Database

• SQL은 Structured Query Language의 약자
• SQL은 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS, relational database management system)의 데이터를 관리하기 위해 설계된 특수 목적의 프로그래밍 언어
• 흔히 얘기하는 관계형 DB라는 단어는 RDBMS(예를 들어, MySQL)인 것이고 SQL은 RDBMS를 설계하는데 사용된 언어

SQL (관계형 DB)

• SQL을 사용하여 RDBMS에서 데이터를 저장, 수정, 삭제 및 검색 가능

• 관계형 데이터베이스의 핵심적인 두 가지 특징
  • 데이터는 정해진 데이터 스키마에 따라 테이블에 저장
  • 데이터는 관계를 통해 여러 테이블에 분산

• 데이터는 테이블에 레코드로 저장되는데, 각 테이블마다 명확하게 정의된 구조가 있으며 해당 구조는 필드의 이름과 데이터 유형으로 정의
  • 따라서 스키마를 준수하지 않은 레코드는 테이블에 추가할 수 없음
  • 즉, 스키마를 수정하지 않는 이상은 정해진 구조에 맞는 레코드만 추가가 가능한 것이 관계형 데이터베이스의 특징 중 하나

• 데이터의 중복을 피하기 위해 '관계'를 이용
  • 하나의 테이블에서 중복 없이 하나의 데이터만을 관리하기 때문에 다른 테이블에서 부정확한 데이터를 다룰 위험이 없어지는 장점 존재

SQL 장점

• 명확하게 정의된 스키마, 데이터 무결성 보장
• 관계는 각 데이터를 중복없이 한번만 저장

SQL 단점

• 덜 유연함
• 데이터 스키마를 사전에 계획하고 알려야 함 (나중에 수정하기 힘듬)
• 관계를 맺고 있어서 조인문이 많은 복잡한 쿼리가 만들어질 수 있음
• 대체로 수직적 확장만 가능함

Tip! 추가 내용

MySQL이란?

• MySQL은 가장 널리 사용되고 있는 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS: Relational DBMS)
• MySQL은 오픈 소스이며, 다중 사용자와 다중 스레드를 지원
• 또한, C언어, C++, JAVA, PHP 등 여러 프로그래밍 언어를 위한 다양한 API를 제공하고 있음

• MySQL은 유닉스, 리눅스, 윈도우 등 다양한 운영체제에서 사용할 수 있으며, 특히 PHP와 함께 웹 개발에 자주 사용됨
• MySQL은 오픈 소스 라이센스를 따르기는 하지만, 상업적으로 사용할 때는 상업용 라이센스를 구입해야 함

MySQL의 장점

• 오픈 소스 라이센스를 따르기 때문에 무료로 사용할 수 있음
• 다양한 운영체제에서 사용할 수 있으며, 여러 가지의 프로그래밍 언어를 지원
• 크기가 큰 데이터 집합도 아주 빠르고 효과적으로 처리할 수 있음
• 널리 알려진 표준 SQL 형식을 사용
• MySQL 응용 프로그램을 사용자의 용도에 맞게 수정할 수 있음

NoSQL

• 말그대로 관계형 DB의 반대
  • 스키마도 없고, 관계도 없음

NoSQL 데이터베이스의 종류

• Document Store
  • 문서 모델 NoSQL : MongoDB
  • 문서 모델 NoSQL 은 하나의 키에 구조화된 문서를 저장하고 조회
  • 문서 모델에서 의미하는 구조화된 문서란, 가장 대표적으로 JSON이 있으며 XML과 같이 구조를 갖는 문서를 말함
    • 저장된 문서를 컬렉션으로 관리하고, 저장과 동시에 문서 ID에 대한 인덱스를 생성 (문서 모델의 키는 문서에 대한 ID로 표현)
    • 키-값 및 컬럼 모델에 비하여 많은 종류의 기능을 제공하며, RBMS와 유사한 검색조건을 포함한 쿼리를 처리할 수 있으며 이러한 특징 덕분에 문서모델 NoSQL은 많은 인기를 얻고 있음
  • 대부분의 문서 모델 NoSQL은 B트리 인덱스를 사용하여 2차 인덱스를 생성
    • 그러나 B트리는 크기가 커질수록 새로운 데이터를 입력하거나 삭제할때 성능이 떨어지게 되는데, 이러한 이유로 B트리를 사용하는 문서 모델 NoSQL은 읽기와 쓰기 비율을 7:3 이상으로 유지할때 더 좋은 성능을 보임
    • 결국 사용하는 문서 모델 NoSQL의 특징을 파악하고 사용해야 함
    • B트리의 특성 떄문에 한 번 작성되면 자주 변하지 않는 정보를 저장하고 조회하는데 적합하며, 로그저장, 타임라인 저장, 채팅로그 기록이나 조회에 적합

• Key-Value Store
  • 키-값 모델 NoSQL : Redis, Riak 등
  • 키 값 모델의 가장 큰 특징은 단순한 저장구조를 갖으며, 복잡한 조회 연산을 지원하지 않음
    • 저장되는 값을 단지 의미 없는 바이너리 데이터로 처리
    • 고속 읽기와 쓰기에 최적화된 경우가 많음
  • 키-값 모델의 특징을 고려해 볼때, 단일 연산에 처리할 수 있는 데이터들을 저장하는데 적합
  • 하나의 서비스 요청에 단일 연산 처리로 대응할수 있는 시스템에 적합

• Wide Cloumn Store

• Graph Store

NoSQL 장점

• 스키마가 없어서 유연
• 언제든지 저장된 데이터를 조정하고 새로운 필드 추가 가능
• 데이터는 애플리케이션이 필요로 하는 형식으로 저장되어 데이터 읽어오는 속도 빨라짐
• 수직 및 수평 확장이 가능해서 애플리케이션이 발생시키는 모든 읽기/쓰기 요청 처리 가능

NoSQL 단점

• 유연성으로 인해 데이터 구조 결정을 미루게 될 수 있음
• 데이터 중복을 계속 업데이트 해야 함
• 데이터가 여러 컬렉션에 중복되어 있기 때문에 수정 시 모든 컬렉션에서 수행해야 함 (SQL에서는 중복 데이터가 없으므로 한번만 수행이 가능)

SQL 데이터베이스 사용이 더 좋을 때

• 관계를 맺고 있는 데이터가 자주 변경되는 애플리케이션의 경우
  • NoSQL에서는 여러 컬렉션을 모두 수정해야 하기 때문에 비효율적
• 변경될 여지가 없고, 명확한 스키마가 사용자와 데이터에게 중요한 경우

NoSQL 데이터베이스 사용이 더 좋을 때

• 정확한 데이터 구조를 알 수 없거나 변경/확장 될 수 있는 경우
• 읽기를 자주 하지만, 데이터 변경은 자주 없는 경우
• 데이터베이스를 수평으로 확장해야 하는 경우 (막대한 양의 데이터를 다뤄야 하는 경우)

✍️ But, 하나의 제시 방법이지 완전한 정답이 정해져 있는 것은 아님

• SQL을 선택해서 복잡한 JOIN문을 만들지 않도록 설계하여 단점을 없앨 수 있음
• NoSQL을 선택해서 중복 데이터를 줄이는 방법으로 설계해서 단점을 없앨 수도 있음