第17章　C#からデータベースを操作する

この章の目的

この章では、C# のコンソールアプリから データベース(DB) を操作する基本を学習します。

ここまでの章で、C# の基本文法・クラス・オブジェクト指向・例外処理を学びました。 ここからは、プログラムからデータベースを操作する ことに踏み込みます。

研修のメインで使うデータベースは SQLServer 2022 です。 ただし、SQL 研修で扱った Oracle Database と接続のしくみは共通しているため、まず Oracle 接続の例を「参考」として軽く見ておき、その後 SQLServer に本格的に接続します。

SQL 研修で学んだ SQL
   ↓
コンソールアプリで DB 接続を確認  ← この章
   ↓
Windowsフォームで DB 利用(第23〜25章)
   ↓
Webアプリ (ASP.NET Core MVC) で DB 利用(第27〜30章)

いきなり Windows フォームや Web アプリで DB 接続を扱うと、画面まわりと DB 接続まわりが混ざって考えることが増えます。 そのため、まずはコンソールアプリで DB 接続の基本を確認します。

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ここからはチームで進める

第 17 章からは、データベースを使った 実践フェーズ に入ります。ここから先(本章や、第 23〜25 章の社員管理アプリなど)は、チームで助け合いながら進める ことを基本とします。

各チームで次の 3 つの役割を割り当てます。一人が複数を兼ねても構いませんが、全員がいずれかの責任を持ちます。

役割	主な責任
リーダー	プロジェクト全体の進行管理。メンバーの進み具合を把握し、詰まっている人がいないか気を配る
技術部長	技術面の相談役。エラーや分からない箇所をまずチーム内で受け止め、解決を図る(解決しなければ講師へ)
タイムキーパー	時間管理。区切りや発表の時刻から逆算し、「残りあと何分」をチームに共有して時間を守る

自走のすすめ

ここから先は、本文を手順書として読みながら 自分たちのペースで 進めます。分からないことは、まずペア・チーム内で「ここどうなってる?」と声に出して確認し合ってください。 それでも解決しないときは、技術部長を通じて講師に質問します。「自分たちで調べて・確認して・それでも分からなければ聞く」という現場の動き方を、ここから練習します。

なお、この「自走」は 本文の学習やチームでの助け合いの進め方 を指します。本章の章末演習だけはタイマー方式で計測します(詳しくは「演習課題」を参照)。第 23 章以降のアプリ開発では、タイマーをやめて完成・発表まで自走で進めます。

役割は章をまたいで使います

この役割分担は、本章以降のチーム作業で共通して使います(章ごとに役割を交代しても構いません)。講師の指示でチームを組み、役割を決めてから進めましょう。

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この章でできるようになること

この章を終えると、次のことができるようになります。

• ADO.NET の役割を説明できる
• C# から SQLServer に接続する流れを説明できる
• NuGet で Microsoft.Data.SqlClient を追加できる
• 接続文字列(Connection String)の役割を説明できる
• SqlConnection で接続を開ける
• SqlCommand で SQL を実行できる
• ExecuteScalar で 1 つの値(件数・合計など)を取得できる
• using 宣言で接続を自動的に閉じられる
• SqlException を含む例外処理を書ける
• 接続エラー時に確認すべき点を列挙できる
• Oracle と SQLServer の違いを概観できる

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本章で使用する環境

項目	内容
開発環境	Visual Studio 2022
プロジェクト種類	コンソール アプリ
対象フレームワーク	.NET 8
ソリューション名	Chapter17
プロジェクト名	Ch17_DbOperation
データベース	SQLServer 2022(TrainingDB)
認証方式	Windows 統合認証
使用するテーブル	employees、departments
NuGet パッケージ	Microsoft.Data.SqlClient

csproj の Nullable は disable に変更してください

プロジェクト作成後、Ch17_DbOperation.csproj を開き、<Nullable>disable</Nullable> に変更してください。詳しい手順は、第 1 章「1-1 プロジェクトを作成する」を参照してください。

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この章の進め方

この章は 「読む」節と「実施する」節 が混在します。下の表の通りに進めてください。

節	内容	進め方
17-1	ADO.NET とは	読む
17-2	参考:Oracle に接続する場合	読む(興味があれば実行可)
17-3	SQLServer に接続する準備	実施
17-4	接続文字列	実施
17-5	接続から件数取得までの完全コード	実施
17-6	各部分の解説	読む
17-7	プログラムの値を SQL に渡す(パラメータ)	実施
17-8	接続エラー時の確認手順	読む
17-9	Oracle と SQLServer の違い	読む

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作業前チェック

作業を始める前に、次の内容を確認してください。

• 第 15 章までを Git に提出済みである
• SQLServer 2022 が起動している(サービスとして動作)
• SSMS(SQL Server Management Studio)で TrainingDB データベースに接続できる
• TrainingDB の employees、departments テーブルが作成済みで、サンプルデータが入っている
• TrainingDB の products、orders、order_items テーブルも作成済みである(発展課題 17-5・17-6 で使用)

環境の準備について

前章の 第 16 章「SQLServer 環境構築」 で作成した TrainingDB に対して接続します。 まだ構築していない場合は、先に第 16 章(必要に応じて 付録 G「SQLServer 2022 / SSMS インストール手順」)に取り組んでください。 第 16 章で社員系(employees / departments)と商品・注文系(products / orders / order_items)の両方を作成していれば、本章の全課題に取り組めます。

