Intoroduction

• 테이블 인스턴스는 레코드들의 집합 이므로

  • 레코드 간의 순서, 레코드 내 필드의 순서는 의미가 없다.

• 차수 (degree) : 테이블 스키마에 정의된 필드의 수

• 도메인 : 각 필드에 입력 가능한 값들의 범위, 즉 각 필드가 가질 수 있는 모든 값들의 집합

• 기수 (cardinality) : 레코드 수

• 모든 필드는 더 이상 분리되지 않는 값, 즉 원자값 (atomic value) 을 가진다.

• 2개 이상의 필드로 구성된 키를 복합키라 한다.

• 외래키 : 다른 테이블의 기본 키를 참조하는 필드집합

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관계 대수 (Relational Algebra)

관계형 데이터베이스에서의 대표적 질의어

✔️ 절차적 언어

✔️ 수학에서의 수식구조와 유사

• 피연산자(operand) : 테이블
• 연산자(operator)
  • 단항 연산자(unary operator)
  • 이항 연산자(binary operator)

연산의 종류

✔️ 기본 연산

• 선택 연산 : 교환 법칙이 성립한다.
• 추출 연산
• 재명명 연산 : 테이블에 이름을 부여하거나 변경하는 연산. 단, 본래 데이터베이스에 저장된 테이블명까지 변경되는 것은 아니다.
• 집합 연산 : 호환가능하려면 (compatible) 같은 이름의 필드들이라 하더라도 도메인이 일치해야 한다.
• 카티션 프로덕트 : 두 개의 테이블에서 각각의 레코드들을 서로 결합하여 하나의 레코드로 구성하면서 가능한 모든 조합의 레코드들로 테이블을 생성
  • 

✔️ 추가연산

• 조인 (theta join)

  • 두 테이블로 부터 특정 조건을 만족하는 레코드들을 하나의 레코드로 결합하는 연산
  • 카티션 프로덕트는 모든 가능한 조합에 의해 레코드들을 생성하지만 조인은 특정 조건은 만족하는 레코드만을 선택
  • 세타(theta: Θ) 조인이라고도 함

• 자연 조인 (natural join)

• 외부 조인 (outer join)

• 지정 연산 (assignment)

• (나누기 연산)

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SQL

💡 Structed Query Language

• 관계형 질의언어
• 관계대수나 관계해석은 확실한 이론적 배경을 제공하나 상용으로 쓰이기에는 어렵고 적절치 않음
• SQL은 자연어와 유사하고 비절차적 언어이므로 사용하기 용이함

✔️ SQL은 크게 DDL과 DML로 구성됨

• 데이터 정의 언어 (DDL: Data Definition Language)
  • 데이터 저장 구조를 명시하는 언어
  • 테이블 스키마의 정의, 수정, 삭제
• 데이터 조작 언어 (DML: Data Manipulation Language)
  • 사용자가 데이터를 접근하고 조작할 수 있게 하는 언어
  • 레코드의 검색(search), 삽입(insert), 삭제(delete), 수정(update)

✔️ 데이터 정의 언어 DDL

• 테이블 생성 (create table)
  • 아래 예시 사진 참고
• 기본키, 외래키 설정
  • 아래 예시 사진 참고
  • ⛔️ 외래키를 필드로 갖는 테이블을 생성할 때 외래키가 참조하는 테이블을 먼저 생성해야함
  • ⛔️ dept 테이블을 삭제하려면 member 테이블을 먼저 삭제하던지, 외래키를 해제해야함
  • 외래키 해제는 아래에서 자세히 다룸
• 테이블 삭제 (drop table)
  • drop table <테이블이름>
  • ⛔️ 다른 테이블에서 외래키로 참조되는 경우에는 삭제할 수 없음
    • class 테이블은 takes 테이블에서 외래키로 참조됨. takes 테이블을 삭제하기 전에는 class 테이블을 삭제할 수 없음
• 테이블 수정 (alter table)
  • alter table <테이블이름> add <추가할필드>
  • ex) alter table student add age int;

