[TIL] DBMS의 개념

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DBMS (Database Management System)란?

DBMS는 데이터베이스(Database)를 생성, 관리 및 조작하기 위해 사용하는 소프트웨어 시스템이다. 데이터를 효율적으로 저장하고, 검색하며, 관리할 수 있도록 도와준다.

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DBMS의 주요 기능

1. 데이터 정의 (DDL: Data Definition Language)

   • 데이터베이스 구조를 정의하고 관리하는 기능.
   • 예: 테이블 생성, 변경, 삭제.
   • 주요 명령어: CREATE, ALTER, DROP.
   • 예시:

   CREATE TABLE users (
       id INT PRIMARY KEY,
       name VARCHAR(100),
       email VARCHAR(100)
   );

2. 데이터 조작 (DML: Data Manipulation Language)

   • 데이터를 삽입, 수정, 삭제 및 조회하는 기능.
   • 주요 명령어: INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT.
   • 예시:

    INSERT INTO users (id, name, email) VALUES (1, 'John Doe', 'john@example.com');
     SELECT * FROM users;
   

3. 데이터 제어 (DCL: Data Control Language)

   • 데이터 접근 권한을 관리하는 기능.
   • 주요 명령어: GRANT, REVOKE.
   • 예시:

   GRANT SELECT ON users TO 'user1';
    REVOKE SELECT ON users FROM 'user1';

4. 트랜잭션 관리 (TCL: Transaction Control Language)

   • 트랜잭션을 제어하여 데이터 일관성을 보장.
   • 주요 명령어: COMMIT, ROLLBACK, SAVEPOINT.
   • 예시:

   BEGIN TRANSACTION;
    UPDATE users SET email = 'newemail@example.com' WHERE id = 1;
    COMMIT;

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DBMS의 주요 개념

1. 데이터 무결성 (Data Integrity)

   • 데이터의 정확성, 일관성, 신뢰성을 유지하는 것.
   • 종류:
     • 도메인 무결성: 데이터 형식 및 범위 준수.
     • 참조 무결성: 외래 키 관계 유지.
     • 고유 무결성: 중복 데이터 방지 (e.g., UNIQUE).

2. 데이터 정규화 (Normalization)

   • 데이터를 중복 없이 체계적으로 저장하기 위해 테이블을 분해하는 과정.

   • 장점: 데이터 일관성, 저장 공간 절약.

   • 단계: 1NF → 2NF → 3NF 등. 주로 제 3정규화까지만 진행함.

   • 예시:

     정규화 전:

     ID	이름	주문 내역
     1	John	상품A, 상품B

     정규화 후:

   • 사용자 테이블:

     ID	이름
     1	John

   • 주문 테이블:

     주문 ID	사용자 ID	상품명
     1	1	상품A
     2	1	상품B

3. 트랜잭션 (Transaction)

   • 데이터베이스에서 하나의 작업 단위를 의미하며, 모든 작업이 성공하거나 실패해야 함.
   • ACID 특성:
     • Atomicity(원자성): 모든 작업이 완전히 실행되거나 전혀 실행되지 않음.
     • Consistency(일관성): 트랜잭션 완료 후 데이터베이스가 일관된 상태로 유지됨.
     • Isolation(격리성): 트랜잭션끼리 서로 간섭하지 않음.
     • Durability(지속성): 트랜잭션이 성공하면 결과가 영구적으로 저장됨.

4. 데이터베이스 인덱스 (Index)

   • 데이터를 빠르게 검색할 수 있도록 도와주는 데이터 구조.
   • 장점: 조회 속도 향상.
   • 단점: 삽입, 수정, 삭제 시 성능 저하.
   • 예시:

   CREATE INDEX idx_user_name ON users(name);

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DBMS 종류

1. 관계형 DBMS (RDBMS)

   • 데이터를 테이블 형식으로 저장하며, SQL을 사용.
   • 예: MySQL, PostgreSQL, Oracle, SQL Server.
   • 장점: 데이터 일관성 유지, 복잡한 쿼리 지원.

2. NoSQL DBMS

   • 비정형 데이터, 대량의 데이터를 처리하는 데 적합.
   • 예: MongoDB, Cassandra, Redis.
   • 장점: 스키마 유연성, 빠른 데이터 처리.

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DBMS 작성 시 주의사항

1. SQL 인젝션 방지

   • 사용자 입력을 검증하고 PreparedStatement 사용.
   • 예시:

   String query = "SELECT * FROM users WHERE username = ?";
    PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(query);
    pstmt.setString(1, username);

2. 트랜잭션 관리

   • 중요한 데이터 조작 시 트랜잭션을 사용하여 일관성을 유지.
   • 예시:

   connection.setAutoCommit(false);
   try {
       // 데이터 조작
       connection.commit();
   } catch (Exception e) {
       connection.rollback();
   }

3. 정규화와 성능 고려

   • 정규화를 적절히 사용하되, 성능을 위해 비정규화를 고려할 수도 있음.

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DBMS의 장점

• 데이터 일관성 및 무결성 보장.
• 효율적인 데이터 저장 및 검색.
• 다중 사용자 환경 지원.
• 보안 및 권한 관리 기능 제공.

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