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17-1　ADO.NET とは

ADO.NET(エイドー・ドット・ネット)は、.NET から各種データベースを操作するための仕組みの総称です。

ADO.NET は、データベースの違いを吸収するために、次のような 共通の役割 を定義しています。

役割	共通名	SQLServer の場合	Oracle の場合
接続	IDbConnection	SqlConnection	OracleConnection
SQL 実行	IDbCommand	SqlCommand	OracleCommand
結果読み取り	IDataReader	SqlDataReader	OracleDataReader
例外	(各 DB 固有)	SqlException	OracleException

つまり、「接続して、SQL を投げて、結果を受け取り、後始末する」 という流れはどの DB でも同じで、クラス名と接続文字列だけが DB ごとに違います。

この共通構造を意識しておくと、SQLServer を学んだ後に Oracle や PostgreSQL に切り替えても、同じパターンで書けるようになります。

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17-2　参考:Oracle に接続する場合

この節は「読むだけ」が基本 です。SQL 研修で Oracle を扱った経験を C# に橋渡しする位置づけで、興味があれば自分の SQL 研修環境で実行してみてください。

Oracle に接続する場合は、NuGet で Oracle.ManagedDataAccess.Core を追加し、次のようなコードを書きます。

Program.cs

using Oracle.ManagedDataAccess.Client;

namespace Ch17_DbOperation;

internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        const string connectionString =
            "User Id=pingt;Password=oracle;Data Source=localhost:1521/XEPDB1;";

        try
        {
            using OracleConnection connection = new OracleConnection(connectionString);
            connection.Open();

            string sql = "SELECT COUNT(*) FROM employees";
            using OracleCommand command = new OracleCommand(sql, connection);

            int count = Convert.ToInt32(command.ExecuteScalar());

            Console.WriteLine($"employees 表の件数:{count}件");
        }
        catch (OracleException ex)
        {
            Console.WriteLine($"Oracle エラー({ex.Number}):{ex.Message}");
        }
    }
}

クラス名(OracleConnection、OracleCommand、OracleException)と接続文字列の書き方こそ違いますが、接続を開き、コマンドを作り、ExecuteScalar で値を 1 つ取得し、using 宣言 で後始末する という構造は、これから学ぶ SQLServer 版と完全に同じです。

次の節からは、研修のメイン環境である SQLServer に接続していきます。

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17-3　SQLServer に接続する準備

プロジェクトの作成

新しいコンソールアプリ Ch17_DbOperation を作成してください(ソリューション名は Chapter17)。 作成後、Ch17_DbOperation.csproj を開き、<Nullable>disable</Nullable> に変更します。

NuGet パッケージを追加する

C# から SQLServer に接続するには、Microsoft.Data.SqlClient という NuGet パッケージが必要です。

Microsoft.Data.SqlClient と System.Data.SqlClient

古い書籍やサンプルでは System.Data.SqlClient が使われていることがあります。これは .NET Framework 時代からあるもので、現在はメンテナンスのみです。 .NET 8(現在の .NET)では、Microsoft.Data.SqlClient が推奨パッケージです。本研修もこちらを使います。

追加手順

1. ソリューションエクスプローラーで、プロジェクト Ch17_DbOperation を右クリック
2. NuGet パッケージの管理 を選択
3. 参照 タブで Microsoft.Data.SqlClient を検索
4. 検索結果から Microsoft.Data.SqlClient(発行元 Microsoft)を選択
5. 右側で インストール をクリック
6. ライセンスの同意ダイアログで 同意する をクリック

インストールが終わると、Ch17_DbOperation.csproj に次のような行が追加されます。

<ItemGroup>
    <PackageReference Include="Microsoft.Data.SqlClient" Version="5.x.x" />
</ItemGroup>

これで、SqlConnection や SqlCommand などのクラスがコードから使えるようになりました。

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17-4　接続文字列(Connection String)

接続文字列 は、どの SQLServer の、どのデータベースに、どの認証方式で接続するかを示す文字列です。

本研修で使う接続文字列は次のとおりです。

Server=localhost;Database=TrainingDB;Integrated Security=true;TrustServerCertificate=true;

各項目の意味は次のとおりです。

項目	意味	本研修での値
Server	接続先のサーバー名(ホスト名・インスタンス名)	localhost
Database	接続先のデータベース名	TrainingDB
Integrated Security	Windows 統合認証を使うかどうか	true
TrustServerCertificate	サーバー証明書の検証を信頼するか	true

Windows 統合認証とは

Windows にログインしているユーザーで、そのまま SQLServer に接続する仕組みです。 ユーザー名やパスワードを接続文字列に書かなくて済むため、ローカル開発・社内ネットワークで広く使われています。

一方、Web アプリ(第 27〜30 章)では、Windows ユーザーではなく「アプリ専用の SQL ユーザー」で接続する SQL 認証 を使います。

TrustServerCertificate=true の理由

SQLServer 2022 既定の通信は暗号化されており、サーバー証明書の検証を行います。 ローカル環境では自己署名の証明書のため、TrustServerCertificate=true を付けて検証をスキップします。本番環境では正規の証明書を使い、この設定は外します。