✔️ 필드의 Data type 종류

• 

✔️ 데이터 조작 언어 DML

• 레코드 삽입
  • insert into <테이블이름> (<필드리스트>) values (<값리스트>)
  • ex) insert into department (dept_id, dept_name, office) values ('920', '컴퓨터공학과', '201호');
  • ⛔️ 외래키로 사용되는 필드에 대해 데이터를 삽입할 때 참조하는 테이블의 해당 필드에 그 값을 먼저 삽입해야함
• 레코드 수정
  • update <테이블이름> set <수정내역> where <조건>
  • ex) update professor set position='교수‘, dept_id='923' where name='고희석‘
  • ex) update student set year = year + 1
  • ⛔️ 외래키로 사용되는 필드의 값을 수정할 때 외래키가 참조하는 테이블에 삽입되어 있는 값으로만 수정이 가능
• 레코드 삭제
  • delete from <테이블이름> where <조건>
  • delete from professor where name='김태석'
  • ⛔️ 외래키로 참조되는 필드를 가지고 있는 테이블에서 레코드를 삭제할 경우에도 오류가 발생할 수 있음
• 레코드 검색 🌟
  • SQL에서 가장 많이 사용하고, 중요하며, 복잡함
  • 아래에서 디테일을 다룸
  • 종류
    • 기본 구조
    • 재명명 연산
    • LIKE 연산자
    • 집합 연산
    • 외부조인
    • 집계 함수
    • 널의 처리
    • 중첩 질의

예시

✔️ 테이블 생성, 기본키, 외래키 설정

레코드 검색 🌟

기본 구조

• select <필드리스트> from <테이블리스트> where <조건>
• from절에 나열된 department 테이블과 student 테이블을 카티션 프로덕트
• where절에 지정된 조건식을 만족하는 레코드만 선택
• ex)
  select name, dept_name
  from department, student
  where department.dept_id = student.dept_id
• 중복된 레코드를 제거하고 검색하려면 distinct 를 사용
  • 
• from 절에 나타난 테이블에서 모든 필드의 값을 추출할 경우에는 select 절에 모든 필드를 명시할 필요 없이 * 를 사용
  • 
• 검색 결과를 정렬하여 출력하는 기능
  • select문 맨 마지막에 다음과 같은 order by 절을 추가
  • 오름차순을 기본으로 하며 <필드리스트>에 여러 개의 필드를 나열할 경우 나열된 순서대로 정렬
  • ex) student 테이블에서 3, 4학년 학생들의 이름과 학번을 검색
    • 
  • 내림차순은 해당 필드 이름 뒤에 desc 라는 키워드를 삽입
    • 

재명명 연산

실제 테이블 이름이 수정되거나 필드 이름이 바뀌는 것이 아님!
질의를 처리하는 과정 동안만 일시적으로 사용.
표현이 단순화하거나, 동일 이름이 존재할 경우에 사용

• ex) student 테이블에서 ‘김광식’ 학생과 주소가 같은 학생들의 이름과 주소를 검색
  select s2.name
  from student s1, student s2
  where s1.address = s2.address and s1.name = '김광식'
• 필드의 재명명
  • ex) 교수들의 이름과 직위, 재직연수를 출력
  • 

LIKE 연산자

문자열에 대해서는 일부분만 일치하는 경우를 찾아야 할 때 사용.
<필드이름>에 지정된 <문자열패턴>이 들어 있는지를 판단.

• where <필드이름> like <문자열패턴>

• = 연산자 대신에 like 연산자를 이용함 (= 는 정확히 일치하는 경우에만 사용)

• 문자열 패턴의 종류

  • 

• ex) student 테이블에서 여학생들만을 검색

  • 

집합 연산

관계대수의 집합 연산인 합집합, 교집합, 차집합에 해당하는 연산자

• 합집합 union

  • 중복을 제거하고 싶지 않다면 union 연산자 대신 union all 연산자를 사용한다.
  • ex) student 테이블과 professor 테이블에서 학과번호를 중복을 허용하여 출력
    • 

• 교집합 intersect

  • ex) ‘컴퓨터공학과’에 다니는 학생들의 학번과 takes 테이블에서 학점이 'A+'인 학생들의 학번의 교집합
    • 

• 차집합 minus

  • 산업공학과 학생들 중에서 한번이라도 'A+'를 받지 못한 학생들의 학번을 검색
    • 

외부조인 outer join

💭 ‘이산수학’, ‘객체지향언어’ 교과목들은 class 테이블에 저장되어 있지 않기 때문에 검색 결과에 포함되지 못한다. 이럴 때 아래의 조인을 해주면 각각 어떤 결과들이 나올까?

