【ITニュース解説】SQL Query techniques and their differences ie Subqueries, CTEs and stored procedures.

システム開発において、データベースから必要な情報を取得・操作するスキルは不可欠である。そのための言語がSQLであるが、単純なデータの読み書きだけでなく、より複雑な処理を実現するためのテクニックが存在する。ここでは、システムエンジニアを目指す上で重要となる「サブクエリ」「CTE（共通テーブル式）」「ストアドプロシージャ」という3つのSQLクエリ技術について、それぞれの特徴と違い、そして適切な使い分けを解説する。

まず、最も手軽に利用できるのが「サブクエリ」である。これは文字通り、あるSQLクエリの内部に入れ子（ネスト）の形で記述される別のクエリのことだ。サブクエリは外側のクエリが実行される前に処理され、その結果が外側のクエリの条件として利用される。例えば、「全従業員の平均給与よりも高い給与をもらっている従業員をリストアップする」といった処理を考えた場合、まずサブクエリで平均給与を計算し、その結果を使って外側のクエリで条件に合致する従業員を絞り込む。このように、一時的な計算結果を別のクエリの条件として使いたい場合に非常に便利である。しかし、サブクエリは記述したクエリの中でしか有効でなく、再利用はできない。また、複数のサブクエリを入れ子にするとSQL文が複雑化し、可読性が著しく低下する上、パフォーマンスが悪化する可能性もあるため、比較的単純で一度きりのフィルタリング条件などに利用するのが適している。

次に、「CTE（Common Table Expressions：共通テーブル式）」について解説する。CTEは、複雑なクエリをより読みやすく、管理しやすくするために用いられるテクニックである。これは、クエリの実行中だけ存在する一時的な名前付きの結果セットを作成する機能で、WITH句を使って定義する。サブクエリがクエリの中に埋め込まれるのに対し、CTEはクエリの冒頭で「この名前は、このSELECT文の結果を指します」と宣言するようなイメージである。最大の利点は、一度定義したCTEを、後続のクエリ内で複数回参照できる点だ。これにより、同じ計算処理を何度も記述する必要がなくなり、コードの重複を避けられる。また、長いクエリを論理的なステップに分割して記述できるため、サブクエリの多用で起こりがちな可読性の低下を防ぐことができる。さらに、CTEは「再帰」処理をサポートするという強力な特徴を持つ。これは、組織図や部品の親子関係といった階層構造を持つデータを扱う際に絶大な効果を発揮する。CTEはサブクエリと同様に、そのクエリ内でのみ有効な一時的な存在だが、複雑な処理を分かりやすく構築したい場合に最適な選択肢となる。

最後に、「ストアドプロシージャ」は、前述の二つとは性質が大きく異なる。これは、一連のSQL文や処理ロジックを一つのプログラムとしてまとめ、データベース内に名前を付けて保存したものである。一度作成すれば、アプリケーションなどからその名前を指定して何度でも呼び出すことができる。サブクエリやCTEが単一のSQL文の一部であるのに対し、ストアドプロシージャはデータベースのオブジェクトとして永続的に存在し、高い再利用性を持つ。大きなメリットの一つはパフォーマンスの向上である。ストアドプロシージャは初回実行時にコンパイル（データベースが処理しやすい形式に変換）され、その実行計画がキャッシュされるため、二回目以降の呼び出しは非常に高速に処理される。また、引数（パラメータ）を受け取ることができるため、呼び出しごとに異なる条件で処理を実行させることも可能だ。さらに、データアクセスに関するビジネスロジックをデータベース側に集約できるため、複数のアプリケーションで共通の処理を実装する際に一貫性を保ちやすい。セキュリティ面でも利点があり、ユーザーにテーブルへの直接アクセス権を与えず、定義されたストアドプロシージャ経由でのみデータの操作を許可するといった権限管理が可能になる。頻繁に実行される定型処理や、複数のステップからなる複雑なビジネスロジック、セキュリティが重視されるデータ更新処理などに適している。

これら3つの技術は、それぞれに長所と短所があり、どれが優れているというものではなく、目的応じて使い分けることが重要である。単純な条件のために一時的な値が必要な場合は「サブクエリ」、一つのクエリ内で複雑な処理を分かりやすく整理したり、再帰的なデータ構造を扱ったりする場合は「CTE」、そして、複数のアプリケーションで共通して利用する定型的な処理や、パフォーマンス、セキュリティを重視する場合には「ストアドプロシージャ」を選択するのが賢明だ。これらの違いを理解し、状況に応じて最適な手法を選択する能力は、効率的で保守性の高いシステムを構築する上で欠かせないスキルと言えるだろう。