[SQLD] 데이터 모델과 성능 - 성능 데이터 모델링, 정규화

# 성능 데이터 모델링의 개요

💡 성능 데이터 모델링

DB 성능향상을 목적으로 설계단계의 데이터 모델링 때부터 정규화, 반정규화, 테이블통합, 테이블분할, 조인구조, PK, FK 등 여러 가지 성능과 관련된 사항이 데이터 모델링에 반영될 수 있도록 하는 것이다.

• 데이터모델은 성능을 튜닝하면서 변경 될 수 있는 특징이 있다.

• 데이터의 증가가 빠를수록, 성능저하에 따른 성능개선비용은 증가한다.

• 분석/설계 단계에서 고려한 데이터 모델링을 수행할 경우 성능 저하에 따른 Rework 비용을 최소화 할 수 있는 기회를 갖게 된다.

◽ 성능을 고려한 데이터 모델링의 순서

• 1) 데이터 모델링을 할 때 정규화를 정확하게 수행
• 2) 데이터베이스 용량산정 수행
• 3) 데이터베이스에 발생되는 트랜잭션 유형 파악
• 4) 용량과 트랜잭션의 유형에 따라 반정규화 수행
• 5) 이력모델의 조정, PK/FK 조정, 슈퍼타입/서브타입 조정 수행
• 6) 성능관점에서 데이터 모델 검증
  

💡 정규화

정규화는 데이터의 일관성, 최소한의 데이터 중복, 최소한의 데이터 유연성을 위한 방법이며 데이터를 분해하는 과정.

◽ 정규화의 특징

• 정규화된 모델은 테이블이 분해되고, 테이블이 분해되면 직원 테이블과 부서 테이블 간에 부서코드로 조인(join)을 수행하며 하나의 합집합으로 만들 수 있다.

• 정규화를 하면 불필요한 데이터를 입력하지 않아도 되기 때문에 중복 데이터가 제거된다.

• 모델의 독립성을 향상시킨다.

• 테이블의 수가 증가한다.

• 테이블의 수가 증가한다.

• 업무가 변경되도 모델의 유연성을 향상 시킨다.

• 찾아야할 데이터가 적어 쿼리가 더 빨라진다.
  
  
  

◽ 정규화 절차

❓ 함수적 종속성: 데이터들이 어떤 기준 값에 의해 항상 종속되는 현상

▪ 1차 정규화(1NF)

테이블의 중복을 제거한다 , 분리된 테이블을 만든다 , 분리된 테이블은 기본키로 식별한다.
즉 릴레이션의 모두 도메인이 원자값으로 구성된다.

▪ 2차 정규화(2NF)

부분함수 종속성을 제거한다 그러나, 제1정규화 결과 기본키가 하나라면 생략한다.

▪ 3차 정규화(3NF)

❗ 사원 이름은 직책에 대해 전이 함수 종속 이다 .

어떤 릴레이션이 2NF이고, 기본키에 속하지 않는 모든 속성이 기본키에 전이함수종속이 아니면 제 3정규형에 속한다.

❓ 전이함수종속(Transitive FD ; 이행함수종속)

• 함수종속 관계에서 'A -> B 와 B -> C 가 성립하면 A -> C 가 성립한다.
  ==> 이때 속성 C는 속성 A에 '전이 함수 종속' 이라고 한다.

▪ 보이스/코드 정규형 (BCNF; Boyce/Codd Normal Form)

릴레이션의 모든 결정자가 후보키이면 그 릴레이션은 BCNF 정규형에 속한다.

▪ 제4정규형(4NF)

릴레이션에서 함수종속이 아닌 다치종속(MVD)을 제거한 경우이다.
-> 즉, BCNF에 속하고, 모든 다치종속이 함수종속이면 4NF에속한다.

▪ 제5정규형(5NF)

릴레이션에서 후보키를 통하지 않은 조인종속(JD)을 제거한 경우이다.
-> 즉, 4NF이고, 모든 조인종속이 릴레이션의 후보키에 의해서만 성립된다.

◽ 정규화의 문제점 및 해결방법