[DB] ch3 관계형 모델

3.1 데이터 모델의 개념

데이터 모델은 현실 세계에 존재하는 데이터, 정보를 컴퓨터 안에 표현하는 방식을 의미하고, 논리적 모델과 물리적 모델이 있다.

논리적 모델에는 계층형 모델, 네트워크 모델, 관계형 모델이 있다.

• 계층형 모델: 구조가 간단하여 데이터의 수정, 검색이 용이하지만 검색 경로가 한정되고 삽입과 삭제 연산이 매우 복잡하다.
  
  
• 네트워크 모델: 계층형 모델의 단점을 보완하기 위해 제안되었고, 하나의 하위정보가 여러 개의 상위 정보와 연결될 수 있다.
  
  
• 관계형 모델: 데이터가 테이블 형태로 저장되어 있다. 정보/데이터 간 상하 관계가 없고 명시적인 연결 통로도 존재하지 않아 유연한 정보 검색이 가능하지만 검색 속도는 조금 떨어질 수 있다. 대부분 상용 DBMS제품이 관계형 모델을 채택 중이다.

3.2 관계형 데이터 모델

(1) 관계형 데이터 모델의 개념과 용어

• 릴레이션: 데이터의 기본 관리 단위로서 데이터를 저장하는 테이블을 의미한다.

• 속성: 릴레이션의 열(column)을 가리키고 릴레이션에 저장되는 정보 항목의 이름이다. 속성의 개수를 차수(degree)라고 한다.

• 튜플: 릴레이션에서 행(row)을 가리키는 용어이다. 튜플의 수를 카디널리티라고 한다.
  
  ✅ 릴레이션의 차수는 잘 변하지 않는 반면, 카디널리티는 튜플의 삽입, 삭제에 따라 자주 변한다.

• 도메인: 각 속성에 저장될 수 있는 후보 값들의 집합이다. 올바른 데이터가 릴레이션에 저장될 수 있도록 강제하는 역할

• 스키마: 데이터베이스의 저장 구조

• 인스턴스: 특정 시점에서 데이터베이스에 저장된 데이터들의 집합이다.

(2) 릴레이션의 특징

• 속성의 원자성: 원자값이란 더이상 쪼개면 의미를 상실하는 입력값을 의미한다.

• 튜플의 유일성: 중복되는 튜플이 입력되어서는 안 된다는 성질이다.

• 튜플의 무순서 성질: 튜플에는 순서라는 개념이 없다.

• 속성의 무순서 성질: 속성에는 순서라는 개념이 없다.

• 속성 이름의 유일성: 동일한 릴레이션 내에 같은 이름을 가진 속성이 중복해서 존재할 수 없다. 서로 다른 릴레이션에서는 가능하다.

3.3 데이터 무결성 규칙

데이터베이스에 저장되는 데이터가 정확하고 유효한 상태로 유지되는 성질을 데이터 무결성이라고 한다.

DBMS가 모든 경우에 대해 무결성을 유지할 수 없으므로 최소한 개체 무결성 규칙과 참조 무결성 규칙은 준수하도록 요구한다.

• 개체 무결성: 기본키에는 NULL값이 저장될 수 없도록 하는 규칙으로 튜플들을 식별하는 데 문제가 없도록 한다.

• 참조 무결성: 참조 관계에 있는 두 테이블의 데이터가 일관성을 유지할 수 있도록 하는 규칙이다. 외래키를 통해서 참조 무결성을 구현한다.

📌연습문제

1. 현실 세계에 존재하는 데이터, 정보를 컴퓨터 안에 표현하는 방식을 데이터 모델 (이)라고 한다.

2. 데이터가 사용자에게는 테이블 형태로 저장되고 관리되는 것으로 보인다.
   - (ㄷ) 관계형 모델

3. 데이터들이 계층적 구조로 연결되었고 하나의 하위 데이터는 하나의 상위 데이터와 연결된다.
   - (ㄱ) 계층형 모델

4. 데이터들이 계층적 구조로 연결되었고 하나의 하위 데이터는 여러 개의 상위 데이터와 연결될 수 있다.
   - (ㄴ) 네트워크형 모델

5. 릴레이션의 열을 가리키는 용어로서 릴레이션에 저장되는 정보 항목의 이름이다.
   - (ㄷ) 속성

6. 릴레이션에서 하나의 행을 가리키는 용어이다.
   - (ㄴ) 튜플

7. 릴레이션에서 각 속성에 저장될 수 있는 후보 값들의 집합을 말한다.
   - (ㄹ) 도메인

8. 관계형 모델에서 데이터의 기본 관리 단위로서 오늘날은 테이블이라는 용어로 더 많이 사용된다.
   - (ㄱ) 릴레이션

9. 도메인을 실제 구현하기 어려운 이유를 예를 들어 설명하시오.
   - 학생의 이름 같은 경우 가능한 이름의 경우는 수없이 많기 때문에 입력 가능한 이름의 집합을 만들고 유지하는 것은 불가능하다.

10. 데이터베이스의 구조를 데이터베이스스키마라고 한다. 데이터베이스인스턴스는 특정 시점에서의 데이터베이스에 저장된 데이터의 집합을 말한다. 스키마는 자주 변하지 않는 반면, 인스턴스는 수시로 변화하는 특징이 있다.

11. 릴레이션의 각 튜플의 특정 속성은 원자값을 가져야 한다는 성질을 속성의 원자성이라고 한다. 원자값이란 더 이상 쪼개면 값의 의미를 상실하는 입력값을 말한다.

12. 릴레이션에는 중복되는 튜플이 입력되어서는 안된다는 성질을 튜플의 유일성이라고 한다.

13. 관계형 데이터 연산이란 릴레이션을 대상으로 해서 어떤 연산을 수행하여 원하는 정보를 얻는 과정을 말한다.

14. 관계형 모델에서 데이터베이스에 저장되는 데이터는 오류가 없어야 한다는 철학을 데이터 무결성 규칙이라고 한다.

15. 기본키 속성에는 널 값이 포함되어서는 안 된다는 규칙을 개체 무결성 규칙이라고 한다.

16. 릴레이션 A가 릴레이션 B를 참조하는 관계에 있을 때 두 릴레이션에 저장되는 데이터 사이에는 일관성이 있어야 한다는 규칙을 참조 무결성 규칙이라고 한다.
    
    
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