員」と「注文」が線でつながっていれば、会員が注文に関係していることがわかります。 この線を見ることで、データベースのつながりを確認できます。
線の先にある記号で数の関係を見る
ER図では、線の先に記号が付いていることがあります。 この記号は、情報どうしの数の関係を表します。
ER図の記号には、いくつかの書き方があります。 この記事では、よく使われる一般的な考え方をもとに、1対1、1対多、多対多を説明します。
たとえば、「1人の会員が複数の注文をする」という関係があります。 このような数の関係を、ER図では記号で表します。
線の先の記号を見ると、1対1、1対多、多対多などの関係がわかります。 ER図の記号は、情報のつながり方を読むための手がかりです。
ER図で使う記号の意味
ER図で使う記号には、いくつかの種類があります。 書き方によって記号の形が少し違うこともありますが、基本の考え方は「いくつつながるか」を表すことです。
1対1とは「1つに対して1つ」の関係
1対1とは、片方の情報1つに対して、もう片方の情報も1つだけつながる関係です。
たとえば、「社員」と「社員証」を考えてみます。 1人の社員に対して、社員証が1枚だけある場合は1対1の関係です。
ER図では、このように「1つと1つ」の関係を表すことがあります。 ただし、実際のシステムでは、1対多の関係のほうがよく出てきます。
1対多とは「1つに対してたくさん」の関係
1対多とは、片方の情報1つに対して、もう片方の情報が複数つながる関係です。 ER図では、とてもよく使われる考え方です。
たとえば、1人の会員が複数の注文をする場合があります。 この場合、「会員」と「注文」は1対多の関係です。
学校の例なら、1つのクラスに複数の生徒が所属します。 この場合、「クラス」と「生徒」が1対多の関係になります。
多対多とは「お互いにたくさんつながる」関係
多対多とは、両方の情報が、それぞれ複数つながる関係です。
たとえば、1人の学生が複数の授業を受けるとします。 同時に、1つの授業には複数の学生が参加します。
この場合、「学生」と「授業」は多対多の関係です。 多対多はそのまま扱うと整理しにくいことがあります。
そのため、間に別の情報を置いて整理することがあります。 たとえば、「受講」という情報を間に置くと、関係がわかりやすくなります。
このようにすると、「学生と受講」「授業と受講」という2つの1対多の関係に分けられます。 データベースでは、多対多をこのように分けて考えることがよくあります。
0または1とは「ない場合もある」という意味
ER図では、「必ずある」と「なくてもよい」を分けて考えることがあります。 そのときに「0または1」という考え方が使われます。
たとえば、会員が電話番号を登録する場合を考えます。 電話番号の登録が任意なら、電話番号は「0または1」と考えられます。
0は「ない場合がある」という意味です。 1は「ある場合は1つ」という意味です。
カーディナリティとは「数の関係」のこと
カーディナリティとは、情報どうしがいくつつながるかを表す考え方です。 ER図では、1対1、1対多、多対多などを考えるときに使います。
言葉は少しむずかしく見えますが、意味はシンプルです。 「1つに対して、いくつ関係するのか」を表すものです。
たとえば、「1つのクラスに何人の生徒がいるのか」「1人の会員が何件の注文をするのか」を考えることです。 ER図の見方では、このカーディナリティを読むことが大切です。
ER図の書き方
ER図の書き方は、最初からきれいに完成させようとしなくても大丈夫です。 まずは、管理したい情報を整理するところから始めます。
1. 管理したいものを書き出す
まず、データベースで管理したいものを書き出します。 学校なら、生徒、クラス、先生などです。
ネットショップなら、会員、商品、注文などが考えられます。 この段階では、思いつくものを出していきます。
2. それぞれに必要な項目を書く
次に、それぞれの情報に必要な項目を書きます。 生徒なら、名前、出席番号、学年などです。
会員なら、会員ID、名前、メールアドレスなどが考えられます。 この項目が、ER図ではアトリビュートになります。
3. 主キーを決める
次に、主キーを決めます。 主キーは、1件のデータを見分けるための目印です。
たとえば、会員を見分けるなら会員IDを使います。 商品を見分けるなら商品IDを使います。
名前だけでは同じ人や同じ商品名があるかもしれません。 そのため、IDのように1つを見分けやすい項目を使います。
4. 外部キーで関係をつなぐ
次に、外部キーで表どうしの関係をつなぎます。 外部キーは、別の表とつながるための項目です。