名前付きインスタンスの場合(Server の値の読み替え)

SQLServer のインストール方法によっては、サーバー名が localhost だけでなく localhost\インスタンス名 になります。 SSMS で接続できているサーバー名(接続ダイアログの「サーバー名」)が、たとえば localhost\SQLEXPRESS01 のように \(円マーク区切り) を含む場合は、Server の値もそれに合わせます。

SSMS でのサーバー名	C# の Server に書く値(本来の表記)
localhost(既定インスタンス)	Server=localhost
localhost\SQLEXPRESS01(名前付きインスタンス)	Server=localhost\SQLEXPRESS01

ここで C# のコードに書くときだけ注意 が必要です。

C# の文字列では \ を \\ と二重に書く

C# の通常の文字列リテラル("...")では、\ は 特殊な意味を持つ記号(エスケープ文字)です。そのため、サーバー名に含まれる \ 1 つを表すには、コード上で \\ と 2 つ書く 必要があります。

// サーバー名そのものは localhost\SQLEXPRESS01(\ は 1 つ)
// C# のコードでは \ を \\ と書く
const string connectionString =
    "Server=localhost\\SQLEXPRESS01;Database=TrainingDB;Integrated Security=true;TrustServerCertificate=true;";

二重に見えますが、実行時には \ 1 つの localhost\SQLEXPRESS01 として扱われます。本来のサーバー名の \ は 1 つで、\\ は「C# のコードでの書き方」だと理解してください。

なお、日本語環境のエディタやフォントでは、\(バックスラッシュ)が ¥(円マーク) で表示されることがあります。¥¥ や \\ のように見えても、意味は同じ「区切りの記号 1 つ」です。

※ \ を 1 つしか書かないと、\S などが不正なエスケープと見なされてビルドエラーになります。localhost の既定インスタンスを使う場合は \ 自体が出てこないので、この心配はありません。

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17-5　接続から件数取得までの完全コード

ここまでの内容を組み合わせて、employees テーブルの件数を取得するプログラムを書きます。

Program.cs を次の内容にしてください。

Program.cs

using Microsoft.Data.SqlClient;

namespace Ch17_DbOperation;

internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        const string connectionString =
            "Server=localhost;Database=TrainingDB;Integrated Security=true;TrustServerCertificate=true;";

        try
        {
            using SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString);
            connection.Open();

            Console.WriteLine("SQLServer への接続に成功しました。");

            string sql = "SELECT COUNT(*) FROM employees";
            using SqlCommand command = new SqlCommand(sql, connection);

            object result = command.ExecuteScalar();
            int count = Convert.ToInt32(result);

            Console.WriteLine($"employees テーブルの件数:{count}件");
        }
        catch (SqlException ex)
        {
            Console.WriteLine("SQLServer 関連のエラーが発生しました。");
            Console.WriteLine($"エラー番号:{ex.Number}");
            Console.WriteLine($"メッセージ:{ex.Message}");
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine("予期しないエラーが発生しました。");
            Console.WriteLine($"内容:{ex.Message}");
        }
    }
}

実行結果:

SQLServer への接続に成功しました。
employees テーブルの件数:10件

(件数は TrainingDB の標準サンプルデータの場合の例です。)

これが、C# から SQLServer を扱う 最も基本的なパターン です。

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17-6　各部分の解説

上のコードを 1 つずつ見ていきます。

using Microsoft.Data.SqlClient;

using Microsoft.Data.SqlClient;

これがないと、SqlConnection や SqlCommand などのクラスがコード上で見つかりません。 NuGet パッケージを追加していないと、この行で赤波線エラーになります。

第 7 章までの章では using System; などを書いていませんでしたが、これは .NET 8 の 暗黙的 using(ImplicitUsings)で System 名前空間が自動的に取り込まれているためです。 Microsoft.Data.SqlClient は暗黙的 using の対象外なので、自分で書く必要があります。

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SqlConnection:接続を表すクラス

using SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString);
connection.Open();

SqlConnection のオブジェクトを new した時点では、まだ接続は開かれていません。 Open() を呼ぶことで、実際に SQLServer への接続が確立されます。

接続文字列が間違っていたり、SQLServer サービスが起動していなかったりすると、Open() の時点で例外が発生します。

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using 宣言:後始末を自動化する

using SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString);

行頭の using に注目してください。 これは、ファイル先頭の using Microsoft.Data.SqlClient;(using ディレクティブ)とは別の機能で、using 宣言 と呼ばれます。

種類	書き方	役割
using ディレクティブ	ファイル先頭の using Microsoft.Data.SqlClient;	名前空間を取り込んで、SqlConnection などの短い名前で書けるようにする
using 宣言	変数宣言の前に付ける using SqlConnection conn = ...;	スコープを抜けるときに自動的に後始末(Dispose)を呼ぶ

データベース接続は OS の限られたリソースを使うため、使い終わったら必ず閉じる 必要があります。 using 宣言 を使うと、例外が出ても確実に閉じられるので安全です。

第 9 章で学んだ using との関係

第 9 章で出てきた using は、変数宣言の前に付ける using 宣言 の形でした。今回も同じ仕組みで、対象が SqlConnection / SqlCommand になっただけです。

