데이터베이스의 원리와 응용 5

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저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 (CC BY-NC-ND 2.0 KR)

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관계 데이터 모델의 기본 개념

• 릴레이션 (relation): 하나의 개체에 관한 데이터를 2차원 테이블의 구조로 저장한 것
• 속성 (attribute): 릴레이션의 열(column), 애트리뷰트
• 튜플 (tuple): 릴레이션의 행(row)
• 도메인 (domain): 하나의 속성이 가질 수 있는 모든 값의 집합 (INT, CHAR(10) 등)
• 널 (null): 속성 값을 아직 모르거나 해당되는 값이 없음을 표현한다
• 카디널리티 (cardinality): 하나의 릴레이션에서 투플의 개수
• 차수 (degree): 하나의 릴레이션에서 속성 전체 개수

이미지 출처: databaser.net

 

 

릴레이션의 구성

릴레이션 스키마 (relation schema)

- 릴레이션의 논리적 구조 (릴레이션의 뼈대)

릴레이션 인스턴스 (relation instance)

- 어느 한 시점에 릴레이션에 존재하는 튜플들의 집합 (릴레이션에 실제 들어가있는 값)

 

 

데이터베이스의 구성

데이터베이스 스키마 (database schema)

- 하나하나의 테이블(릴레이션)을 모아놓은 전체적 데이터의 구조

데이터베이스 인스턴스 (database instance)

- 데이터베이스를 구성하는 릴레이션 인스턴스의 모음

 

 

릴레이션의 특성

투플의 유일성: 하나의 릴레이션에는 동일한 투플이 존재할 수 없다.

(투플: 실제 값이다 // 실제 값이 모두 동일한 고객을 중복해서 가질 수 없다)

투플의 무순서: 하나의 릴레이션에서 투플 사이의 순서는 무의미하다.

속성의 무순서: 하나의 릴레이션에서 속성 사이의 순서는 무의미하다.

속성의 원자성: 속성 값으로 원자 값만 사용할 수 있다.

(다중값이 허용되지 않는다 / 다중값인 경우 릴레이션을 분해해 새로운 릴레이션을 만든다)

 

 

키 (key)

릴레이션에서 투플들을 유일하게 구별하는 속성 또는 속성들의 집합

 

키의 특성

유일성 (uniqueness)

하나의 릴레이션에서 모든 투플은 서로 다른 키 값을 가져야 한다.

(동일한 key값을 가지는 투플은 구별이 불가능하다)

최소성 (minimality)

꼭 필요한 최소한의 속성들로만 키를 구성한다.

 

 

키의 종류

슈퍼키 (super key)

유일성을 만족하는 속성 또는 속성들의 집합

고객아이디	고객이름	나이	등급	적립금
red	김준석	20	gold	1000
blue	이윤식	21	silver	2000
green	정준영	24	vip	1500

ex) 고객아이디 + 고객 이름

유일한 값으로 식별만 가능하면 된다

 

후보키 (candidate key)

유일성과 최소성을 만족하는 속성 또는 속성들의 집합

고객아이디 CK	고객이름 CK	나이	등급	적립금
red	김준석	20	gold	1000
blue	이윤식	21	silver	2000
green	정준영	24	vip	1500

ex) 고객아이디 or 고객이름

고객아이디만으로 식별이 가능(최소성)때문에 추가적으로 고객이름을 키로 지정할 필요가 없다

 

기본키 (primary key)

후보키 중에서 기본적으로 사용하기 위해 선택한 키

고객아이디 PK	고객이름	나이	등급	적립금
red	김준석	20	gold	1000
blue	이윤식	21	silver	2000
green	정준영	24	vip	1500

ex) 고객아이디

후보키중 하나를 선택해서 기본키로 사용한다

- NULL값을 가질 수 있는 속성이 포함된 후보키는 부적합하다- 값이 자주 변경될 수 있는 속성이 포함된 후보키는 부적합하다- 단순한 후보키를 선택한

 

대체키 (alternative key)

기본키로 선택되지 못한 후보키

고객아이디 PK	고객이름 AK	나이	등급	적립금
red	김준석	20	gold	1000
blue	이윤식	21	silver	2000
green	정준영	24	vip	1500

ex) 고객이름

기본키로 고객아이디를 선택한다면 선택되지 못한 고객이름은 대체키가 된다

 

외래키 (foreign key)

다른 릴레이션의 기본키를 참조하는 속성 또는 속성들의 집합

 

1. 릴레이션을 서로 연결할 경우 기본키와 외래키를 연결한다

 

- 참조되는 릴레이션: 외래키가 참조하는 기본키를 가진 릴레이션 (고객 릴레이션)

고객 Relation

고객아이디 PK

고객이름

나이

등급

적립금

- 참조하는 릴레이션: 외래키를 가진 릴레이션 (주문 릴레이션)

주문 Relation

주문번호

주문고객 FK

주문제품

수량

단

• 고객 릴레이션과 주문 릴레이션이 관계를 맺어 주문 릴레이션의 투플과 연관성 있는 고객 릴레이션의 투플을 연결할 수 있다
• 외래키 속성과 그것이 참조하는 기본키 속성의 이름은 다를 수 있지만 도메인(자료형)은 같아야 한다

기본키가 아닌 값으로 FK를 설정하면 참조하는 값이 무엇인지 불명확해져 오류가 발생할 수 있다

 

 

2. 하나의 릴레이션에는 외래키가 여러개 존재할 수도 있고 외래키를 기본키로 사용할 수도 있다

학생 Relation

학번 PK

이름

학년

상담 Relation

학번 FK

담당교사 FK

상담일자

내용

교사 Relation

교사번호 PK

이름

상담 Relation에서 학번FK와 담당교사FK를 조합하여 상담 릴레이션의 PK로 사용할 수도 있다

 

3. 같은 릴레이션의 기본키를 참조하는 외래키도 정의할 수 있다.

고객아이디 PK	고객이름	나이	추천고객 FK
blue	김지윤	25	red
red	김하나	28	black
black	박준석	23	blue
green	이윤식	20	NULL

 

4. 외래키 속성은 NULL값을 가질 수 있다

-

 

 

무결성 제약조건

데이터의 무결성을 보장하고 일관된 상태로 유지하기 위한 규칙

무결성: 데이터에 결함이 없는 상태 (정확하고 유효하게 유지하는 것)

 

개체 무결성 제약조건

기본키를 구성하는 모든 속성은 널 값을 가질 수 없다

 

참조 무결성 제약조건

외래키는 참조할 수 없는 값(PK에 없는 값)을 가질 수 없다

 

외래키 속성이 NULL값을 가진다고 해서 참조 무결성 제약조건을 위반한 것은 아니다

ex) 주문한 고객이 탈퇴한 경우 NULL값으로 남을 수 있다

 

 

Reference : KOCW 김현미 교수님 강의