• 왼쪽 외부조인 left outer join
  • 연산자의 왼쪽에 위치한 테이블의 각 레코드에 대해서 오른쪽 테이블에 조인 조건에 부합하는 레코드가 없을 경우에도 검색 결과에 포함
  • 생성되는 결과 레코드에서 오른쪽 테이블의 나머지 필드에는 널이 삽입
    • 
    • 
• 오른쪽 외부조인 right outer join
  • 
• 완전 외부조인 full outer join
  • 양쪽 테이블에서 서로 일치하는 레코드가 없을 경우, 해당 레코드들도 결과 테이블에 포함시키며 나머지 필드에 대해서는 모두 널을 삽입
    • 

집계 함수 aggregate function

통계연산 기능 제공.
SELECT 절과 HAVING 절 (뒤에 설명) 에서만 사용 가능.
sum, avg는 숫자형 테이터 타입을 갖는 필드에만 적용가능.

• count : 데이터의 개수를 구한다.

  • ex) student 테이블에서 3학년 학생이 몇 명인지 출력

    • 

  • ex) student 테이블에서 dept_id 필드에 값이 몇 개인지를 출력

    • 

  • distinct 키워드를 사용하면 중복되는 데이터를 제외한 개수를 리턴

    • ex) count(dept_id) 대신 count(distinct dept_id) 를 사용

  • 컴퓨터공학과의 학생 수를 출력

    • 

• sum : 데이터의 합을 구한다.

  • ex) 전체 교수들의 재직연수 합
    • 

• avg : 데이터의 평균 값을 구한다.

  • ex) 전체 교수의 평균 재직연수를 출력
    • 

• max : 데이터의 최대 값을 구한다.

• min : 데이터의 최소 값을 구한다.

  • ex) 부서 이름이 ‘ACCOUNTING' 인 직원들 중에서 최대 급여가 얼마인지 출력
    • 

✚) Group by

• ⛔️ select 절에 집계 함수가 사용될 경우 다른 필드는 select 절에 사용할 수가 없음.

  • 그래서 다음 질의는 오류
    

• 지금까지의 SQL은 전체 레코드들을 대상으로 평균, 합, 최대값/최소값 만을 출력.
  GROUP BY를 이용하면 그룹별로 집계함수 적용 가능! (예: 학과별학생수,부서별최대급’)

  • ex) student 테이블에서 학과번호 (dept_id 필드) 별로 레코드의 개수를 출력
    • group by 절에 사용된 필드를 select 절에 추가하여 사용할 수 있음
    • 
  • ex) 학과번호 대신 department 테이블과 조인하여 학과 이름이 출력되도록 위 질의를 수정 (학과별학생수)
    • 
  • ex) emp, dept 테이블에서 부서별 직원수, 평균급여, 최대급여, 최소급여 를 출력
    • 
  • ex) 학사 데이터베이스에서 학과별 교수 숫자와 평균 재직연수, 최대 재직연수를 출력
    • 

✚) Having

• 그룹에 대한 조건을 명시할 때 사용

• ex) 평균 재직연수가 10년 이상인 학과에 대해서만 교수 숫자와 평균 재직연수, 최대 재직연수를 출력

• 다음은 오류 ⛔️

  • 

  • ⛔️ Group 에 대한 조건은 where 절에 사용하지 못함.

  • having 절을 이용해야 함

• ex) having 절을 이용하여 다시 작성

  • 

• ex) 직원 숫자가 5명 이상인 부서에 대해서 부서별 직원수, 평균급여, 최대급여, 최소급여를 출력

  • 

💡 where 절과 having 절, group by 절을 모두 함께 사용할 경우
1. where 절에 명시된 조건을 만족하는 레코드들을 검색
2. group by 절에 명시된 필드의 값이 서로 일치하는 레코드들 끼리 그룹을 지어 집계 함수를 적용
3. 마지막으로 그 집계 함수를 적용한 결과들 중에서 having 절을 만족하는 결과만 골라서 출력

NULL 의 처리

널을 검색하는 방법

• <필드이름> is null
• <필드이름> is not null

• ex) takes 테이블에서 아직 학점이 부여되지 않은 학생의 학번을 검색

  • select stu_id
    from takes
    where grade is null

• ex) takes 테이블에서 학점이 'A+'가 아닌 학생들의 학번을 검색

  • select stu_id
    from takes
    where grade <> 'A+'
  • grade 필드의 값이 널인 레코드에 대해서는 질의 결과에 포함되지 않음
  • 💡 하지만 count(*) 는 특정 필드가 아닌 레코드 전체에 대한 연산이므로 널의 존재 여부와는 무관함

중첩 질의 nested query

in, not in

• SQL문을 다른 SQL문 안에 중첩하여 사용하는 질의

• 부질의는 외부질의의 from 절이나 where 절에 위치

• ex) '301호' 강의실에서 개설된 강좌의 과목명 을 출력

  • 

  • 위 질의는 아래 질의와 의미가 같다.
    

