カーディナリティ（データモデリング）

データ モデリングにおいて、カーディナリティとは、あるテーブルの行と別のテーブルの行の間の数値的な関係のことです。一般的なカーディナリティには、1 対 1、1 対多、および多対多があります。カーディナリティは、データ モデルの定義や、データセット内のエンティティの分析に使用できます。

たとえば、電子健康記録のデータベースを考えてみましょう。このようなデータベースには、次のようなテーブルが含まれている可能性があります。

• doctor医師に関する情報が記載された表。
• 治療を受ける医療対象者のためのテーブルpatient。
• appointment各病院訪問のエントリを含む表。

これらのエンティティ間には自然な関係が存在します。

• 医師には多くの患者がおり、患者は多くの医師に診てもらうことができるため、のレコードと のレコードの間には多対多の関係があります。doctorpatient
• 患者は複数の予約を持つことができ、各予約には1人の患者しか関与しないため、のレコードと のレコードの間には1対多の関係があります。 ^[1]patientappointment
• 1 対 1 の関係は、情報を簡潔に提供し、理解しやすくするために、テーブルを 2 つに分割する場合によく使用されます。病院の例では、このような関係を使用して、医師独自の専門情報と管理の詳細を区別することができます。^{[引用が必要]}

データモデリングでは、データ要素のコレクションは「データテーブル」にグループ化され、その中には「データベース属性」と呼ばれるデータフィールド名のグループが含まれます。テーブルは「キーフィールド」によってリンクされます。「主キー」は、フィールドをその「特別な順序テーブル」に割り当てます。たとえば、「医師の姓」フィールドは、同じ姓を持つすべての人がファーストネームの最初の3文字に従ってアルファベット順に整理されている医師テーブルの主キーとして割り当てられます。テーブルには、フィールドが別のテーブルの主キーにリンクされていることを示す外部キーも設定できます。 ^[2]

複雑なデータモデルには、何百もの関連テーブルが含まれることがあります。コンピュータ科学者のエドガー・F・コッドは、リレーショナルデータベースを分解して整理するための体系的な方法を生み出しました。^[3]コッドがデータベーステーブルとそのキーを整理する手順は、データベース正規化と呼ばれ、隠れたデータベース設計エラー（削除の異常や更新の異常）を回避します。実際には、データベース正規化のプロセスにより、テーブルが多数の小さなテーブルに分割されることになります。^[3]

現実の世界では、データ モデリングは非常に重要です。データの量が増えると、プログラムによるデータ取得を高速化するために、キーでリンクされたテーブルを使用する必要があります。データ モデルが適切に作成されていない場合、レコードが 100 万件しかないコンピューター アプリケーション システムでも、エンド ユーザーに許容できない応答時間の遅延が発生します。このため、データ モデリングは、現代のソフトウェア開発者に必要なスキルの要です。^{[引用が必要]}

実体関係モデルは、実体関係図 (ERD) を作成する手法を提案しており、データモデルの実体の種類、関係、カーディナリティに関する情報を取得するために使用できます。カラスの足は1 対多の関係を示します。または、1 本の線は 1 対 1 の関係を表します。^[4]

データベース構造設計に関連するオブジェクト指向アプリケーションプログラミングパラダイムでは、UMLクラス図がオブジェクトモデリングに使用されることがあります。その場合、オブジェクトの関係はUMLの関連付けを使用してモデル化され、それらの関連付けの多重度を使用してカーディナリティを示します。次に例を示します。^[5]

• アリティ
• エンティティ・リレーションシップ・モデル
• 統一モデリング言語

• UML の多重度をデータ モデルのカーディナリティとして - http://www.agiledata.org
• データ モデリングにおけるカーディナリティ - Adam Alalouf、テンプル大学
• Techopedia の Cardinality
• Geeksforgeeksのカーディナリティ
• SQL World のデータベース カーディナリティ