📖데이터 모델의 이해
1. 모델링이란?
모델링은 현실 세계에서 필요한 데이터를 저장하는 데이터베이스를 구축하기 위한 분석/설계의 과정이라고 할 수 있다.
2. 모델링의 특징
- 추상화(Abstraction): 현실 세계를 일정한 형식으로 표현하는 것이다.
- 단순화(Simplification): 복잡한 현실 세계를 정해진 표기법으로 단순하고 쉽게 표현한다는 의미이다
- 명확화(Clarity): 불분명함을 제거하고 명확하게 해석할 수 있도록 기술한다는 의미이다
데이터베이스의 모델링은 '현실세계를 추상화, 단순화, 명확화하기 위해 일정한 표기법에 의해 표현하는 기법'이다.
3. 모델링의 세 가지 관점
- 데이터 관점(What, Data): 데이터 위주의 모델링이라고 할 수 있다. 어떤 데이터들이 업무와 얽혀있는지, 그리고 그 데이터간에는 어떤 관계가 있는지에 대해서 모델링하는 방법이다.
- 프로세스 관점(How, Process): 프로세스 위주의 모델링이라고 할 수 있다.
4. 모델링의 세 가지 단계
- 개념적 데이터 모델링(Conceptual Data Modeling): 전사적 데이터 모델링 수행 시 행해지며 추상화 레벨이 가장 높은 모델링이다. 이 단계에서는 업무 중심적이고 포괄적인 수준의 모델링이 진행된다
- 논리적 데이터 모델링(Logical Data Modeling): 재사용성이 가장 높은 모델링으로 데이터베이스 모델에 대한 Key, 속성, 관계 등을 모두 표현하는 단계이다
- 물리적 데이터 모델링(Physical Data Modeling): 실제 데이터베이스로 구현할 수 있도록 성능이나 가용성 등의 물리적인 성격을 고려하여 모델을 표현하는 단계이다
5. 데이터의 독립성
- 3단계 스키마 구조
- 외부 스키마(External Schema)-사용자의 관점: 각 사용자가 보는 데이터베이스의 스키마를 정의한다
- 개념 스키마(Conceptual Schema)-통합된 관점: 모든 사용자가 보는 데이터베이스의 스키마를 통합하여 전체 데이터베이스를 나타내는 것이다. 데이터베이스에 저장되는 데이터들을 표현하고 데이터들 간의 관계를 나타낸다
- 내부 스키마(Internal Schema)-물리적인 관점: 물리적인 저장 구조를 나타낸다. 실질적인 데이터의 저장 구조나 컬럼 정의, 인덱스 등이 포함된다
- 3단계 스키마 구조가 보장하는 독립성: 스키마를 3단계 구조로 나누는 이유는 데이터베이스에 대한 사용자들의 관점과 데이터베이스가 실제로 표현되는 물리적인 방식을 분리하여 독립성을 보장하기 위함이다.
- 논리적 독립성: 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마는 영향받지 않는다
- 물리적 독립성: 내부 스키마가 변경되어도 외부/개념 스키마는 영향받지 않는다
6. ERD(Entity Relationship Diagram)
시스템에 어떤 엔터티들이 존재하며 그들 간에 어떤 관계가 있는지를 나타내는 다이어그램이다.
- IE/Crow's Foot(까마귀발 표기법)
📖엔터티(Entity)
1. 엔터티란?
데이터베이스에서 엔터티는 식별이 가능한 객체라는 의미를 가지고 있다.
2. 엔터티의 특징
- 업무에서 쓰이는 정보여야 한다
- 유니크함을 보장할 수 있는 식별자가 있어야 한다
- 2개 이상의 인스턴스를 가지고 있어야 한다
- 반드시 속성을 가지고 있어야 한다
- 다른 엔터티와 1개 이상의 관계를 가지고 있어야 한다
3. 엔터티의 분류
- 유형 vs 무형
- 유형 엔터티: 물리적인 형태 존재, 안정적, 지속적(ex: 상품, 회원)
- 개념 엔터티: 물리적인 형태 없음, 개념적(ex: 부서, 학과)
- 사건 엔터티: 행위를 함으로써 발생, 빈번함, 통계 자료로 이용 가능(ex: 주문, 이벤트 응모)
- 발생시점
- 기본 엔터티: 독립적으로 생성됨, 자식 엔터티를 가질 수 있음(ex: 상품, 회원)
- 중심 엔터티: 기본 엔터티로부터 파생, 행위 엔터티 생성(ex: 주문)
- 행위 엔터티: 2개 이상의 엔터티로부터 파생(ex: 주문 내역, 이벤트 응모 이력)
📖속성(Attribute)
1. 속성이란?
- 사물이나 개념의 특징을 설명해줄 수 있는 항목들을 속성이라고 부른다.