  • 부 질의 : 키워드 in 뒤에 나오는 SQL문으로서 class 테이블에서 강의실이 '301호'인 교과목 번호를
    검색

  • 외부 질의 : course 테이블에서 course_id 필드의 값이 부 질의의 검색 결과에 포함되는 경우(in)에만 과목명을 출력

• ex) 2012년 2학기에 개설되지 않은 과목명을 검색

  • 

some, all

• some= : 지정된 필드의 값이 부질의 검색결과에 존재하는 임의의 값과 같은지를 나타낼 때 사용 (in 과 같은 의미)

• <=some : 부질의의 검색결과에 존재하는 임의의 값보다 작거나 같은지를 나타낼 때 사용

• =all : 지정된 필드의 값이 부질의 검색결과에 포함된 모든 값과 같은지를 판단

• <=all : 지정된 필드의 값이 부질의 검색결과에 포함된 모든 값보다 작거나 같은지를 판단

• ex) 가장 많은 수강인원을 가진 강좌를 검색

  • 

exits, not exists

부질의 검색결과에 최소한 하나 이상의 레코드가 존재하는지의 여부를 표현

• exits : 최소한 한개의 레코드가 존재하면 참이 되고 그렇지 않으면 거짓

• not exits : 부질의의 결과에 레코드가 하나도 없으면 참이 되고 하나라도 존재하면 거짓

• ex) '301호' 강의실에서 개설된 강좌의 과목명을 출력

  • 

• ex) 2012년 2학기에 개설되지 않은 과목명을 검색

  • 

뷰 View

• 기존 테이블들로부터 생성되는 가상의 테이블

• 테이블처럼 물리적으로 생성되는 것이 아니라, 기존의 테이블들을 조합하여 사용자에게 실제로 존재하는 테이블인 것처럼 보이게 함

• 💡 특정 사용자에게 테이블의 내용 중 일부를 숨길 수 있기 때문에 보안의 효과

• 💡 복잡한 질의의 결과를 뷰로 만들어서 사용하게 되면 질의를 간단히 표현할 수 있음

✔️ 뷰 생성

생성된 뷰는 테이블과 동등하게 사용
create or replace view <뷰이름> as <select문>

• or replace 키워드를 추가하면 <뷰이름>과 같은 뷰가 이미 존재하는 경우 기존의 뷰를 지우고 새로 생성

• 뷰 생성에 사용될 select문

• 대부분의 DBMS 에서는 사용자 계정에는 뷰 생성 권한이 부여되지 않음

  • 관리자 계정이 아닌 사용자 계정으로 로그인하여 뷰를 생성하려면 뷰 생성과 관련된 권한이 부여되어야 함
  • 오라클에서 뷰 생성 권한을 부여하기 위한 형식
    • grant create view to <사용자 계정>

• ex) takes 테이블에서 grade 필드를 제외한 나머지 필드만으로 구성된 뷰 를 생성

  • 

• ex) student 테이블에서 컴퓨터공학과 학생들 레코드만 추출하여 cs_student 뷰를 생성

  • 

✔️ 뷰 사용

• ex) v_takes 뷰에 대해 select문을 실행

  • 

• ex) 뷰에 대해서 insert, update, delete문을 실행

  • v_takes 뷰에 포함되지 않은 grade 필드에는 널이 삽입
  • 

• 읽기 전용 뷰

  • 뷰를 생성할 때 insert, update, delete문과 같은 데이터 조작 언어의 사용을 불가능하게 하려면,
    with read only 키워드를 추가
  • 

✔️ 뷰 삭제

• drop view <뷰이름>

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📚 Reference

<데이터베이스의 이해> (출판:이한미디어) 의 내용을 정리한 내용입니다.
잘못된 내용이 있다면 댓글로 알려주시면 감사하겠습니다 😊