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SqlCommand:SQL 実行の命令

string sql = "SELECT COUNT(*) FROM employees";
using SqlCommand command = new SqlCommand(sql, connection);

SqlCommand は、「この接続で、この SQL を実行する」という命令を表すクラスです。 コンストラクタには、実行する SQL 文字列と、使う接続オブジェクトを渡します。

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ExecuteScalar:1 つの値を取得する

object result = command.ExecuteScalar();
int count = Convert.ToInt32(result);

ExecuteScalar は、結果の 1 行目 1 列目の値だけ を取得するメソッドです。 COUNT(*)、SUM、AVG、MAX など、結果が 1 つの値になる SQL に向いています。

戻り値は object 型なので、必要な型に変換します。COUNT(*) の結果なら int です。

SQL の例	戻り値の型(変換先)	用途
SELECT COUNT(*) FROM ...	int	件数
SELECT SUM(salary) FROM ...	decimal	合計(salary が DECIMAL のため)
SELECT AVG(salary) FROM ...	decimal	平均
SELECT MAX(hire_date) FROM ...	DateTime	最大日付

複数行を取得したい場合は、SqlDataReader という別のクラスを使います。それは第 23 章で扱います。

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SqlException:SQLServer 関連の例外

catch (SqlException ex)
{
    Console.WriteLine($"エラー番号:{ex.Number}");
    Console.WriteLine($"メッセージ:{ex.Message}");
}

SqlException は、SQLServer 関連のエラーが起きたときに投げられる例外です。 Number プロパティで SQLServer 固有のエラー番号 を取得でき、原因の特定に役立ちます。

代表的なエラー番号は次のとおりです。

エラー番号	意味
4060	指定したデータベースに接続できない(データベース名の typo など)
18456	ログインに失敗(認証エラー)
208	指定したオブジェクト(テーブル名)が見つからない
53	サーバーへの接続が確立できない(サービス停止・サーバー名 typo)

catch ブロックは 特定の例外を先に、より一般的な例外を後に 書くのが原則です。 このコードでは、SqlException を先に、Exception を後に書いています。

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17-7　プログラムの値を SQL に渡す(パラメータ)

ここまでの SQL は、SELECT COUNT(*) FROM employees のように 固定 でした。 しかし実際のプログラムでは、画面の入力値や変数の値を条件に使って SQL を実行したい場面がほとんどです。

SQL 研修では SQL を「直接書いて実行」してきましたが、プログラムからは「変数の値を SQL に流し込んで実行」します。ここが、プログラムから DB を扱うときの肝です。

たとえば「指定した部署 ID の社員数を数える」を考えます。 部署 ID は、プログラムの変数(departmentId)で決まるとします。

やってはいけない書き方:文字列で連結する

まず、やってはいけない例 を見ます。変数を文字列連結で SQL に埋め込む書き方です。

int departmentId = 1;

// ❌ 悪い例:変数を文字列でつなぐ
string sql = "SELECT COUNT(*) FROM employees WHERE department_id = " + departmentId;

これは動いてしまいますが、2 つの問題 があります。

• 値が文字列(名前など)の場合、クォートのエスケープが大変で、壊れやすい
• 悪意ある入力で SQL を改ざんされる SQL インジェクション の危険がある(詳しくは第 29 章で扱います)

正しい書き方:パラメータ(プレースホルダー)を使う

正しくは、SQL の中に @名前 という プレースホルダー(場所取り)を書いておき、実際の値は後から パラメータ として渡します。

Program.cs

using Microsoft.Data.SqlClient;

namespace Ch17_DbOperation;

internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        const string connectionString =
            "Server=localhost;Database=TrainingDB;Integrated Security=true;TrustServerCertificate=true;";

        int departmentId = 1;   // プログラムで決まる値(画面入力などを想定)

        try
        {
            using SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString);
            connection.Open();

            // SQL の中は @departmentId という「場所取り」にしておく
            string sql = "SELECT COUNT(*) FROM employees WHERE department_id = @departmentId";
            using SqlCommand command = new SqlCommand(sql, connection);

            // 場所取りに、実際の値を割り当てる
            command.Parameters.AddWithValue("@departmentId", departmentId);

            int count = Convert.ToInt32(command.ExecuteScalar());

            Console.WriteLine($"部署 {departmentId} の社員数:{count}人");
        }
        catch (SqlException ex)
        {
            Console.WriteLine($"エラー番号:{ex.Number} / {ex.Message}");
        }
    }
}

実行結果(departmentId = 1 の場合):

部署 1 の社員数:4人

サンプルデータでは、部署 1(総務)に山田二郎・佐々木明子・菊池浩二・中山大輔の 4 人が所属しています。departmentId の値を 2 や 3 に変えると、結果も変わります。

仕組みのまとめ

手順	書き方
① SQL に場所取りを書く	... WHERE department_id = @departmentId
② 場所取りに値を割り当てる	command.Parameters.AddWithValue("@departmentId", departmentId);
③ 実行する	command.ExecuteScalar()(やることは今までと同じ)