- 속성은 엔터티의 특징을 나타내는 최소의 데이터 단위
2. 속성값
- 각각의 속성은 속성값을 가지며 속성값은 엔터티에 속한 하나의 인스턴스를 구체적으로 나타내주는 데이터라고 볼 수 있다
- 하나의 속성은 한 개의 속성값만 가질 수 있다
3. 엔터티, 인스턴스, 속성, 속성값의 관계
- 한 개의 엔터티는 두 개 이상의 인스터스를 갖는다
- 한 개의 인스턴스는 두 개 이상의 속성을 갖는다
- 한 개의 속성은 하나의 속성값을 갖는다
4. 분류
- 특성에 따른 분류
- 기본속성(Basic Attribute): 업무 프로세스 분석을 통해 바로 정의가 가능한 속성
- 설계속성(Designed Attribute): 업무에 존재하지는 않지만 설계하다 보니 필요하다고 판단되어 도출해낸 속성
- 파생속성(Derived Attribute): 다른 속성의 속성값을 계산하거나 특정한 규칙으로 변형하여 생성한 속성
- 구성방식에 따른 분류
- PK(Primary Key) 속성: 엔터티의 인스턴스들을 식별할 수 있는 속성
- FK(Foreign Key) 속성: 다른 엔터티의 속성에서 가져온 속성
- 일반속성: PK, FK를 제외한 나머지 속성
5. 도메인(Domain)
속성이 가질 수 있는 속성값의 범위를 도메인이라고 한다
📖관계(Relationship)
1. 관계란?
엔터티와 엔터티와의 관계를 의미하며, 어떠한 연관성이 있는지 타입을 분류하여 존재 관계와 행위 관계로 나눌 수 있다
2. 존재 관계
엄마와 아기처럼 존재 자체로 연관성이 있는 관계를 의미한다
3. 행위 관계
특정한 행위를 함으로써 연관성이 생기는 관계를 의미한다
4. 표기법
| 관계명(Membership) | 관계의 이름 |
|---|---|
| 관계차수(Cardinality) | 관계에 참여하는 수 |
| 관계선택사양(Optionality) | 필수인지 선택인지의 여부 |
- 관계명: 엔터티와 엔터기가 어떠한 관계를 맺고 있는지를 나타내주는 문장이다. 관계명은 반드시 명확한 문장으로 표현해야 하며 현재형이어야 한다
- 관계차수: 각 엔터티에서 관계에 참여하는 수를 의미하며 일반적으로 1:1, 1:M, M:N 형식으로 구분할 수 있다
- 관계선택사양
- 필수적 관계: 참여자가 반드시 존재해야 하는 관계
- 선택적 관계: 참여자가 없을 수도 있는 관계
📖식별자(Identifiers)
1. 식별자란?
식별자는 속성 중에 각각의 인스턴스를 구분 가능하게 만들어주는 대표 격인 속성을 의미한다
2. 주식별자
주식별자는 기본키, PK에 해당하는 속성이다. 하나의 속성이 주식별자가 될 수도 있고 여러 개의 속성이 주식별자가 될 수도 있다
- 유일성: 각 인스턴스에 유니크함을 부여하여 식별이 가능하도록 한다
- 최소성: 유일성을 보장하는 최소 개수의 속성이어야 한다
- 불변성: 속성값이 되도록 변하지 않아야 한다
- 존재성: 속성값이 NULL일 수 없다
3. 분류
👉대표성 여부
주식별자(Primary Identifier)
- 유일성, 최소성, 불변성, 존재성을 가진 대표 식별자
- 다른 엔터티와 참조 관계로 연결
보조 식별자(Alternate Identifier)
- 인스턴스를 식별할 수는 있지만 대표 식별자가 아님
- 다른 엔터티와 참조 관계로 연결되지 않음
👉스스로 생성되었는지 여부
내부식별자(Internal Identifier): 엔터티 내부에서 스스로 생성된 식별자
외부식별자(Foreign Identifier): 다른 엔터티에서 온 식별자, 다른 엔터티와의 연결고리 역할
👉단일 속성의 여부
단일식별자(Single Identifier): 하나의 속성으로 구성된 식별자
복합식별자(Composite Identifier): 두 개 이상의 속성으로 구성된 식별자
👉대체 여부
원조식별자(Original Identifier): 업무 프로세스에 존재하는 식별자, 가공되지 않은 원래의 식별자(본질식별자)
대리식별자(Surrogate Identifier): 주식별자의 속성이 두 개 이상인 경우 그 속성들을 하나로 묶어서 사용하는 식별자(인조식별자)
4. 식별자 관계 vs 비식별자 관계
👉식별자 관계(Identification Relationship)
부모 엔터티의 식별자가 자식 엔터티의 주식별자가 되는 관계이다. 주식별자는 반드시 존재해야 하므로(존재성) 부모 엔터티가 있어야 생성 가능하며 단일식별자인지 복합식별자인지에 따라 1:1이거나 1:M이거나가 결정된다
👉비식별자 관계(Non-Identification Relationship)
부모 엔터티의 식별자가 자식 엔터티의 주식별자가 아닌 일반 속성이 되는 관계이다. 일반 속성의 속성값은 NULL이 될수 있으므로 부모 엔터티가 없는 자식 엔터티 생성이 가능하고 마찬가지의 이유로 자식 엔터티가 존재하는 상태에서 부모 엔터티가 삭제될 수도 있다
