데이터베이스 설계

망고·2024년 6월 1일

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✍️ 데이터베이스 설계

E-R 모델과 릴레이션 변환 규칙을 이용한 설계의 과정

1단계: 요구 사항 분석

데이터베이스의 용도 파악

결과: 요구 사항 명세서

2단계: 개념적 설계

DBMS에 독립적인 개념적 구조 설계

Step1: 객체 추출

Step2: 객체 간 관계 추출

Step3: E-R 다이어그램 작성

결과: E-R 다이어그램

3단계: 논리적 설계

DBMS에 적합한 논리적 구조 설계

결과: 논리적 스키마(릴레이션 스키마)

4단계: 물리적 설계

DBMS로 구현 가능한 물리적 구조 설계

결과: 물리적 스키마

5단계: 구현

SQL문을 작성한 후 이를 DBMS에서 실행하여 데이터베이스를 생성

🐘 데이터 모델링(data modeling)

현실에 존재하는 데이터를 컴퓨터의 데이터베이스로 추상화시키는 과정

개념적 데이터 모델링(conceptual modeling)

현실의 중요 데이터를 추출해 개념으로 옮기는 작업(2단계)

논리적 데이터 모델링(logical modeling)

개념 상의 데이터를 데이터베이스에 저장하는 구조로 표현하는 작업(3단계)

🖼️ 데이터 모델(data model)

데이터 모델링의 결과물을 표현하는 도구

개념적 데이터 모델

사람의 머리로 이해할 수 있도록 현실을 개념적 모델링하여 데이터베이스의 개념적 구조로 표현하는 도구 (ex. E-R 모델)

논리적 데이터 모델

개념적 구조를 논리적 모델링하여 데이터베이스의 논리적 구조로 표현하는 도구 (ex. 관계 데이터 모델)

💎 개체-관계 모델(E-R model; Entity-Relationship model)

개체와 개체 간의 관계를 이용해 현실을 개념적 구조로 표현

핵심 요소

개체(Entity)

관계(Relationship)

⏹️ 개체-관계 다이어그램(E-R diagram)

E-R 다이어그램

개체-관계 모델을 이용해 현실을 개념적으로 모델링한 결과물을 그림으로 표현

⚙️ 관계 모델의 구성 요소

개체(Entity)

데이터베이스에서 표현하려는 것으로
사람이 생각하는 개념이나 정보 단위 같은 현실 세계의 대상체

다른 개체와 구별되는 이름을 가지고 있고 각 개체만의 속성을 하나 이상 가지고 있습니다.

파일 구조의 레코드(record)와 대응

E-R 다이어그램에서 사각형으로 표현

Weak Entity

다른 개체에 종속적인 개체

Weak Entity는 Strong Entity의 키를 포함하여 키를 구성하는 특징이 있음

Strong Entity

다른 개체에 의존하지 않고 독립적으로 존재할 수 있는 개체

Strong Entity와 Weak Entity는 일반적으로 일대다의 관계를 가지고 약한 개체는 강한 개체와의 관계에 필수적으로 참여하는 특징이 있음

E-R 다이어그램에서 Strong Entity와 Weak Entity의 관계는 이중 마름모로 표현

개체 인스턴스(entity instance)

개체를 구성하고 있는 속성이 실제 값을 가지며 실체화된 개체

동적으로 변화 (ex. 나이(INT): 27)

개체 집합(entity set)

특정 개체 타입에 대한 개체 인스턴스들을 모아놓은 것

속성(Attribute)

데이터의 가장 작은 논리적 단위로서 파일 구조상의 데이터 항목 또는 데이터 필드에 해당합니다.

의미 있는 데이터의 가장 작은 논리적 단위

파일 구조의 필드와 대응

E-R 다이어그램에서 타원으로 표현하고 타원 안에 이름을 표기

속성의 분류

단일 값 속성과 다중 값 속성

단일 값 속성(single-valued attribute)

값 하나만 가질 수 있는 속성

ex. 고객 개체의 이름, 적립금 속성

다중 값 속성(multi-valued attribute)

값을 여러 개 가질 수 있는 속성

E-R 다이어그램에서 이중 타원으로 표현

ex. 고객 개체의 연락처

단순 속성과 복합 속성

단순 속성(simple attribute)

의미를 더는 분해할 수 없는 속성

ex. 고객 개체의 적립금 속성

복합 속성(composite attribute)

의미를 분해할 수 있는 속성

ex. 고객 개체의 주소 속성(oo도, oo시, oo동)

ex. 고객 개체의 생년월일 속성(oo년/oo월/oo일)

유도 속성(derived attribute)

기존의 다른 속성의 값에서 유도되어 결정되는 속성

값이 별도로 저장 X

E-R 다이어그램에서 점선 타원으로 표현

ex. 책 개체의 가격과 할인율 속성으로 계산되는 판매가격 속성

ex. 고객 개체의 출생연도 속성으로 계산되는 나이 속성

null 속성 (null attribute)

null 값이 허용되는 속성

ex. 고객 등급

key 속성 (key attribute)

각 개체 인스턴스를 식별하는데 사용되는 속성

모든 개체 인스턴스의 키 속성 값이 다릅니다.

둘 이상의 속성들로 구성되기도 함

E-R 다이어그램에서 밑줄로 표현

ex. 고객 개체의 ID 속성

속성 설정 시 고려사항

엔티티에 꼭 필요한 속성만을 구성하도록 합니다.

하나의 속성은 하나의 값을 가져야 합니다.

속성은 단 하나의 독립적인 의미만을 가져야 합니다.

동일한 의미를 가지는 여러 개의 속성이 존재하지 않도록 합니다.

관계(Relation)

데이터베이스 안에 있는 여러 테이블(개체) 간의 논리적 관계

관계의 참여 특성

필수적 참여(전체 참여)

모든 개체 인스턴스가 관계에 반드시 참여해야 하는 것을 의미

E-R 다이어그램에서 이중선으로 표현

ex. 고객 개체가 책 개체와의 구매 관계에 필수적으로 참여

선택적 참여(부분 참여)

개체 인스턴스 중 일부만 관계에 참여해도 되는 것을 의미

E-R 다이어그램에서 선으로 표현

ex. 책 개체가 고객 개체와의 구매 관계에 선택적으로 참여

관계 표시

관계도

1:1 관계

하나의 레코드가 다른 테이블의 레코드 한 개와 연결된 관계입니다.

1:N 관계

하나의 레코드가 다른 테이블의 여러 개의 레코드와 연결된 관계입니다.
일반적으로 데이터베이스를 사용할 때 가장 많이 활용됩니다.

N:M 관계

여러 개의 레코드가 다른 테이블의 여러 개의 레코드와 연결된 관계

N:M 테이블을 구축할 땐 테이블 두 개를 직접적으로 연결해서 구축하지 않고 1:N과 1:M 테이블로 나눠 구축합니다.
자기 참조 관계
하나의 테이블 내에서 형성된 관계입니다.
추천인 ID를 입력하는 등의 기능에서 사용됩니다.