데이터베이스 구축Building Database
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데이터베이스🔗
특정 조직 내 필요한 데이터들의 모임, 공용으로 소유/유지/이용하는 공용 데이터
- 개념적 설계: 독립적인 개념 스키마 모델링
- 트랜잭션 모델링
- E-R 다이어그램
- 논리적 설계: 종속적인 논리 스키마 설계
- 트랜잭션 인터페이스 설계
- 정규화
- 논리적 DB 구조로 Mapping
- 스키마의 평가 및 정제
- 물리적 설계: 목표 DBMS 종속적인 물리적 구조 데이터로 변환
- 반정규화
- 오브젝트, 접근방법, 인덱스, 뷰 용량 설계
- 트랜젝션 작성
- 저장 레코드의 형식, 순서, 접근 경로 설계
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데이터 모델 구성 요소🔗
- 구조 (Structure)
- 데이터의 구조적 특성
- 데이터의 형식, 길이, 키, 관계 등
- 연산 (Operation)
- 데이터를 처리하는 작업에 대한 명세
- 데이터의 삽입, 삭제, 갱신, 검색 등
- 제약 (Constraint)
- DB에 저장될 수 있는 실제 데이터의 논리적 제약
- 데이터의 유효성, 일관성, 무결성 등
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스키마 (Schema)🔗
| 종류 | 설명 |
|---|---|
| 개념 스키마 | 사용자와 DB 관리자 관점 스키마/데이터베이스 전체를 정의 →데이터 개체/관계/제약조건/접근권한/무결성 규칙 명세 |
| 내부 스키마 | DB설계자/개발자 관점의 스키마 / 개념 스키마를 물리적 저장장치에 구현하는 방법을 정의 → 물리적 구조 / 내부 레코드의 물리적 순서 |
| 외부 스키마 | 사용자 관점의 스키마 / 사용자, 프로그램마다 다양한 형태의 논리적 구조로 존재 |
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E-R 다이어그램 표기법🔗
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관계형 데이터베이스🔗
- 릴레이션(Relation)이라는 표(Table)로 데이터를 표현
- 속성(Attribute, 열, 필드)과튜플(Tuple, 행, 레코드)로 구성
- 차수(Degree): 속성의 개수 /기수(Cardinality): 튜플의 개수
- 도메인(Domain): 속성의 원자 값들의 집합(범위)
릴레이션 특징
- 튜플과 속성은 유일하며 순서가 없음
- 튜플을 식별하기 위해 속성의 일부를 key로 사용
- 속성은 Null 값을 가질 수 있으나 기본 키에 해당하는 속성은Null 값을 가질 수 없음
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키(key)🔗
| 종류 | 설명 |
|---|---|
| 후보키 | 유일성 과 최소성 을 만족하는 키 |
| 기본키 | 후보키 중 선택한 주키, 중복된 값이나 NULL을 가질 수 없다 |
| 대체키 | 후보키 중 기본키를 제외한 나머지 키 |
| 외래키 | 다른 릴레이션의 기본키를 참조하는 속성 / 유일성은 만족하지만 최소성은 만족불가 |
| 슈퍼키 | 릴레이션 내의 속성들의 집합으로 구성된 키 |
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무결성 (Integrity)🔗
| 종류 | 설명 |
|---|---|
개체 무결성 | 기본키 를 구성하는 어떤 속성도 NULL/중복 값 가질 수 없음 |
도메인 / 속성 무결성 | 속성의 값은 정의된 도메인 에 속해야 한다 |
참조 무결성 | 외래키 는 NULL 또는 참조 릴레이션의 기본키 값과 동일하다 |
| 사용자 정의 무결성 | 사용자 정의 무결성 규칙을 만족해야 한다 |
| 데이터 무결성 강화 | 데이터의 정확성, 일관성, 유효성을 보장하기 위한 제약조건 |
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관계 대수🔗
원하는 정보의 검색 과정을 정의하는절차적 언어
- 순수 관계 연산자
기호 연산자 설명 σ Select(선택) 튜플의 집합에서 조건을 만족하는 튜플을 선택 π Project(추출) 튜플의 집합에서 특정 속성을 선택 ⋈ Join(조인) 두 릴레이션의 공통 속성을 기준으로 조인 ÷ Division(나누기) 두 릴레이션의 관계를 나눗셈 - 일반 집합 연산자
기호 연산자 설명 ∪ Union(합집합) 두 릴레이션의 합집합 ∩ Intersection(교집합) 두 릴레이션의 교집합 - Difference(차집합) 두 릴레이션의 차집합 x Cartesian Product(교차곱) 두 릴레이션의 모든 튜플을 조합
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관계 해석🔗
원하는 정보 자체를 정의하는비절차적 언어
- 논리 연산자
기호 연산자 설명 ∧ AND(논리곱) 두 조건이 모두 참일 때 참 ∨ OR(논리합) 두 조건 중 하나라도 참일 때 참 ¬ NOT(부정) 조건의 반대 - 전량자
기호 연산자 설명 ∀ For All(모든) 모든 튜플에 대해 참 ∃ There Exists(존재) 하나 이상의 튜플에 대해 참
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정규화🔗
중복을 최소화하고 데이터의 무결성을 보장하기 위한 과정
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이상(Anomaly)현상이 발생하지 않도록중복성/종속성을 최소화하기 위한 작업
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논리적 설계 단계에서 수행하며, 속성 수가 적은 테이블로 분할되어 관리가 용이해짐
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데이터 구조 안정성 최대화 / 데이터 삽입 시 릴레이션 재구성 필요 최소화
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이상현상 종류
- 삽입 이상: 릴레이션에 데이터 삽입 시, 원하지 않는 데이터도 함께 삽입
- 삭제 이상: 릴레이션에서 데이터 삭제 시, 원하지 않는 데이터도 함께 삭제
- 갱신 이상: 릴레이션에서 데이터 갱신 시, 일부 튜플만 갱신되어 데이터 불일치 발생
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정규화 과정🔗
- 제 1 정규형: 모든 도메인이원자 값으로만 구성
- 제 2 정규형: 기본키가 아닌 속성이 기본키에 대한 완전 함수적 종속 만족-부분 함수적 종속 제거
- 제 3 정규형: 기본키가 아닌 속성이 기본키에 대해 이행적 함수적 종속 만족하지 않음
- BCNF(Boyce-Codd 정규형): 모든 결정자가후보키
- 제 4 정규형: 다치 종속이 성립하는 경우 모든 속성이 함수적 종속 관계 만족
- 제 5 정규형: 모든 조인 종속이 후보키를 통해서만 성립
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데이터 사전 - 시스템 카탈로그🔗
모든 데이터 객체에 대한 정의나 명세에 관한 정보를 유지/관리하는 시스템 테이블
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데이터베이스에 대한 데이터인 메타데이터 저장
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SQL문을 이용한 내용 검색 기능
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시스템이 자동으로 생성/유지하며,일반 사용자가 직접 내용 갱신 불가
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데이터 디렉토리(Data Directory): 데이터 사전 접근에 필요한 위치 정보 포함
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인덱스 (Index)🔗
데이터 레코드의 빠른 접근/조회를 이해 별도로 구성한 순서 데이터
데이터베이스에서 테이블 삭제 시 인덱스도 함께 삭제되어야 함(사용자 직접 변경 가능!)
인덱스 생성(CREATE) / 인덱스 삭제(DROP)
종류: 클러스터 / 넌클러스터 / 트리 및 함수 기반 / 비트맵 / 비트맵 조인 / 도메인