データ整合性の種類とは？5つのタイプをわかりやすく解説

データ整合性（データベース整合性）とは

データベースにおける整合性とは、保存された情報の有効性と一貫性を指します。整合性は一般に「制約」という形で定義され、制約とはデータベースが違反してはならない一貫性ルールのことです。制約は個々の属性（カラム）に対して適用されることもあれば、テーブル間のリレーションシップに対して適用されることもあります。

整合性制約があることで、権限を持つユーザーがデータベースに対して行う変更（更新・削除・挿入）によっても、データの一貫性が失われることはありません。つまり、整合性制約はデータベースを偶発的な破損から守る重要な役割を果たしているのです。

データ整合性の主な種類

データ整合性には、以下のような複数の種類があります。

1. 論理的整合性（Logical Integrity）

リレーショナルデータベースにおいて、論理的整合性は、データがさまざまな方法で利用されてもその内容が損なわれないことを保証します。物理的整合性と同様に、人為的なミスやハッカーによる攻撃から情報を守りますが、そのアプローチは異なります。論理的整合性には、さらにいくつかの形式が存在します。

論理的整合性が脅かされるのは、何らかのエラーが発生したときです。例えば、担当者が手作業でデータベースに情報を入力する際のミスが挙げられます。その他にも、ソフトウェアのバグやマルウェアの感染、データベース内のある場所から別の場所へデータを移す際に一部のフィールドが欠落してしまうケースなどが、整合性低下の典型的な原因として知られています。

2. 参照整合性（Referential Integrity）

参照整合性とは、データが一貫した形で保存・利用されるようにするための一連の手順やルールを指します。その中心となるのが「外部キー」の概念です。

外部キーの原則では、外部キーの値は次の2つの状態を取り得ると定義されています。1つ目は、外部キーの値が別のテーブルの主キーの値を参照している状態。2つ目は、NULL（空値）である状態です。NULLであることは、単にリレーションシップが存在しないこと、あるいはその関係がまだ特定できていないことを意味します。

3. ユーザー定義整合性（User-Defined Integrity）

ユーザー定義整合性は、エンティティ整合性・参照整合性・ドメイン整合性といった標準的なルールの枠外で、ユーザー自身が設定する独自のルールに関するものです。例えば、雇用主が従業員の是正措置を記録するための列を作成した場合、そのデータは「ユーザー定義」の整合性ルールとして扱われます。

4. ドメイン整合性（Domain Integrity）

ドメイン整合性とは、すべてのデータ項目が正しいドメイン（値の範囲や形式）に属することを保証する一連のルールや手順です。例えば、ユーザーが住所を入力すべき欄に誤って生年月日を入力すると、システムがエラーメッセージを表示し、誤った情報の登録を防ぎます。

5. 物理的整合性（Physical Integrity）

物理的整合性は、データの保存時および取得時に、その完全性と正確性を守ることを意味します。自然災害の発生、停電、ハッカーによるデータベース機能への妨害などが起きると、物理的整合性は危険にさらされます。

まとめ：データ整合性の重要性

データ整合性の概念は、データベース内のすべてのデータが追跡可能であり、他の情報と正しく関連付けられていることを保証します。これにより、あらゆるデータが復元可能かつ検索可能な状態に保たれます。明確に定義され、適切に管理されたデータ整合性の仕組みを導入することで、システムの安定性、パフォーマンス、再利用性、そして保守性の向上につながります。