MySQLデータベースにおけるNULL値を含むユニークキー制約：詳細解説

2024-07-03

MySQLデータベースにおけるNULL値を含むユニークキー制約

MySQLデータベースにおいて、ユニークキー制約は、テーブル内の各行を他の行と区別するために、特定の列の値を一意に保つ制約です。しかし、ユニークキー制約とNULL値の関係性には複雑な側面があり、注意が必要です。

NULL値とユニークキー制約

一般的に、ユニークキー制約はNULL値を許容します。つまり、ユニークキー列にNULL値を設定することは可能です。しかし、これは一見矛盾しているように思えます。なぜなら、NULL値は「値が存在しない」ことを意味し、一意性を保証するはずのユニークキー制約と相反するように見えるからです。

実際の動作

MySQLにおけるユニークキー制約とNULL値の実際の動作は以下の通りです。

NULL以外の値: ユニークキー列にNULL以外の値が設定された場合、その値はテーブル内で一意である必要があります。つまり、同じ値を持つ別の行は存在できません。
NULL値: ユニークキー列にNULL値が設定された場合、その行はユニークキー制約の対象から除外されます。言い換えると、NULL値は他の行との比較において考慮されないため、同じNULL値を持つ複数の行が存在することができます。

例

以下の例は、usersテーブルにおけるname列をユニークキーとして設定する場合を説明します。

CREATE TABLE users (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  name VARCHAR(255) UNIQUE,
  email VARCHAR(255)
);

この場合、以下の操作は成功します。

name列にNULL以外の値を設定するINSERT文
同じname値を持つ別の行が存在しないことを確認するSELECT文

一方、以下の操作はエラーとなります。

既にNULL値を持つ行が存在するにもかかわらず、name列にNULL値を設定するINSERT文

注意点

ユニークキー列にNULL値を許容する場合、意図せぬ重複データの挿入を防ぐための設計と運用に注意が必要です。
NULL値を含むユニークキー制約は、厳密な意味でのユニーク制約とは異なると言えます。
MySQL 5.7以降では、GENERATED COLUMN機能を使用して、ユニーク制約に条件を追加することができます。この機能を活用することで、NULL値を含む列であっても、より柔軟な制約を定義することができます。

MySQLデータベースにおけるユニークキー制約とNULL値の関係性は、理解しにくい場合があります。NULL値を含むユニークキー制約を使用する場合は、その動作と注意点について十分に理解した上で慎重に設計する必要があります。

CREATE TABLE users (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  name VARCHAR(255) UNIQUE,
  email VARCHAR(255)
);

-- NULL以外の値を設定する
INSERT INTO users (name, email) VALUES ('Taro Yamada', '[email protected]');
INSERT INTO users (name, email) VALUES ('Hanako Sato', '[email protected]');

-- NULL値を設定する
INSERT INTO users (name, email) VALUES (NULL, '[email protected]');

-- 既存のNULL値を含む行にNULL値を設定する
UPDATE users SET name = NULL WHERE id = 3;

-- すべてのレコードを取得する
SELECT * FROM users;

このコードを実行すると、以下の結果が得られます。

id | name       | email
----+------------+----------------------
1  | Taro Yamada | [email protected]
2  | Hanako Sato | [email protected]
3  | NULL       | [email protected]

ご覧のとおり、name列にNULL値を含む行が正常に挿入されています。これは、ユニークキー制約がNULL値を許容しているためです。

補足

この例では、name列のデータ型をVARCHAR(255)としています。これは、NULL値を含む文字列を格納できるデータ型です。
email列にはユニークキー制約を設定していません。これは、email列の値が重複しても問題ないことを意味します。
コード中のコメントは、各操作の説明を目的としています。実際の運用環境では、コメントを削除したり、必要に応じて追加したりすることができます。

注意事項

実際の運用環境では、データベースの設計と運用に関するベストプラクティスに従うことが重要です。

MySQLでNULL値を含むユニークキー制約を設定するその他の方法

部分インデックスを使用すると、特定の条件に一致する行のみを対象としたユニークキー制約を設定することができます。この方法では、NULL値を含む行であっても、条件に一致しない行であれば重複を許可することができます。

CREATE TABLE users (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  name VARCHAR(255),
  email VARCHAR(255),
  status TINYINT NOT NULL
);

CREATE UNIQUE INDEX idx_name_on_active ON users (name) WHERE status = 1;

この例では、status = 1の有効なユーザーに対してのみ、name列をユニークキーとして設定しています。つまり、status = 0で削除済みとなったユーザーであっても、同じname値を持つ行が存在することができます。

仮想列を使用すると、既存の列を組み合わせた新しい列を作成することができます。この新しい列をユニークキー制約の対象とすることで、NULL値を含む行であっても、重複を回避することができます。

CREATE TABLE users (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  first_name VARCHAR(255),
  last_name VARCHAR(255),
  email VARCHAR(255)
);

ALTER TABLE users
ADD COLUMN full_name VARCHAR(255) GENERATED ALWAYS AS (first_name CONCAT ' ' last_name) STORED;

CREATE UNIQUE INDEX idx_full_name ON users (full_name);

この例では、first_name列とlast_name列を結合したfull_nameという仮想列を作成し、この列をユニークキー制約の対象としています。つまり、同じfirst_nameとlast_nameを持つユーザーであっても、email値が異なる場合は重複を許可することができます。

トリガーを使用すると、データ操作に応じて自動的に処理を実行することができます。この機能を活用することで、INSERTやUPDATE操作時にNULL値を含む行の重複を検知し、エラー処理を行うことができます。

CREATE TABLE users (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  name VARCHAR(255) UNIQUE,
  email VARCHAR(255)
);

DELIMITER $$

CREATE TRIGGER before_insert_users
BEFORE INSERT ON users
FOR EACH ROW
BEGIN
  IF NEW.name IS NULL THEN
    SIGNAL SQLSTATE '45000' SET MESSAGE_TEXT = 'NULL値は許可されていません';
  END IF;

  SELECT COUNT(*)
  INTO @duplicate_count
  FROM users
  WHERE name = NEW.name;

  IF @duplicate_count > 0 THEN
    SIGNAL SQLSTATE '45000' SET MESSAGE_TEXT = '重複する名前が存在します';
  END IF;
END $$

DELIMITER ;