ポイントは、SQL 本体と値を分けて渡す ことです。 こうすると、値がどんな文字列でも安全に扱われ(SQL として解釈されない)、SQL インジェクションも防げます。

@departmentId は SQL 文の中ではただの目印

@departmentId は C# の変数ではありません。SQL 文の中の「ここに値が入る」という目印で、AddWithValue の第 1 引数の名前("@departmentId")と一致させることで結び付きます。

このパラメータの渡し方は、第 24 章(Windows フォームの検索)や第 29 章(Web の検索)でも、検索条件を SQL に渡すときにそのまま使います。 「変数の値を SQL に渡すときは、文字列連結ではなくパラメータ」 と覚えておいてください。

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17-8　接続エラー時の確認手順

Open() の時点で例外が出るときは、次の手順で確認します。

1. SQLServer サービスが起動しているか
   • Windows の「サービス」アプリを開き、SQL Server (MSSQLSERVER) が「実行中」であることを確認します。
2. SSMS で同じ接続文字列の条件で接続できるか
   • SSMS で Server=localhost、認証=Windows 認証 で接続できれば、サーバー側は問題なし。
3. データベース名が正しいか
   • 接続文字列の Database=TrainingDB の綴り、SSMS のデータベース一覧と一致しているか。
4. 認証方式が正しいか
   • SQL 認証で接続したい場合は Integrated Security=true; ではなく、User Id=...;Password=...; を指定します。
5. エラー番号で具体例を確認する
   • SqlException.Number を見て、上の表と照らし合わせます。

接続できないときの最初の一手

エラーメッセージを そのままコピーして検索 するのが、最も早い解決方法です。エラー番号は世界中の人が踏んでおり、たいてい同じ症状の解決例が見つかります。

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17-9　Oracle と SQLServer の違い

接続のしくみは共通でも、表記や挙動には違いがあります。代表的なものを表で示します。

観点	Oracle	SQLServer
接続クラス	OracleConnection	SqlConnection
コマンドクラス	OracleCommand	SqlCommand
例外クラス	OracleException	SqlException
接続文字列の例	User Id=pingt;Password=oracle;Data Source=localhost:1521/XEPDB1;	Server=localhost;Database=TrainingDB;Integrated Security=true;TrustServerCertificate=true;
文字列リテラルの引用符	シングルクォート '山田'	シングルクォート '山田'
識別子の引用符	ダブルクォート "EMP"	角かっこ [EMP] または "EMP"
文字列の型	VARCHAR2、NVARCHAR2	VARCHAR、NVARCHAR
数値の自動採番	シーケンス + トリガー	IDENTITY
接続先の単位	サービス名 / SID	データベース名

SQL の文法は大筋共通ですが、識別子の囲み方・データ型名・自動採番のしくみ は差異が大きい部分です。 SQL 研修と本章の SQLServer を見比べると、SQL の方言の感覚がつかめます。

SQL 文の書き方の違い(方言)

SQL 研修(Oracle)で身に付けた SQL は、SQLServer でもほとんどそのまま通じますが、いくつかの「方言」 があります。本章や、これ以降の演習でつまずきやすいものを挙げます。

やりたいこと	Oracle(SQL 研修)	SQLServer(本研修)
文字列を連結する	last_name || first_name	last_name + first_name
NULL を別の値に置き換える	NVL(salary, 0)	ISNULL(salary, 0) または COALESCE(salary, 0)
現在日時を取得する	SYSDATE	GETDATE()
先頭 N 件だけ取得する	FETCH FIRST 5 ROWS ONLY / ROWNUM	SELECT TOP 5 ...
ダミー表から SELECT する	SELECT 1 FROM DUAL	SELECT 1(DUAL は不要)
文字列の一部を取り出す	SUBSTR(...)	SUBSTRING(...)

まずはこれだけ覚えておく

演習で最初に出会うのは 文字列連結(|| → +) です。SQL 研修の感覚で || と書くと SQLServer ではエラーになるので注意してください。 なお、COALESCE は Oracle・SQLServer 共通で使えるので、NULL 置換は迷ったら COALESCE が安全です。COUNT / SUM / AVG / JOIN / WHERE / GROUP BY / ORDER BY などの基本構文は両者で共通です。

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よくあるつまずき

症状	原因	対処
SqlConnection が赤波線になる	NuGet パッケージ未追加	Microsoft.Data.SqlClient を NuGet で追加
Open() で SqlException (Number=53)	SQLServer サービス停止、サーバー名の typo	サービスの「実行中」を確認、Server=localhost の綴り確認
Open() で SqlException (Number=4060)	データベース名が間違っている	Database=TrainingDB の綴り確認、SSMS のデータベース一覧と照合
Open() で SqlException (Number=18456)	認証エラー	Windows 統合認証 / SQL 認証の指定を見直す、ユーザー名・パスワードを確認
ExecuteScalar の戻り値を int に直接代入できない	戻り値は object	Convert.ToInt32(...) で変換
SqlException を catch できない(using ディレクティブ 未記述)	using Microsoft.Data.SqlClient; がない	ファイル冒頭に追加
TrustServerCertificate を付けないと接続できない	サーバー証明書の検証エラー	ローカル開発では TrustServerCertificate=true を付ける