たとえば、「注文」の中に会員IDを入れると、その注文がどの会員のものかがわかります。 この会員IDが外部キーです。
ER図では、この外部キーをもとに、会員と注文の関係を線で表します。 表どうしのつながりを整理する大切な手順です。
5. 1対多などの関係を確認する
最後に、情報どうしの数の関係を確認します。 1対1なのか、1対多なのか、多対多なのかを見ます。
たとえば、「1人の会員が複数の注文をする」なら1対多です。 「1つの注文に複数の商品があり、1つの商品も複数の注文に入る」なら多対多です。
多対多の関係は、そのままでは整理しにくい場合があります。 そのときは、間に別の情報を置いて、2つの1対多に分けて考えます。
ER図のサンプル
ここでは、ER図のサンプルを文章で見てみましょう。 実際の図では、四角と線を使って表します。
学生とクラスのER図の例
学校の情報を考えると、「クラス」と「学生」という2つの情報があります。 クラスには、クラスID、クラス名があります。
学生には、学生ID、名前、クラスIDがあります。 学生の中にあるクラスIDは、どのクラスに所属しているかを表します。
この場合、1つのクラスに複数の学生が所属します。 そのため、「クラス」と「学生」は1対多の関係です。
| 情報 | 主な項目 | 関係 |
|---|---|---|
| クラス | クラスID、クラス名 | 1つのクラスに複数の学生が所属する |
| 学生 | 学生ID、名前、クラスID | 学生は1つのクラスに所属する |
注文と商品のER図の例
ネットショップでは、「注文」と「商品」の関係もよく出てきます。 1つの注文に、複数の商品が入ることがあります。
また、1つの商品は、いろいろな注文に入ることがあります。 このままだと、「注文」と「商品」は多対多の関係になります。
多対多を整理するときは、間に「注文明細」のような情報を置くことがあります。 注文明細とは、注文の中身を1行ずつ記録する情報です。
たとえば、「Tシャツを2枚」「靴下を3足」のように、どの商品をいくつ買ったかを記録します。 注文明細を使うと、注文と商品の関係が整理しやすくなります。
注文明細を間に挟むことで、「注文と注文明細」は1対多、「商品と注文明細」も1対多の関係に分けられます。 多対多を2つの1対多に分けることで、データベースで管理しやすくなります。
| 情報 | 主な項目 | 役割 |
|---|---|---|
| 注文 | 注文ID、会員ID、注文日 | 注文全体の情報を持つ |
| 商品 | 商品ID、商品名、価格 | 商品の情報を持つ |
| 注文明細 | 注文ID、商品ID、数量 | 注文と商品をつなぐ |
このように、間に別の情報を置くと、関係が整理しやすくなります。 ER図では、この考え方がよく使われます。
ER図を作るときに使えるツール
ER図は、紙に手書きしても作れます。 慣れてきたら、パソコンのツールを使うと修正しやすくなります。
Excelで作る
ExcelでもER図を作ることができます。 四角や線の図形を使って、情報どうしの関係を表せます。
ふだんからExcelを使っている人には始めやすい方法です。 ただし、図が大きくなると整理が少し大変になることがあります。
draw.ioで作る
draw.ioは、図を作るためのツールです。 四角や線を使って、ER図を見やすく作れます。
特別な設定をしなくても、図を作りやすいのが特徴です。 初心者がER図を練習するときにも使いやすいです。
Mermaidで作る
Mermaidは、文字で書いた内容から図を作る仕組みです。 文章のように書くと、ER図などの図を表示できます。
プログラムを書く人に使われることがあります。 初心者は、まずExcelやdraw.ioで考え方に慣れてから使うとよいでしょう。
ER図と似た言葉との違い
ER図と似た言葉には、テーブル、クラス図、UMLなどがあります。 それぞれ役割が少し違います。
ER図とテーブルの違い
テーブルとは、データベースの中で情報を表の形にしたものです。 行と列でデータを管理します。
ER図は、テーブルどうしの関係を図で表したものです。 つまり、テーブルは実際にデータを入れる表で、ER図はその関係を整理する図です。
たとえば、「会員テーブル」と「注文テーブル」があるとします。 ER図では、その2つがどのようにつながっているかを表します。
ER図とクラス図の違い
クラス図とは、プログラムで使うものの構成や関係を表す図です。 主に、システムの部品や関係を考えるときに使われます。
ER図は、データベースの情報と関係を整理する図です。 クラス図はプログラム寄り、ER図はデータベース寄りと考えるとわかりやすいです。
