뷰와 시스템 카탈로그

8장 뷰와 시스템 카탈로그

뷰

• 관계 데이터베이스 시스템의 뷰는 다른 릴레이션으로부터 유도된 릴레이션으로서 ANSI/SPARC 3단계 아키텍처의 외부 뷰와 다름
• 뷰는 관계 데이터베이스 시스템에서 데이터베이스의 보안 메카니즘으로서, 복잡한 질의를 간단하게 표현하는 수단으로서, 데이터독립성을 높이기 위해서 사용됨

시스템 카탈로그

• 시스템 카탈로그는 시스템 내의 객체(기본 릴레이션, 뷰, 인덱스, 사용자, 접근 권한 등)에 관한 정보를 포함
• 시스템 카탈로그를 적절히 활용하면 원하는 릴레이션을 데이터베이스에서 찾고, 그 릴레이션에 어떤 애트리뷰트들이 들어 있으며, 각 애트리뷰트의 데이터 타입은 무엇인가 등을 쉽게 파악할 수 있음

8.1 뷰

뷰의 개요

• ANSI/SPARC 3단계 아키텍처에서 외부 뷰는 특정 사용자가 보는 데이터베이스의 구조
• 관계 데이터베이스에서의 뷰는 한 사용자의 전체 외부 뷰 대신에 하나의 가상 릴레이션을 의미
• 뷰는 기존의 기본 릴레이션에 대한 SELECT문의 형태로 정의됨
• 사용자는 여러 개의 릴레이션과 뷰를 사용할 수 있음
• 뷰는 릴레이션으로부터 데이터를 검색하거나 갱신할 수 있는 동적인 창의 역할

스냅샷

• 어느 시점에 SELECT문의 결과를 기본 릴레이션의 형태로 저장해 놓은 것
• 스냅샷은 사진을 찍은 것과 같아서 스냅샷을 정의하는 시점의 기본 릴레이션의 내용이 스냅샷에 반영됨
• 어떤 시점의 조직체의 현황, 즉 몇년 몇월 시점에 근무하던 사원들의 정보, 재고 정보 등이 스냅샷으로 정의될 수 있음

뷰의 정의

• 뷰를 정의하는 SQL의 구문

CREATE VIEW 뷰이름 [(애트리뷰트(들))]
AS SELECT문
[WITH CHECK OPTION];

• 뷰의 이름 다음에 애트리뷰트들을 생략하면 뷰르를 정의하는데 사용된 SELECT문의 SELECT절에 열거된 애트리뷰트들의 이름과 동일한 애트리뷰트들이 뷰에 포함됨

• 뷰를 정의하는 SELECT절에 산술식 또는 집단 함수에 사용된 애트리뷰트가 있는 경우, 뷰의 정의에 조인이 포함되어 있고 뷰에서 두 개 이상의 애트리뷰트의 이름이 같게 되는 경우에는 뷰를 정의할 때 모든 애트리뷰트들의 이름을 지정해야 함

• 예: 한 릴레이션 위에서 뷰를 정의
  EMPLOYEE 릴레이션에 대해서 "3번 부서에 근무하는 사원들의 사원번호, 사원이름, 직책으로 이루어진 뷰"를 정의해보자. 아래의 뷰의 정의에는 뷰의 애트리뷰트들을 별도로 명시했기 때문에 뷰에는 EMPNO, EMPNAME, TITLE의 세 애트리뷰트가 포함된다.

CREATE VIEW EMP_DNO3 (ENO, ENAME, TITLE)
AS SELECT EMPNO, EMPNAME, TITLE
	FROM EMPLOYEE
    WHERE DNO=3;

• 예: 두 릴레이션 위에서 뷰를 정의
  EMPLOYEE와 DEPARTMENT 릴레이션에 대해서 "기획부에 근무하는 사원들의 이름, 직책, 급여로 이루어진 뷰"를 정의해보자. 아래의 뷰의 정의에는 뷰의 애트리뷰트들을 별도로 명시하지 않았기 때문에 뷰에 속하는 애트리뷰들의 이름은 기본 릴레이션의 애트리뷰트들의 이름과 같다. 즉 뷰에는 EMPNAME, TITLE, SALARY의 세 애트리뷰트가 포함된다.

