외래키 (Foreign Key)란?
**외래키(Foreign Key)**는 한 테이블에서 다른 테이블의 기본키(Primary Key)를 참조하는 컬럼입니다. 외래키는 데이터베이스에서 테이블 간의 관계를 설정하는 중요한 요소로, 데이터의 무결성을 유지하는 데 사용됩니다.
외래키의 주요 목적은 관계형 데이터베이스에서 데이터의 일관성과 무결성을 보장하는 것입니다. 외래키 제약을 통해 참조된 테이블에서 데이터가 삭제되거나 변경되었을 때, 이를 참조하는 테이블에서도 데이터에 대한 적절한 처리를 할 수 있도록 합니다.
외래키의 원리
- 참조 무결성: 외래키를 사용하면 자식 테이블에 존재하는 값이 부모 테이블의 값과 일치하는지 확인합니다. 예를 들어, 자식 테이블에서 외래키 값이 부모 테이블의 기본키 값 중 하나여야 합니다.
- 제약조건: 외래키는 여러 제약 조건을 가지고 있습니다. 예를 들어, 부모 테이블에서 값이 삭제되거나 수정될 때 자식 테이블의 데이터가 어떻게 처리될지 정의할 수 있습니다.
외래키의 종류
외래키 제약에는 ON DELETE와 ON UPDATE 옵션이 있습니다:
-
ON DELETE:
- CASCADE: 부모 테이블에서 레코드가 삭제되면, 자식 테이블에서 관련된 모든 레코드도 삭제됩니다.
- SET NULL: 부모 테이블에서 레코드가 삭제되면, 자식 테이블에서 외래키 값이 NULL로 설정됩니다.
- SET DEFAULT: 부모 테이블에서 레코드가 삭제되면, 자식 테이블에서 외래키 값이 기본값으로 설정됩니다.
- NO ACTION: 부모 테이블에서 레코드를 삭제하면 아무 일도 일어나지 않으며, 자식 테이블에서의 외래키 제약을 위반할 경우 오류가 발생합니다.
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ON UPDATE:
- CASCADE: 부모 테이블에서 레코드가 업데이트되면 자식 테이블의 외래키 값도 함께 업데이트됩니다.
- SET NULL: 부모 테이블에서 레코드가 업데이트되면, 자식 테이블의 외래키 값이 NULL로 설정됩니다.
- NO ACTION: 부모 테이블에서 레코드를 업데이트할 때 아무 작업도 하지 않으며, 외래키 제약을 위반하는 경우 오류가 발생합니다.
외래키 DDL 예시
데이터베이스에서 외래키를 설정하는 DDL(Data Definition Language) 구문은 다음과 같습니다.
1. 테이블 생성 예시 (부서 테이블과 직원 테이블)
-- 부모 테이블 생성 (부서 테이블)
CREATE TABLE department (
id INT NOT NULL, -- 부서 ID
name VARCHAR(100) NOT NULL, -- 부서 이름
PRIMARY KEY (id) -- 기본키
);
-- 자식 테이블 생성 (직원 테이블)
CREATE TABLE employee (
id INT NOT NULL, -- 직원 ID
name VARCHAR(100) NOT NULL, -- 직원 이름
department_id INT, -- 부서 ID (외래키)
hire_date DATE NOT NULL, -- 입사일
salary DECIMAL(10, 2) NOT NULL, -- 급여
PRIMARY KEY (id), -- 직원 ID 기본키
CONSTRAINT fk_department FOREIGN KEY (department_id)
REFERENCES department(id) -- department 테이블의 id를 참조
ON DELETE CASCADE -- 부모가 삭제되면 자식도 삭제
ON UPDATE CASCADE; -- 부모가 업데이트되면 자식도 업데이트
);2. 외래키 추가 예시 (기존 테이블에 외래키 추가)
-- 기존 테이블에 외래키 추가 (예: employee 테이블에 외래키 추가)
ALTER TABLE employee
ADD CONSTRAINT fk_department FOREIGN KEY (department_id)
REFERENCES department(id) -- department 테이블의 id를 참조
ON DELETE SET NULL -- 부모가 삭제되면 자식의 department_id를 NULL로 설정
ON UPDATE CASCADE; -- 부모가 업데이트되면 자식의 department_id도 업데이트외래키 제약 옵션 설명
- ON DELETE CASCADE: 부모 테이블에서 레코드가 삭제되면, 자식 테이블에서 관련된 모든 레코드도 자동으로 삭제됩니다.
