[CS-데이터베이스]정규화

지영·2023년 7월 5일
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📍 정규화란,

이상현상이 있는 DB테이블을 분해하여 이상현상을 없애는 과정. 즉, 중복을 최소화하기 위해 데이터를 구조화하는 작업.

목적

  • 데이터의 중복을 없애면서 불필요한 데이터를 최소화시킴.
  • 무결성을 지키고, 이상현상을 방지한다.
  • 테이블 구성을 논리적이고 직관적으로 할 수 있다.
  • 데이터베이스 구조를 확장에 용이하도록 한다.

제 1정규화

테이블의 컬럼이 원자값(Atomic value, 원자값) 을 갖도록 분해하는 것

조건
1. 어떤 릴레이션에 속한 모든 도메인이 원자값만으로 되어 있어야 한다.
2. 모든 속성에 반복되는 그룹이 없어야 한다.
3. 기본키를 사용하여 관련 데이터의 각 집합을 고유하게 식별할 수 있어야 한다.

예시)
원자값을 만족하지 않은 테이블

제 1정규화를 만족한 테이블

제 2정규화

테이블의 모든 컬럼이 완전 함수적 종속을 만족해야 한다.
여기서 완전 함수적 종속이란, 기본키의 부분집합이 결정자가 되어선 안된다는 것을 뜻한다.

쉽게 말해서 어떤 테이블의 기본키가 복합키(두 개 이상의 컬럼으로 구성된 키)일 때, 기본키의 부분집합으로 기본키의 부분집합으로 인해 다른 칼럼의 값이 결정되어서는 안된다는 것이다.

조건
1. 제 1정규화를 만족해야 한다.
2. 모든 칼럼이 완전 함수적 종속을 만족해야 한다.

예시)
제 2정규화를 만족하지 않은 테이블

이 테이블의 기본키는 {학생번호, 강좌이름}이라는 복합키이며 성적을 결정한다.
그런데 여기서 강의실컬럼은 기본키의 부분집합인 {강좌이름}에 의해 결정된다.

제 2정규화를 만족한 테이블

기존의 테이블엣 강의실을 분해하여 별도의 테이블을 만들어야한다.

제 3정규화

제 2정규화를 진행한 테이블에 대하여 이행적 종속이 없도록 테이블을 분해하는 것이다.
이행적 종속이란, A -> B, B -> C가 성립할 때 A -> C가 성립한느 것을 의미한다.

조건
1. 제 2정규화를 만족해야 한다.
2. 기본키가 아닌 속성들은 기본키에 의존한다.

예시)

현재 기본기는 {Tourment, Year}이다.
Winner는 이 두 복합키를 통해 결정된다. 하지만 Winner Date of Birth는 기본키가 아닌 Winner에 의해 결정되고 있다.


따라서 위와 같이 2개의 테이블로 분리하여 나타내야 제 3정규화를 만족할 수 있다.

BCNF 정규화

Boyce and Codd Normal Form의 약자. 3차 정규형을 조금 더 강화한 버전이라고 볼 수 있다. 이는 3차 정규형으로 해결할 수 없는 이상현상을 해결할 수 있다.

조건
1. 제 3정규화를 만족해야 한다.
2. 모든 결정자가 후보키 집합에 속한 정규형이다.

예시)

특강수강 테이블에서 기본키는 {학생번호, 특강이름}이다. 그리고 기본키가 교수를 결정하고 있다. 또한 여기서 교수는 특강이름을 결정하고 있다.
문제는 교수특강이름을 결정한느 결정자이지만, 후보키가 아니라는 것이다.


위와 같이 특강신청 테이블, 특강교수 테이블로 분해가 가능하다.

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