ER(Entity Relation) 모델링
ER 모델링의 주요 구성 요소
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개체(Entity): 현실 세계에서 독립적으로 존재하는 것을 나타냅니다. 예를 들어, 학생, 교수, 과목 등이 개체가 될 수 있습니다.
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속성(Attribute): 개체의 특성이나 속성을 나타냅니다. 예를 들어, 학생 개체의 속성으로는 학번, 이름, 전공 등이 있을 수 있습니다.
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관계(Relationship): 개체들 간의 연관성이나 관계를 나타냅니다. 예를 들어, 학생과 과목 사이에는 '수강'이라는 관계가 있을 수 있습니다.
장고와 ER 모델링
- 백엔드 개발의 시작은 ER모델링
- ER 모델링이 완성된 데이터베이스 테이블을 장고 모델에 매핑하거나 장고 ORM을 사용해서 새로운 ER 모델링을 진행하는 것이 백엔드 프로그래밍의 첫걸음
- 장고는 최초 모델링이 진행행된 후에 추가되는 모델링 이력을 관리할 수 있는 모듈인 장고 마이그레이션을 제공한다.
- ER 모델링 단계에서 백엔드 개발자는 고객의 요구사항 또는 기획자의 기획서를 참고하여 모델을 설계한다.
장고에서 ER 모델링의 예시
import django.db import models
adress = models.Charfiled(max_length=256, blank=False)- 주소를 하나의 문자열로 생각하고 모델링을 하는 경우
import django.db import models
class Aderess(models.Model):
si = models.CharFiled(max_length=32)
do = models.CharFiled(max_length=32)
gu = models.CharFiled(max_length=32)
detail = models.CharFiled(max_length=32)- 주소를 좀 더 세분화해서 시, 도, 군 과 같은 여러 문자열 형태의 데이터를 모아 만든 객체로 생각하고 모델링하는 경우
장고에서의 DB 마이그레이션 수행 주체
- ER 모델링 같이 데이터베이스 구조에 변화를 주는 작업인 DB 마이그레이션은 DBA의 영역이다.
- 장고에서는 백엔드 개발자가 DB 마이그레이션을 주도할 수 있는 구조로 설계되어 있다.
- 장고 마이그레이션 모듈이 파이썬으로 SQL을 제어할 수 있게 해줌.
장고의 모델
모델과 필드를 사용해야하는 이유
- 장고의 ORM 모듈을 사용해서 코딩하면 파이썬 작업(클래스 선언)과SQL 작업(테이블 생성)을 한 번에 해결할 수 있다.
- 장고 ORM(Object-Relational Mapping)에 대해
장고 모델의 다양한 옵션
- 장고의 모델을 커스터마이징하는 다양한 옵션
- 추후 프로젝트에 적용 시 기술 예정
장고의 필드
Primary Key
문자열 자료형 관련 필드
숫자 자료형 관련필드
날짜 자료형 관련 필드
파일 업로드 관련 필드
그 외 자료형 관련 필드
모델 간 매핑 필드
ForeginKey(1:N 관계 매핑)
class Member(models.Model):
teacher = models.ForeignKey(
to="Teacher",
on_delete=models.CASCADE,
related_name="members",
)- to : 1에 해당하는 쪽에 to 옵션을 준다.
- on_delete : 1에 해당하는 모델의 데이터가 삭제 되었을 때 N에 해당 하는 모델 데이터를 어떻게 해야 할지를 정하는 옵션
- on_delete=models.CASCADE : 1에 해당하는 모델 데이터 삭제 시 N에 해당하는 모델 데이터도 삭제한다.
- on_delete=models.SET_NULL : 1에 해당하는 모델 데이터 삭제 시 이와 매핑 되어 있는 N에 해당하는 모델 데이터를 null로 채운다. null= True 시 가능.
- 가급적 문자열로 모델 클래스명을 매핑할 것. -> 순환 참조 에러 방지
from django.db import models
class Author(models.Model):
name = models.CharField(max_length=100)
books = models.ManyToManyField('Book', related_name='authors')
class Book(models.Model):
title = models.CharField(max_length=100)
author = models.ForeignKey(Author, on_delete=models.CASCADE)
# 위 코드에서 Author 모델과 Book 모델은 서로를 참조하고 있습니다.
# Author 모델은 Book 모델을 ManyToManyField로 참조하고 있고
# Book 모델은 Author 모델을 ForeignKey로 참조하고 있습니다.
# 에러 발생
# django.core.exceptions.FieldError: Invalid field name for ForeignKey 'author' on model 'Book': a model cannot have a field with the name 'author'.