- ON DELETE SET NULL: 부모 테이블에서 레코드가 삭제되면, 자식 테이블의 외래키 값이
NULL로 설정됩니다. - ON DELETE RESTRICT: 부모 테이블에서 레코드를 삭제할 때, 자식 테이블에서 해당 레코드가 참조되고 있으면 삭제가 거부됩니다.
- ON DELETE NO ACTION: 부모 테이블에서 레코드를 삭제할 때, 아무런 작업도 일어나지 않으며, 외래키 제약을 위반할 경우 오류가 발생합니다.
- ON UPDATE CASCADE: 부모 테이블에서 레코드가 업데이트되면, 자식 테이블에서 외래키 값도 자동으로 업데이트됩니다.
- ON UPDATE SET NULL: 부모 테이블에서 레코드가 업데이트되면, 자식 테이블에서 외래키 값이
NULL로 설정됩니다.
외래키의 장점과 단점
장점
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데이터 무결성 보장:
- 외래키는 데이터베이스에서 참조 무결성을 유지합니다. 즉, 자식 테이블의 데이터가 부모 테이블의 데이터와 항상 일치하도록 보장하여 데이터가 잘못 연결되는 것을 방지합니다.
-
관계 설정:
- 외래키를 사용하면 여러 테이블 간의 관계를 명확히 정의할 수 있습니다. 예를 들어,
학생과반간의 관계,주문과고객간의 관계 등을 명확히 할 수 있습니다.
- 외래키를 사용하면 여러 테이블 간의 관계를 명확히 정의할 수 있습니다. 예를 들어,
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자동화된 데이터 관리:
ON DELETE CASCADE나ON UPDATE CASCADE와 같은 옵션을 사용하여 부모 테이블에서 데이터가 변경되거나 삭제될 때 자식 테이블의 데이터도 자동으로 변경되거나 삭제되도록 할 수 있습니다. 이를 통해 관리가 편리해집니다.
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데이터베이스 설계의 안정성:
- 외래키는 데이터베이스 설계 시 명확한 관계를 정의하고, 이로 인해 데이터베이스 구조가 안정적이고 이해하기 쉽게 됩니다.
단점
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성능 저하:
- 외래키 제약은 데이터베이스가 데이터를 삽입하거나 삭제할 때 항상 참조 무결성을 검사해야 하므로, 큰 테이블에서는 성능 저하를 일으킬 수 있습니다.
- 특히, 부모 테이블에 변경이 있을 때마다 자식 테이블의 데이터를 확인하고, 필요시 업데이트나 삭제를 해야 하므로 시간이 더 걸릴 수 있습니다.
-
복잡한 쿼리:
- 외래키가 많을 경우, 여러 테이블 간의 관계를 처리하는 쿼리가 복잡해질 수 있습니다. 조인(join) 연산이 많아져 쿼리 성능이 떨어질 수 있습니다.
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제약이 강함:
- 외래키 제약이 적용되면 부모 테이블에서 데이터를 삭제하거나 수정할 때 제약이 걸릴 수 있습니다. 예를 들어, 자식 테이블에 관련 데이터가 존재하는데 부모 테이블의 데이터를 삭제하려고 하면 오류가 발생할 수 있습니다. 이로 인해 원하는 대로 데이터를 관리하는 데 불편함이 있을 수 있습니다.
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유연성 부족:
- 외래키를 사용하면 관계가 강하게 결합되기 때문에, 데이터베이스 구조 변경 시 유연하게 처리하기 어려울 수 있습니다. 예를 들어, 테이블 간의 관계를 변경하려면 외래키를 제거하거나 수정해야 할 수도 있어 관리가 복잡할 수 있습니다.
요약
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장점:
- 데이터 무결성 유지, 테이블 간 관계 명확화, 자동 데이터 관리, 안정적인 데이터베이스 설계
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단점:
- 성능 저하, 복잡한 쿼리, 강한 제약, 유연성 부족
어린이 버전 요약:
외래키는 테이블을 연결하는 규칙입니다. 예를 들어, 학생 테이블과 반 테이블을 연결할 때 사용됩니다. 외래키를 통해 데이터가 서로 잘 연결되고, 부모 테이블에서 데이터가 삭제되면 자식 테이블도 자동으로 정리됩니다. 다만, 데이터가 많을 때는 속도가 느려질 수 있고, 때로는 데이터를 삭제하거나 수정하는 데 어려움이 있을 수 있습니다.