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学んだことチェック

この章で学んだ内容をチェックしてください。

• ADO.NET の役割を説明できる
• Microsoft.Data.SqlClient を NuGet で追加できる
• 接続文字列の各項目(Server、Database、Integrated Security、TrustServerCertificate)の意味を説明できる
• SqlConnection.Open() で接続が確立されることを説明できる
• SqlCommand と ExecuteScalar で 1 つの値を取得できる
• using 宣言 で接続を自動的に閉じられる
• プログラムの変数の値を、パラメータ(@名前 + AddWithValue)で SQL に渡せる
• 値を文字列連結で SQL に埋め込んではいけない理由を説明できる
• SqlException を catch してエラー番号を表示できる
• 接続エラー時の確認手順を 3 つ以上挙げられる
• Oracle と SQLServer の違いを 3 つ以上挙げられる

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ペア確認

ペアで以下の質問に答えてみてください。

1. ADO.NET とは何ですか。
2. Microsoft.Data.SqlClient は何のために必要ですか。
3. 接続文字列の Integrated Security=true はどんな意味ですか。
4. SqlConnection を new しただけでは何が起きないと言えますか。
5. using 宣言 を使うと何が自動で行われますか。
6. ExecuteScalar の戻り値が object 型なのはなぜですか。
7. SQL に変数の値を渡すとき、文字列連結ではなくパラメータ(@名前)を使うのはなぜですか。
8. command.Parameters.AddWithValue("@departmentId", departmentId) は何をしていますか。
9. SqlException.Number は何を表しますか。
10. Oracle と SQLServer の接続クラスは、それぞれ何という名前ですか。

説明するときは、完全な答えでなくても構いません。 自分の言葉で説明しようとすることが大切です。

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演習課題

この章の演習課題に取り組みます。DB 接続・パラメータを実際に書く、歯ごたえのある演習です。

本章の進め方

段階	目安時間	内容
① 準備	10 分	ペア確認 + 課題確認(評価対象外)
② ソロ作業	35 分	タイマーで計測。タイマー時点の commit が唯一の評価対象(NuGet 追加・接続文字列の準備があるため長めに設定)
③ チーム時間	講師指定の発表開始時刻まで	レビュー + 発表者選出 + 実装続行(任意)。発表開始時刻は厳守

提出ルール(タイマー方式)

タイマー時点の commit が唯一の評価対象です。タイマー後の書き足しは評価されません。 コミットメッセージ形式:Chapter17 タイマー提出: <どこまで完成> / <詰まったポイント>(なければ「特になし」) 例:Chapter17 タイマー提出: 必須17-1〜17-3完成、17-4途中 / パラメータの渡し方で詰まった

提出方法:Git が使えないときはサーバへコピー

講師の指示があったときは、push の代わりに Kadai17 フォルダを提出先サーバへコピーし、コピー先に 提出メモ.txt(「どこまで完成」「詰まったポイント」を記載)を作成してください。

タイマー後のチーム時間の使い方

レビュー・発表者選出・実装続行(任意)を自由配分してください。発表開始時刻は厳守です。

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この章の演習の進め方

課題はソリューション Kadai17 の中に作成してください。 課題ごとに別のプロジェクトを作成 し、指定されたプロジェクト名を使います。各プロジェクトで Microsoft.Data.SqlClient を NuGet で追加し、Nullable を disable にしてから始めてください。

課題	必須/発展	プロジェクト名	作成する主なファイル
課題 17-1	必須	Kd17_01_HelloSqlServer	Program.cs
課題 17-2	必須	Kd17_02_BothCount	Program.cs
課題 17-3	必須	Kd17_03_DeptEmployeeCount	Program.cs
課題 17-4	発展	Kd17_04_AboveAverageCount	Program.cs
課題 17-5	発展	Kd17_05_CategoryStockValue	Program.cs
課題 17-6	発展	Kd17_06_OrdersOverAmount	Program.cs

フォルダ構成は次のようになります。

Kadai17/                          ← 課題用ソリューションフォルダ
  Kadai17.sln
  Kd17_01_HelloSqlServer/
  Kd17_02_BothCount/
  Kd17_03_DeptEmployeeCount/
  Kd17_04_AboveAverageCount/
  Kd17_05_CategoryStockValue/
  Kd17_06_OrdersOverAmount/

課題 17-1〜17-3 は必須、課題 17-4〜17-6 は発展です。 必須 17-3、発展 17-5・17-6 で、本文 17-7 で学んだ「パラメータ(プレースホルダー)」を使います — プログラムの変数の値を SQL に渡す練習です(発展 17-4 はサブクエリが主役でパラメータは使いません)。

接続文字列について

すべての課題で、本文 17-4 の接続文字列をそのまま使えます。 環境によっては、Server の値を読み替える必要があります(名前付きインスタンスの場合は Server=localhost\\SQLEXPRESS01 のように書きます。\ を \\ と二重に書く理由は 本文 17-4「名前付きインスタンスの場合」 を参照)。

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必須課題

まずは、全員が必須課題に取り組んでください。

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課題 17-1　Hello SqlServer(employees の件数を取得)

本文 17-5 のコードを Kd17_01_HelloSqlServer プロジェクトに入力して、実際に動かしてください。 正しく接続でき、件数が表示されることを確認したら、接続文字列の一部を意図的に間違えて、エラーの動きも観察してください。