CREATE VIEW EMP_PLANNING
AS SELECT E.EMPNAME, E.TITLE, E.SALARY
	FROM EMPLOYEE E, DEPARTMENT D
    WHERE E.DNO = D.DEPTNO
    	AND D.DEPTNAME = '기획';

뷰를 사용하여 데이터를 접근할 때 관계 DBMS에서 거치는 과정

• 시스템 카탈로그로부터 뷰의 정의, 즉 SELECT문을 검색
• 기본 릴레이션에 대한 뷰의 접근 권한을 검사
• 뷰에 대한 질의를 기본 릴레이션에 대한 동등한 질의로 변환

SELECT *						SELECT EMPNO, EMPNAME, TITLE
FROM EMP_DNO3			→		FROM EMPLOYEE
WHERE TITLE='사원';			 	WHERE TITLE = '사원'
									AND DNO = 3;

뷰의 장점

• 뷰는 복잡한 질의를 간단하게 표현할 수 있게 함
• 뷰는 데이터 무결성을 보장하는데 활용됨
  기본적으로 뷰를 통해 투플을 추가하거나 수정할 때 투플이 뷰를 정의하는 SELECT문의 WHERE절의 기분에 맞지 않으면 뷰의 내용에서 사라짐
• 뷰는 데이터 독립성을 제공함
• 뷰는 데이터 보안 기능을 제공함
• 동일한 데이터에 대한 여러 가지 뷰를 제공함

뷰의 갱신

뷰에 대한 갱신도 기본 릴레이션에 대한 갱신으로 변환됨

• 갱신 1: 한 릴레이션 위에서 정의된 뷰에 대한 갱신

INSERT INTO EMP_DNO3
VALUES (4293, '김정수', '사원');
→	INSERT INTO EMPLOYEE
	VALUES (4293, '김정수', '사원',,,);

• 갱신 2: 두 개의 릴레이션 위에서 정의된 뷰에 대한 갱신

INSERT INTO EMP_PLANNING
VALUES ('박지선, '대리', 2500000);
→	INSERT INTO EMPLOYEE
	VALUES (	'박지선, '대리', 2500000,); // 기본키인 사원번호가 널값 가지므로 삽입 거절

• 갱신 3: 집단 함수 등을 포함한 뷰에 대한 갱신

CREATE VIEW EMP_AVGSAL (DNO, AVGSAL)
AS SELECT DNO, AVG(SALARY)
	FROM EMPLOYEE
    GROUP BY DNO;

UPDATE EMP_AVGSAL
SET AVGSAL = 3000000
WHERE DNO = 2;

INSERT INTO EMP_AVGSAL
VALUES (3, 3200000);

갱신이 불가능한 뷰

• 한 릴레이션 위에서 정의되었으나 그 릴레이션의 기본 키가 포함되지 않은 뷰
• 기본 릴레이션의 애트리뷰트들 중에서 뷰에 포함되지 않은 애트리뷰트에 대해 NOT NULL이 지정되어 있을 때
• 집단 함수가 포함된 뷰
• 조인으로 정의된 뷰

8.2 관계 DBMS의 시스템 카탈로그

시스템 카탈로그

• 시스템 카탈로그는 데이터베이스의 객체(사용자, 릴레이션, 뷰, 인덱스, 권한 등)와 구조들에 관한 모든 데이터를 포함
• 시스템 카탈로그를 메타데이터라고 함. 메타데이터는 데이터에 관한 데이터라는 의미
• 시스템 카탈로그는 사용자 및 질의 최적화 모듈 등 DBMS 자신의 구성요소에 의해서 사용됨
• 데이터 사전 또는 시스템 테이블이라고도 부름

