DB 설계 중에 어떻게 하면 잘 설계 할 수 있을까 해서 공부해 보았습니다.

1. 정규화(Normalization)

• 정규화의 기본 목표는 테이블 간의 중복된 데이터를 허용하지 않는다는 것입니다.
• 중복된 데이터를 허용하지 않음으로써 무결성(Integrity)를 유지할 수 있으며, DB의 저장 용량 역시 줄일 수 있습니다.
• 이러한 테이블을 분해하는 정규화 단계가 정의되어 있는데, 여기서 테이블을 어떻게 분해되는지에 따라 정규화 단계가 달라지는데, 각각의 정규화 단계에 대해 공부해 봅니다.

제 1 정규화

• 제 1 정규화란 테이블의 칼럼이 원자값(Atomic Value,하나의 값)을 갖도록 테이블을 분해하는 것입니다.
• 예를 들어 아래와 같은 고객 취미 테이블이 존재한다고 가정합니다.

이름	취미들
윤재열	코딩
최성진	영화,음악
김가연	음악,쇼핑
김승필	음악
김영한	게임

위의 테이블에서 추신수와 박세리는 여러 개의 취미를 가지고 있기 때문에 제 1정규형을 만족하지 못하고 있습니다.
그렇기 때문에 이를 제 1정규화하여 분해할 수 있습니다.

• 제 1 정규화를 진행한다면

이름	취미
윤재열	코딩
최성진	영화
최성진	음악
김가연	음악
김가연	쇼핑
김승필	음악
김영한	게임

제 2 정규화

• 제 2 정규화란 제 1 정규화를 진행한 테이블에 대해 완전 함수 종속을 만족하도록 테이블을 분해하는 것입니다.
• 여기서 완전 함수 종속이라는 것은 기본키의 부분집합이 결정자가 되어서는 안된다는 것입니다.
• 예를 들어 아래와 같은 수강 강좌 테이블을 살펴 봅니다.
  • 수강 강좌

    학생번호	강좌이름	강의실	성적
    501	데이터베이스	공학관 110	3.5
    401	데이터베이스	공학관 110	4.0
    402	알고리즘	공학관 108	3.5
    502	자료구조	공학관 111	4.0
    501	자료구조	공학관 111	3.5

• 이 테이블에서 기본키는 (학생번호,강좌이름)으로 복합키 입니다.

• 그리고 (학생번호,강좌이름)인 기본키는 성적을 결정합니다.

• (학생번호,강좌이름) -> (성적)

• 그런데 여기서 강의실이라는 칼럼은 기본키의 부분집합인 강좌이름에 의해 결정될 수 있습니다.

• (강좌이름) -> (강의실)

• 즉, 기본키(학생번호,강좌이름)의 부분키인 강좌이름이 결정자이기 때문에 위의 테이블의 경우 다음과 같이 기존의 테이블에서 강의실을 분해하여 별도의 테이블로 관리하여 제 2 정규형을 만족시킬 수 있습니다.

  • 수강

    학생번호	강좌이름	성적
    501	데이터베이스	3.5
    401	데이터베이스	4.0
    402	알고리즘	3.5
    502	자료구조	4.0
    501	자료구조	3.5

  • 강의실

    강좌이름	강의실
    데이터베이스	공학관 110
    알고리즘	공학관 108
    자료구조	공학관 111

제 3 정규화

• 제 3 정규화란 제 2 정규화를 진행한 테이블에 대해 이행적 종속을 없애도록 테이블을 분해하는 것입니다.

• 여기서 이행적 종속이라는 것은 A->B, B->C 가 성립할 때 A->C 가 성립되는 것을 의미합니다.

• 예를 들어 아래와 같은 계절 학기 테이블이 있다고 가정합니다.

  • 계절학기

    학생번호	강좌이름	수강료
    501	데이터베이스	20000
    401	데이터베이스	20000
    402	알고리즘	15000
    502	자료구조	25000

    

• 기존의 테이블에서 학생 번호는 강좌 이름을 결정하고 있고, 강좌 이름은 수강료를 결정하고 있습니다.

• 그렇기 때문에 이를 (학생번호,강좌이름) 테이블과 (강좌이름,수강료) 테이블로 분해해야합니다.

• 이행적 종속을 제거하는 이유는 간단합니다.

• 예를들어 501번 학생이 수강하는 강좌가 알고리즘으로 변경했다고 가정해봅니다.

• 이행적 종속이 존재한다면 501번 학생은 알고리즘이라는 수업을 20000원이라는 수강료로 듣게 됩니다.

• 물론 강좌 이름에 맞게 수강료를 다시 변경할 수 있지만, 이러한 번거로움을 해결하기 위해 제 3 정규화를 하는 것입니다.

• 즉, 학생 번호를 통해 강좌 이름을 참조하고, 강좌 이름으로 수강료를 참조하도록 테이블을 분해해야 하며 그 결과는 다음의 그림과 같습니다.

  • 계절수강

    학생번호	강좌이름
    501	데이터베이스
    401	데이터베이스
    402	알고리즘
    502	자료구조

  • 수강료

    강좌이름	수강료
    데이터베이스	20000
    알고리즘	15000
    자료구조	25000

BCNF 정규화

• BCNF 정규화란 제 3 정규화를 진행한 테이블에 대해 모든 결정자가 후보키가 되도록 테이블을 분해하는것입니다.

• 예를들어 다음과 같은 특강수강 테이블이 존재한다고 가정합니다.

  • 특강수강

    학생번호	특강이름	교수
    501	소셜네트워크	김교수
    401	소셜네트워크	김교수
    402	인강과 동물	승교수
    502	창업전략	박교수
    502	창업전략	홍교수

• 특강수강 테이블에서 기본키는 (학생번호,특강이름)입니다.

• 그리고 기본키는 교수를 결정합니다. 또한 여기서 교수는 특강이름을 결정하고 있습니다.

• 그런데 문제는 교수가 특강이름을 결정하는 결정자이지만, 후보키가 아니라는 점이다.

• 그렇기 때문에 BCNF 정규화를 만족시키기 위해서 위의 테이블을 분해해야 합니다.

• 다음과 같이 특강신청 테이블과 특강교수 테이블로 분해할 수 있습니다.

  • 특강신청

    학생번호	특강이름
    501	소셜네트워크
    401	소셜네트워크
    402	인강과 동물
    502	창업전략
    502	창업전략

  • 특강교수

    특강이름	교수
    소셜네트워크	김교수
    소셜네트워크	김교수
    인강과 동물	승교수
    창업전략	박교수
    창업전략	홍교수