確認事項

1. 正しい接続文字列で実行 → employees テーブルの件数:10件(サンプルデータの場合)
2. Database=TrainingDB を Database=NoSuchDb に変更 → SqlException が発生、Number=4060 系のメッセージ
3. テーブル名を employees → employeess に変更 → Number=208 が発生
4. 確認後、接続文字列・SQL を 必ず正しい状態に戻す

実行結果例(正常):

SQLServer への接続に成功しました。
employees テーブルの件数:10件

条件:

• using Microsoft.Data.SqlClient; を書く
• SqlConnection + SqlCommand + ExecuteScalar を使う
• SqlException と Exception の両方を catch する
• using 宣言 で接続を自動クローズ

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課題 17-2　employees と departments の両方の件数を取得

新しいプロジェクト Kd17_02_BothCount を作成し、employees と departments の両方の件数を取得して表示してください。

実行結果例:

SQLServer への接続に成功しました。
employees テーブルの件数:10件
departments テーブルの件数:5件

条件:

• SqlCommand を 2 つ作って、順番に ExecuteScalar を呼ぶ
• どちらも using 宣言 で書く
• 接続(SqlConnection)は 1 つで OK
• 例外処理は課題 17-1 と同じ構造

ヒント:

using SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString);
connection.Open();

using (SqlCommand command1 = new SqlCommand("SELECT COUNT(*) FROM employees", connection))
{
    int count = Convert.ToInt32(command1.ExecuteScalar());
    Console.WriteLine($"employees テーブルの件数:{count}件");
}

using (SqlCommand command2 = new SqlCommand("SELECT COUNT(*) FROM departments", connection))
{
    int count = Convert.ToInt32(command2.ExecuteScalar());
    Console.WriteLine($"departments テーブルの件数:{count}件");
}

using 宣言(using SqlCommand command = ...;)の代わりに、上のような using ステートメント(using (...) { ... })も使えます。 スコープを明示したい場合に便利です。

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課題 17-3　部署を指定して社員数を取得(パラメータ)

新しいプロジェクト Kd17_03_DeptEmployeeCount を作成し、指定した部署 ID の社員数 を取得して表示してください。 本文 17-7 で学んだ パラメータ(プレースホルダー) を使います。

仕様

• プログラムの変数 int departmentId = 1; を用意する
• SQL:SELECT COUNT(*) FROM employees WHERE department_id = @departmentId
• command.Parameters.AddWithValue("@departmentId", departmentId); で値を渡す
• 結果を「部署 1 の社員数:〇人」と表示する
• departmentId の値を 2、3 に変えても正しく動くことを確認する
• 例外処理は課題 17-1 と同じ構造

実行結果例(departmentId = 1 の場合):

SQLServer への接続に成功しました。
部署 1 の社員数:4人

部署 1=4 人、部署 2=2 人、部署 3=2 人(サンプルデータの場合)。

条件:

• 文字列連結ではなく、必ずパラメータ(@departmentId)で値を渡す
• ExecuteScalar の戻り値を Convert.ToInt32 で変換
• 例外時は SqlException の Number と Message を表示

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発展課題

必須課題が終わった人は、発展課題に取り組んでください。 発展課題からは、仕様だけが提示されます。実装方法は自分で考えてください。

発展課題は「プログラムから SQL を使う」練習場です

SQL 研修で身に付けた SUM / AVG / JOIN / GROUP BY / HAVING / サブクエリ を、C# プログラムから実行して 1 つの値を受け取る(ExecuteScalar)形で書いてみましょう。SQL の腕の見せどころです(結果が 1 つの値になるように書く のがポイント)。 検索条件は、本文 17-7 のパラメータ(@名前)で渡します。SQLServer の書き方で迷ったら、本章 17-9 の 方言表 を参照してください。

C# 側のコード(ExecuteScalar + Convert.ToInt32 / Convert.ToDecimal + 例外処理)は必須課題と同じ形のままです。変えるのは SQL だけ です。

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課題 17-4　平均給与より高い社員は何人か(サブクエリ)

以下の仕様で Kd17_04_AboveAverageCount を実装してください。

仕様:

• 全社員の 平均給与より高い 給与をもらっている社員の 人数 を求める
• ヒント:WHERE salary > (SELECT AVG(salary) FROM employees) のように サブクエリ を使う
• 結果を「平均給与より高い社員:〇人」と表示する
• 例外処理は必須課題と同じ構造

実行結果例(サンプルデータの場合):

平均給与より高い社員:2人

平均給与は 530000 円(= 5300000 ÷ 10)。これより高いのは給与 800000 円の 2 人(佐々木明子・菊池浩二)です。COUNT の戻り値は Convert.ToInt32 で受け取ります。

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課題 17-5　カテゴリを指定して在庫金額の合計を求める(パラメータ + 集計式)

以下の仕様で Kd17_05_CategoryStockValue を実装してください。 第 16 章で作った products テーブルを使い、カテゴリ名を文字列のパラメータで渡します。

仕様:

