主キー (Primary Key) とは？一意性制約と役割をわかりやすく解説【IPA試験対策】

🔑 主キーの基本情報

🗂 キーの種類と包含関係

▲ スーパーキー ⊃ 候補キー ⊃ 主キー の包含関係

📊 従業員テーブルの例

▲ 「従業員名」は同姓同名があり得るため主キーにできない。「従業員番号」なら各行を確実に特定できる。

📊 履修テーブルの例（複合主キー）

▲ 「学生番号」だけだとS001が2行あり特定できない。「学生番号＋科目コード」の組合せで初めて1行を特定できる。

CREATE TABLE 従業員 (
    従業員番号  CHAR(4)    PRIMARY KEY,
    従業員名    VARCHAR(20) NOT NULL,
    部門コード  CHAR(3)    REFERENCES 部門(部門コード)
);

▲ PRIMARY KEY を指定すると、一意性制約とNOT NULL制約が自動的に適用される

💡 主キーの核心を3行で

・表の各行を一意に特定するための列（またはその組合せ）
・一意性制約（重複禁止）とNOT NULL制約（空値禁止）の2つが課される
・候補キーの中から1つを選んで主キーとし、1テーブルに1つだけ設定する

📊 過去問での出題実績

📝 IPA試験での出題パターン

パターン1：「主キーの性質・制約を選べ」
4つの選択肢から、一意性制約やNOT NULL制約の内容に合致するものを選ぶ形式。「主キーは検索にしか使えない」「複合主キーは作れない」「数値型は算術演算不可」のような誤りの選択肢が並ぶ。

パターン2：「表の条件から主キーを特定せよ」
IP R4問65のように、業務条件から適切な主キーを選ばせる形式。「重複がない」「最小の組合せである」の2点で判断する。

パターン3：「キーの種類の定義を正しく選べ」
AP R5秋問27のように、主キー・候補キー・代替キー・外部キーの説明文をそれぞれ区別させる出題。各キーの定義を1文で言えれば対応できる。

試験ではここまででOKです。スーパーキーの厳密な定義まで深追いは不要です。

Q. 関係データベースの主キーに関する記述として、最も適切なものはどれでしょうか？

• A. 主キーに指定した列は算術演算の対象として使用できなくなる。
• B. 1つの表に対して主キーを複数設定することで、検索速度を向上させることができる。
• C. 主キーに指定した列には、値の重複とNULL（空値）が許されない。

Q. 主キーには連番（オートインクリメント）を使うべきですか？

実務では、業務上の意味を持たない連番（サロゲートキー）を主キーにするケースが多くあります。業務コードの体系変更に影響されない、値の衝突が起きにくいといった利点があるためです。一方、IPA試験では「業務条件からどの属性が主キーになるか」を判断させる問題が主流なので、サロゲートキーの知識が直接問われることはほぼありません。

Q. 候補キーが1つしかない場合、主キーの選び方で迷うことはありますか？

候補キーが1つだけなら、そのまま主キーになります。選択の余地はありません。候補キーが複数ある場合に初めて「どれを主キーにするか」を決める必要があり、選ばれなかった候補キーが代替キーになります。

Q. 主キーとUNIQUE制約はどう違いますか？

どちらも値の重複を禁止する点は同じですが、2つの違いがあります。第一に、主キーはNULLを許さないのに対し、UNIQUE制約はNULLを許容します。第二に、主キーは1テーブルに1つだけですが、UNIQUE制約は複数の列に設定できます。メールアドレスのように「重複は禁止したいが、主キーではない」列にUNIQUE制約を使います。

Q. 正規化と主キーはどう関係しますか？

正規化では、主キーに対する関数従属性を分析してテーブルを分割します。第2正規形では「主キーの一部にのみ従属する列」を別テーブルに切り出し、第3正規形では「主キー以外の列に従属する列」を切り出します。つまり、正規化の各段階は主キーを基準に判断する作業です。IP R6問81やFE R6免除問19でも、正規化の前提として主キーの特定が求められています。