[TIL] Database

• Database란 데이터를 저장 및 보존 하는 시스템
• 데이터를 장기 기간동안 저장 및 보존 하기 위해서 데이터 베이스를 사용하는 것이다.

RDBMS(관계형 데이터베이스)란?

• 이름 그대로, 관계형 데이터 모델에 기초를 둔 데이터베이스 시스템을 말한다.
  • ex) MySQL, Postgres, Oracle DB
• 관계형 데이터란 데이터를 서로 상호관련성을 가진 형태로 표현한 데이터를 말한다.
  • 모든 데이터들은 2차원 테이블(table)들로 표현 된다.
  • 각각의 테이블은 컬럼(column)과 row(로우)로 구성된다.
    • 컬럼은 테이블의 각 항목을 말한다.
    • 로우는 각 항목들의 실제 값들을 이야기 한다.
    • 각 로우는 저만의 고유 키(Primary Key)가 있다. 주로 이 primary key를 통해서 해당 로우를 찾거나 인용(reference)하게 된다.
• 각각의 테이블들은 서로 상호관련성을 가지고 서로 연결될 수 있다.
  • 테이블끼리의 연결에는 크게 3가지 종류가 있다.
    • one to one
    • one to many
    • many to many

테이블의 관계(one to one, one to many, many to many)

1) one to one

• 테이블 A의 로우와 테이블 B의 로우가 정확히 일대일 매칭이 되는 관계를 one to one 관계라고 한다.
  

2) one to many

• 테이블 A의 로우가 테이블 B의 여러 로우와 연결이 되는 관계를 one to many 관계라고 함.
  

3) many to many

• 테이블 A의 여러 로우가 테이블 B의 여러 로우와 연결이 되는 관계를 many to many 라고 함.
  

Foreign Key란?

• 서로 관련된 테이블과 테이블을 연결할 때 주로 사용.
• 앞서 본 one to one 예에서 user_profiles 테이블의 user_id 컬럼은 users 테이블에 걸려있는 외부 키라고 지정한다.
• 데이터베이스에게 user_id의 값은 users 테이블의 id 값이며 그러므로 users 테이블의 id 컬럼에 존재하는 값만 생성될 수 있다.
• 만일 users 테이블에 없는 id 값이 user_id 에 지정되면 에러가 난다.

정보를 굳이 여러 테이블에 나누어서 저장하는 이유는

• 하나의 테이블에 모든 정보를 다 넣으면 동일한 정보들이 불필요하게 중복됨.
• 더 많은 디스크를 사용하게 되거나, 잘못된 데이터가 저장 될 가능성이 높아짐.
• 여러 테이블에 나누어서 저장한 후 필요한 테이블끼리 연결시키면 위의 2문제가 사라진다.
• 이것을 정규화(Normalization)이라 한다.

ACID는 무엇인가?

• 원자성, 일관성, 고립성, 지속성

• 원자성(Atomicity)은 트랜잭션과 관련된 작업들이 부분적으로 실행되다가 중단되지 않는 것을 보장하는 능력이다. 예를 들어, 자금 이체는 성공할 수도 실패할 수도 있지만 보내는 쪽에서 돈을 빼 오는 작업만 성공하고 받는 쪽에 돈을 넣는 작업을 실패해서는 안된다. 원자성은 이와 같이 중간 단계까지 실행되고 실패하는 일이 없도록 하는 것이다.

• 일관성(Consistency)은 트랜잭션이 실행을 성공적으로 완료하면 언제나 일관성 있는 데이터베이스 상태로 유지하는 것을 의미한다. 무결성 제약이 모든 계좌는 잔고가 있어야 한다면 이를 위반하는 트랜잭션은 중단된다.

• 고립성(Isolation)은 트랜잭션을 수행 시 다른 트랜잭션의 연산 작업이 끼어들지 못하도록 보장하는 것을 의미한다. 이것은 트랜잭션 밖에 있는 어떤 연산도 중간 단계의 데이터를 볼 수 없음을 의미한다. 은행 관리자는 이체 작업을 하는 도중에 쿼리를 실행하더라도 특정 계좌간 이체하는 양 쪽을 볼 수 없다. 공식적으로 고립성은 트랜잭션 실행내역은 연속적이어야 함을 의미한다. 성능관련 이유로 인해 이 특성은 가장 유연성 있는 제약 조건이다. 자세한 내용은 관련 문서를 참조해야 한다.

• 지속성(Durability)은 성공적으로 수행된 트랜잭션은 영원히 반영되어야 함을 의미한다. 시스템 문제, DB 일관성 체크 등을 하더라도 유지되어야 함을 의미한다. 전형적으로 모든 트랜잭션은 로그로 남고 시스템 장애 발생 전 상태로 되돌릴 수 있다. 트랜잭션은 로그에 모든 것이 저장된 후에만 commit 상태로 간주될 수 있다.

트랜잭션(Transaction)이란?

• ACID를 제공함으로 따라서 트랜잭션(일련의 작업들을 한번에 하나의 unit으로 실행하는것) 기능을 제공하다.
  • 트랜잭션은 일련의 작업들이 마치 하나의 작업처럼 취급되어서 모두 다 성공하거나 아니면 모두 다 실패하는걸 이야기 한다.
  • Commit & rollback