ER図とUMLの違い
UMLとは、システムの仕組みを表すための世界共通の表記ルールです。 クラス図や、システムの動きを表す図など、いろいろな種類の図があります。
ER図は、データベースのつながりを表すことに特化した図です。 一方、UMLは、プログラムの構造やシステムの動きなど、システム全体の設計を広く表すために使われます。
つまり、ER図はデータベースの関係を見るための図です。 UMLは、システム全体をいろいろな角度から表すためのルールと考えるとわかりやすいです。
初心者がER図で間違えやすい点
ER図は、基本の考え方がわかると読みやすくなります。 ここでは、初心者がつまずきやすい点を整理します。
表の項目をすべて詰め込みすぎる
1つの表に、あれもこれも入れすぎると、あとから使いにくくなることがあります。 たとえば、会員情報と注文情報を同じ表に入れると、情報が混ざりやすくなります。
ER図では、情報のまとまりごとに分けて考えることが大切です。 「会員」「注文」「商品」のように、役割ごとに分けると整理しやすくなります。
1対多と多対多を混同する
ER図では、1対多と多対多を混同しやすいです。 1対多は、片方の1つに対して、もう片方が複数ある関係です。
多対多は、両方がそれぞれ複数つながる関係です。 学生と授業、注文と商品などは多対多になりやすい例です。
迷ったときは、「片方を1つに決めたとき、もう片方はいくつあるか」と考えるとわかりやすいです。
外部キーの意味を見落とす
外部キーは、表どうしをつなぐための大切な項目です。 ただの番号ではなく、別の表との関係を表す目印です。
たとえば、注文の中に会員IDがあることで、その注文をした会員がわかります。 このように、外部キーを見ると、表どうしのつながりが読み取りやすくなります。
記号だけを覚えようとする
ER図の記号だけを先に覚えようとすると、むずかしく感じることがあります。 大切なのは、記号の意味を関係と合わせて理解することです。
「1対多なら、1つに対して複数ある」というように、実例とセットで考えるとわかりやすくなります。 記号は、その関係を図で表すためのものです。
また、ER図の記号は表記法によって少し違うことがあります。 別の記事やツールで記号の形が違っていても、「いくつつながるか」を表している点は同じです。
ER図についてよくある質問
ER図は何のために使いますか？
ER図は、データベースで管理する情報と、その関係を整理するために使います。 システムを作る前に、必要な情報を見える形にできます。
また、作ったあとにシステムを見直すときにも役立ちます。 どの情報がどこにつながっているのかを確認しやすくなります。
ER図は初心者でも書けますか？
はい、初心者でも基本から順番に考えれば書けます。 最初は、管理したい情報を書き出すだけでも十分です。
次に、項目を整理し、関係を線でつなぎます。 最初からきれいな図を目指すより、まずは全体のつながりをつかむことが大切です。
ER図の1対多とは何ですか？
ER図の1対多とは、片方の情報1つに対して、もう片方の情報が複数つながる関係です。
たとえば、1つのクラスに複数の生徒がいる場合です。 また、1人の会員が複数の注文をする場合も1対多です。
ER図の外部キーとは何ですか？
ER図の外部キーとは、別の表とつながるための項目です。 FKと書かれることもあります。
たとえば、注文の表に会員IDが入っていれば、その注文がどの会員のものかを表せます。 この会員IDが外部キーになります。
ER図はExcelでも作れますか？
はい、ER図はExcelでも作れます。 図形の四角や線を使えば、情報どうしの関係を表せます。
ただし、図が大きくなると管理しにくくなる場合があります。 小さなER図や学習用なら、Excelでも十分使えます。
まとめ：ER図とはデータベースの関係を見える形にする図
ER図とは、データベースで管理する情報と、その情報どうしの関係を図で表したものです。 かんたんに言うと、データベースの設計図です。
ER図を見ると、「どんな情報を管理するのか」「どの情報がつながっているのか」「1対多や多対多の関係があるのか」がわかります。 データベースを作る前の整理や、システムの仕組みを共有するときに役立ちます。
多対多の関係は、そのままでは整理しにくいことがあります。 その場合は、注文明細や受講のような情報を間に置き、2つの1対多に分けて考えるとわかりやすくなります。
初心者は、まずエンティティ、アトリビュート、リレーション、主キー、外部キーの意味を押さえると理解しやすくなります。 記号を丸暗記するよりも、学校やネットショップのような身近な例で考えるのがおすすめです。