4.2.1. ERD의 중요성

ERD란 무엇인가요?

ERD는 Entity-Relationship Diagram의 약자입니다. 즉 이름처럼 ERD는 다양한 속성을 가진 엔터티를 생성하고, 이들 간의 관계를 시각적으로 나타내는 다이어그램입니다.

ERD는 관계형 데이터베이스의 구조를 이해하고 표현하는데 유용하게 쓰입니다. 하지만 비정형 데이터를 표현하기에는 적합하지 않다는 한계가 있습니다.

4.2.2. 예제로 배우는 ERD

ERD 기호의 의미를 그림과 함께 설명해주세요

ERD 엔티티에 대한 기호별 의미는 다음과 같습니다.

ERD 관계에 대한 기호별 의미는 다음과 같습니다.

4.2.3. 정규화 과정

정규화란 무엇인가요?

정규화(Normalization)은 데이터의 중복성을 최소화하고 데이터의 일관성과 무결성을 유지하기 위해 데이터베이스를 구조화하는 작업입니다. 정규화는 관계형 데이터베이스에서 주로 적용되며, 데이터를 여러 개의 독립된 테이블로 분할하고, 테이블 간의 관계를 설정함으로써 데이터 중복과 이상 현상을 줄이는 것을 목표로 합니다.

1 ~ 3 정규형에 대해 설명해주세요

• 제 1 정규형 테이블의 각 속성이 원자값(Atomic Value)으로 구성되어야 합니다.

  예를 들어, '학생' 테이블에서 '전공' 필드에 여러 전공이 들어있을 경우, 이는 제 1정규형을 만족하지 않습니다. 레코드를 분리하여 속성에는 단일값이 들어가도록 합니다.

  학번	이름	전공
  10001	John	Computer Science, Mathematics
  10002	Sarah	English Literature
  10003	Alex	Biology, Chemistry

  학번	이름	전공
  10001	John	Computer Science
  10001	John	Mathematics
  10002	Sarah	English Literature
  10003	Alex	Biology
  10003	Alex	Chemistry

• 제 2 정규형
  제 1 정규형을 만족하면서, 테이블의 기본키가 아닌 속성이 기본 키에 완전히 종속되어야 합니다. 다시 말해, 기본키만을 가지고 다른 모든 속성의 값을 결정할 수 있어야 합니다.

  예를 들어, 아래 '주문'테이블에서 '상품 번호','상품 이름'과 '상품 가격'은 주문번호로 유일하게 결정되지 않습니다.

  주문 번호	상품 번호	상품 이름	상품 가격
  1001	1	Laptop	1500
  1001	2	Printer	200
  1002	1	Laptop	1500
  1002	3	Mouse	20

  다음과 같이 테이블을 분리함으로써, 각 속성이 기본키에 완전 종속하도록 만들 수 있습니다.

  주문 번호
  1001
  1002

  상품 번호	상품 이름	상품 가격
  1	Laptop	1500
  2	Printer	200
  3	Mouse	20

  주문 번호	상품 번호
  1001	1
  1001	2
  1002	1
  1002	3

• 제 3 정규형
  제 2 정규형을 만족하면서, 테이블 내의 모든 이행적 함수 종속성을 제거해야 합니다. A → B, B → C인 경우, A → C가 성립하여 A가 C에 이행적으로 함수 종속 되어 있다고 말합니다.

  아래 태이블에서 '관리자 이름 -> 관리자 번호', '관리자 번호 -> 부서 번호', '관리자 이름 -> 부서 번호'라는 이행적 종속 관계를 확인할 수 있습니다.

  부서 번호	부서 이름	관리자 번호	관리자 이름
  1	Sales	10001	John
  2	Marketing	10002	Sarah
  3	IT	10003	Alex

  따라서 다음과 같이 테이블을 분리해 이행적 종속관계를 없앨 수 있습니다.

  부서 번호	부서 이름	관리자 번호
  1	Sales	10001
  2	Marketing	10002
  3	IT	10003

  직원 번호	직원 이름
  10001	John
  10002	Sarah
  10003	Alex

보이스/코드 정규형에 대해 설명해주세요

보이스-코드 정규형(BCNF)은 제 3 정규형을 만족하면서, 모든 결정자가 테이블의 후보키여야 합니다. 결정자란 다른 속성의 값을 결정할 수 있는 속성입니다.

아래 테이블에서 하나의 과목을 여러 교수가 맡을 수 있는 한편, 교수는 하나의 과목만을 담당한다고 가정해봅시다.

그러면 '지도교수' 속성은 '과목' 속성을 결정 짓는 결정자입니다. 하지만 '지도교수' 칼럼이 해당 테이블의 레코드를 유일하게 식별할 수 있는 후보키는 되지 못합니다.

따라서 아래와 같이 테이블을 분리하여 보이스/코드 정규형을 만족시킬 수 있습니다.

• 삽입 이상
  새로운 교수가 특정 과목을 담당한다는 새로운 정보를 추가하기 위해서는, 적어도 한 명 이상의 수강 학생이 필요하다.

• 삭제 이상
  학번 101이 C++ 과목을 취소하면, 박플플이 C++ 과목을 담당한다는 정보도 삭제된다.

• 갱신 이상
  박플플이 담당하는 과목이 변경되면, 박플플이 담당하는 모든 레코드를 바꿔줘야 한다.

반정규화가 무엇인지 설명해주세요

반정규화란 정규화 원칙을 의도적으로 따르지 않는 것을 말합니다.

정규화는 데이터를 효율적이고 일관된 상태로 유지하기 위해, 데이터의 중복성을 제거하고 테이블을 작은 단위로 분할하는 과정을 말합니다. 따라서 반정규화는 이와 반대로 데이터의 중복을 허락하거나, 테이블을 분할하지 않을 수 있습니다.

반정규화를 적용하면, 데이터를 조회할 때 여러 테이블 간의 조인 연산 횟수를 줄여 조회 시간을 줄일 수 있습니다. 또한 테이블 간의 관계가 단순해져 데이터베이스를 더 이해하기 쉬워질 수 있습니다.

하지만 반정규화는 성능 향상을 위해 데이터베이스 설계를 트레이드오프하는 것이므로 주의가 필요합니다. 데이터의 중복성이 증가하고 데이터 불일치 문제가 발생할 수 있으며, 데이터 변경 시 일관성을 유지하기 위한 추가적인 관리 작업이 필요할 수 있습니다.