# 이 에러는 순환 참조로 인해 발생하는 것으로, Book 모델에 있는 author 필드와 Author 모델 자체가 충돌하는 문제입니다.-
원리
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데이터베이스 스키마 생성: 장고는 모델 정의를 바탕으로 데이터베이스 스키마를 생성.
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Author 모델은 Author_books라는 별도의 연결 테이블을 생성하여 Book 모델과 관계를 정의.
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Book 모델은 author_id라는 외래 키를 사용하여 Author 모델과 관계를 정의.
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순환 참조 문제: 위의 모델 정의에서 Author 모델의 books 필드와 Book 모델의 author 필드가 서로를 참조하고 있어, 데이터베이스 스키마 생성 과정에서 문제가 발생한다.
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Book 모델의 author 필드가 Author 모델을 참조하려고 하면서 Author 모델의 books 필드와 충돌.
class Author(models.Model):
name = models.CharField(max_length=100)
class Book(models.Model):
title = models.CharField(max_length=100)
authors = models.ManyToManyField('Author', related_name='books')- 문자열로 모델 참조: models.ManyToManyField 및 models.ForeignKey에서 문자열로 모델을 참조하고 related_name='books'옵션을 추가 하여 순환 참조 문제를 해결
OneToOne(1:1 매핑)
class ParkingSpace(models.Model):
employee = models.OneToOneField(
to="Employee", null=True, on_delete=models.SET_NULL,
)- 1명의 직원이 1개의 주차 공간을 배정 받는 경우
- OneToOne은 ForeginKey를 상속받은 필드여서 관련 옵션을 전부 사용할 수 있다.
- 데이터베이스 관점에서 OneToOne은 ForeginKey에 unique=True 옵션을 가진 것과 같다.
- OneToOne를 ForeginKey로 대체하는 것은 바람직하지 않다.
- 참고 모델의 객체를 가져오는데에 있어 비효율
- Employee.name
- Employee.name_set.all()[0] -> 비효율
- 참고 모델의 객체를 가져오는데에 있어 비효율
- OneToOne를 ForeginKey로 대체하는 것은 바람직하지 않다.
ManyToMany(M:N 매핑)
class Product(models.Model):
name = models.Charfiled(max_length='128', help_text='상품명')
class Meta:
db_table = 'product'
class OrderedProduct(models.Model):
"""주문된 상품들"""
order = models.FreignKey(to='Order', on_delete=models.CASCADE)
product = models.ForeignKey(to='Product', on_delete=models.CASCADE)
count = models.IntegerFiled(help_text='주문한 해당 상품의 개수', default=1)
class Order(models.Model):
# ...
product_set = models.ManyToManyField(to='Product', through='OrderdProduct')
class Meta:
db_table = 'orderz'
# help_text는 Django의 모델 필드에서 사용되는 옵션으로
# 관리자 페이지나 폼에서 해당 필드의 설명이나 도움말을 제공하는 데 사용
# through='OrderedProduct'은 Order 모델과 Product 모델 간의 ManyToMany 관계를 표현하는 데
#OrderedProduct 모델을 중간 테이블로 사용한다는 것을 의미.
# through 옵션을 사용하면, Order 모델에서 products라는 필드를 통해 여러 상품을 주문할 수 있으며
# 중간 테이블인 OrderedProduct를 통해 주문한 각 상품의 개수(count)를 관리할 수 있습니다.- through : M:N 매핑은 구조상 매개 테이블이 생성 되어야만 한다.
- 장고에서 중간 매개 테이블을 알아서 생성해준다.
- 개발자가 정확히 명시하고 싶다면 through옵션을 사용.
- 예시는 Order와 Product간 M:N 매핑에서는 '주문한 해당 상품의 개수'라는 개념을 표현하기 위해 직접 생성
- trough= 를 선언하는 이유
- 예측할수 없는 확장 가능성
- 직관적이지 않은 테이블명
장고가 직접 중간 매개 테이블을 생성할 경우 테이블명이 중복 될 수 있다. - 장고가 존재 여부를 알 수 없는 테이블
- through= 를 선언하지 않고 migrate를 한 경우의 문제점과 해결
- 결론 : ManyToManyField 사용 시 through= 미리 선언하여 중간 매개 테이블을 생성하자 그렇지 않으면 추후 migrate가 어려워질 수 있다!
Migration
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