시스템 카탈로그가 질의 처리에 어떻게 활용되는가

SELECT EMPNAME, SALARY, SALARY*1.1
FROM EMPLOYEE
WHERE TITLE = '과장' AND DNO = 2;

-SELECT문이 문법적으로 정확한가를 검사함
-SELECT문에서 참조하는 EMPLOYEE 릴레이션이 데이터베이스에 존재하는가를 검사함
-EMPLOYEE 릴레이션에 SELECT절에 열거된 애트리뷰트와 WHERE절에서 조건이 사용된 애트리뷰트가 존재하는가를 확인함
-SALARY 애트리뷰트가 수식에 사용되었으므로 이 애트리뷰트의 데이터 타입이 숫자형(정수형이나 실수형)인가를 검사하고, TITLE이 문자열과 비교되었으므로 이 이애트리뷰트의 데이터 타입이 문자형(CHAR(n) 또는 VARCHAR(n) 등)인가 등을 검사함
-이 질의를 입력한 사용자가 권한이 있는가를 확인함
-TITLE 애트리뷰트와 DNO 애트리뷰트에 인덱스가 정의되어 있는지 확인함
-두 애트리뷰트에 각각 인덱스가 존재한다고 가정하자. DBMS가 두 인덱스 중에서 조건을 만족하는 투플 수가 적은 것을 선택하기 위해서는 관계 데이터베이스 시스템에 데이터베이스 외에 추가로 정보를 유지해야 함
-어느 인덱스를 사용하는 것이 유리한가를 예상할 수 있음

질의 최적화

• DBMS가 질의를 수행하는 여러 가지 방법들 중에서 가장 비용이 적게 드는 방법을 찾는 과정
• 질의 최적화 모듈이 정확한 결정을 내릴 수 있도록 DBMS는 자체 목적을 위해서 시스템 카탈로그에 다양한 정보를 유지함

관계 DBMS의 시스템 카탈로그

• 사용자 릴레이션에 적용되는 회복 기법과 동시성 제어 기법을 동일하게 사용할 수 있음
• 시스템 카탈로그는 사용자 릴레이션처럼 SELECT문을 사용하여 내용을 검색할 수 있음
• 시스템 카탈로그에는 릴레이션, 애트리뷰트, 인덱스, 사용자, 권한 등 각 유형마다 별도의 릴레이션이 유지됨

시스템 카탈로그의 갱신

• 어떤 사용자도 시스템 카탈로그를 직접 갱신할 수 없음
• 즉 DELETE, UPDATE 또는 INSERT문을 사용하여 시스템 카탈로그를 변경할 수 없음
• EMPLOYEE 릴레이션에서 MANAGER 애트리뷰트를 삭제하기 위해 DELETE문을 사용하면 DBMS가 거절하기 때문에 다음과 같이 입력해야 함

ALTER TABLE EMPLOYEE DROP COLUMN MANAGER;

시스템 카탈로그에 유지되는 정보

릴레이션마다

투플의 크기, 투플 수, 각 블록의 채우기 비율, 블록킹 인수, 릴레이션의 크기(블록 수)

뷰마다

뷰의 이름과 정의

애트리뷰트마다

애트리뷰트의 데이터 타입과 크기, 애트리뷰트 내의 상이한 값들의 수, 애트리뷰트 값의 범위, 선택율(조건을 만족하는 투플 수/전체 투플 수)

사용자마다

접근할 수 있는 릴레이션과 권한

인덱스마다

인덱스된 애트리뷰트(키 애트리뷰트 또는 비 키 애트리뷰트), 클러스터링 인덱스/비 클러스터링 인덱스 여부, 밀집/희소 인덱스 여부, 인덱스의 높이, 1단계 인덱스의 블록 수