• プログラムの変数 string category = "文房具"; を用意する
• 指定したカテゴリの商品について、価格 × 在庫数 の合計(在庫金額)を求める
• ヒント:SELECT SUM(price * stock) FROM products WHERE category = @category
• AddWithValue("@category", category) で 文字列 を渡す
• 結果を「カテゴリ『文房具』の在庫金額:〇〇円」と表示する
• category を "食器"、"衣類" に変えても動くことを確認する

実行結果例(category = "文房具" の場合):

カテゴリ『文房具』の在庫金額:29000円

文房具=29000 円、食器=29600 円、衣類=36000 円(第 16 章のサンプルデータの場合)。

発展のひとひねり:該当する商品が無いカテゴリを渡すと SUM は NULL を返し、Convert.ToInt32 で例外になります。0 を返したいときは COALESCE(SUM(price * stock), 0) と書きます(COALESCE は Oracle・SQLServer 共通。17-9 の方言表も参照)。

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課題 17-6　指定金額以上の注文は何件か(JOIN + GROUP BY + HAVING + パラメータ)

以下の仕様で Kd17_06_OrdersOverAmount を実装してください。 第 16 章で作った orders / order_items / products を使い、合計金額が指定額以上の注文の件数 を求めます。

仕様:

• プログラムの変数 int threshold = 2000; を用意する
• 各注文の合計金額(価格 × 数量 の合計)が threshold 以上の注文が 何件あるか を数える
• ヒント:
  • 注文ごとに金額を集計するには GROUP BY oi.order_id
  • 集計後の合計で絞り込むには HAVING SUM(p.price * oi.quantity) >= @threshold
  • その「注文の一覧」を サブクエリ にして、外側で COUNT(*) すれば件数になる
• AddWithValue("@threshold", threshold) で値を渡す
• 結果を「合計 2000 円以上の注文:〇件」と表示する
• threshold を 1000、2400 に変えても動くことを確認する

実行結果例(threshold = 2000 の場合):

合計 2000 円以上の注文:2件

注文別の合計は 2140 / 1000 / 2400 円。2000 円以上は注文 1 と注文 3 の 2 件 です(threshold = 1000 なら 3 件、2400 なら 1 件)。

結果は 1 つの値なので、JOIN・GROUP BY・HAVING・サブクエリを使っても、これまでどおり ExecuteScalar + Convert.ToInt32 で受け取れます。SQL 研修で書いた集計クエリが、C# からそのまま動くことを体感してください。

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提出前チェックリスト

提出前に、次の点を確認してください。

• 全プロジェクトが Kadai17 ソリューションの中にある
• 各プロジェクトで Microsoft.Data.SqlClient を NuGet で追加した
• 各プロジェクトで Nullable を disable にしている
• 接続文字列に TrustServerCertificate=true が含まれている
• using 宣言 で接続・コマンドを書いている
• パラメータが必要な課題(17-3・17-5・17-6)で AddWithValue を使っている(文字列連結で値を埋め込んでいない)
• SqlException を catch している
• ビルドエラーが出ていない
• タイマー時点で commit 済み(または 提出メモ.txt を書いた)
• 各課題のプログラムが期待した出力を返す

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Git への提出

タイマーが鳴ったら、その時点の状態を Git に提出します。

git status
git add .
git commit -m "Chapter17 タイマー提出: 必須17-1〜17-3完成、17-4途中 / 特になし"
git push origin main

Git が使えないときは、上記コミットの代わりに Kadai17 フォルダを提出先サーバへコピーし、コピー先に 提出メモ.txt を作成してください(演習課題の「提出方法:Git が使えないときはサーバへコピー」参照)。

Git の詳しい操作は、付録 C「Git のインストールと提出ルール」 を参照してください。

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この章のまとめ

この章では、C# のコンソールアプリから SQLServer に接続する基本を学習しました。

主な内容は次のとおりです。

• ADO.NET は .NET から DB を操作する共通の枠組みで、DB ごとに専用クラスが提供されている
• SQLServer に接続するには Microsoft.Data.SqlClient を NuGet で追加する
• 接続文字列は Server、Database、Integrated Security、TrustServerCertificate などを並べる
• SqlConnection.Open() で接続を開き、SqlCommand で SQL を組み立て、ExecuteScalar で 1 つの値を取得する
• using 宣言 を使うと、スコープを抜けるときに接続が自動で閉じられる
• プログラムの変数の値を SQL に渡すときは、文字列連結ではなくパラメータ(@名前 + AddWithValue)を使う(壊れにくく、SQL インジェクションも防げる)
• パラメータを使えば、SQL 研修で学んだ WHERE / JOIN / 集計を、C# プログラムから検索条件付きで実行できる
• SqlException の Number プロパティで原因を特定できる
• Oracle と SQLServer は接続クラス名や接続文字列が違うが、構造は共通

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次章の予告

ここまでで、コンソールアプリから SQLServer に接続し、SQL を実行して値を取得する基本パターンが身に付きました。

次章からは、いよいよ Windows フォームアプリ に入ります。 まずは画面の作り方とイベント駆動の考え方を学び(第 18〜21 章)、CSV 読み書き(第 22 章)を経て、SQLServer と連携する社員管理アプリ(第 23〜25 章)に進みます。

ここで学んだ SqlConnection / SqlCommand / ExecuteScalar の組み合わせは、Windows フォーム章でもそのまま使います。