관계형 DB

Single Ko·2023년 5월 2일

db

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relation

relation이란 무엇인가?

Set

서로 다른 elements를 가지는 collection
하나의 set에서 elements의 순서는 중요하지 않다
e.g. {1, 3, 11, 4, 7}

binary relation ⊂ A x B
Cartesian product = set A,B 두개로 만들수 있는 모든 집합의 합
Tuple = 몇개의 엘리먼트들로 이루어진 리스트

relation in mathematics에서의 relation

subset of Cartesian product(Cartesian product의 부분 집합)
set of tuples (튜플들의 집합)

relational data model에서의 relation

Domain : element, 값들의 집합
관계형데이터 모델에서는 도메인 마다 이름을 붙일 수 있음.
relation in mathematics와 같이 전체를 relation이라고 부른다.

student relation을 예로 본다.

relational data model

domain 정의

students_ids : 학번 집합, 7자리 integer 정수
human_names : 사람 이름 집합, 문자열
university_grades : 대학교 학년 집합, {1, 2, 3, 4}
major_names : 대학교에서 배우는 전공 이름 집합
phone_numbers : 핸드폰 번호 집합

왜 phone number가 두개인가? -> 학생의 번호말고 비상연락망으로 사용할 번호 이때 이름이 중복됨.

attriubte

각각의 domain들이 relation에서 어떤 역할을 하는지 이름을 붙여 주는 것이 속성이다.

table

✨ 왜 테이블인가?

relational data model에서 가장 표현하기 좋은 방식
위의 예제들은 표현하기에 좋은 방식이 아니다.
그래서 relation data model에서 relation을 table로 많이 이야기하는 이유

주요 개념                      설명
domain                set of atomic values
domain name                domain 이름
attribute         domainl relation에서 맡은 역할 이름
tuple        각 attribute의 값으로 이루어진 리스트. 일부 값은 NULL일 수 있다
relation                  set of tuples
relation name             relation의 이름

relation schema

정의

relation의 구조를 나타낸다
relation 이름과 attributes 리스트로 표기된다
e.g. STUDENT(id, name, grade, major, phone_num, emer_phone_num)
attributes와 관련된 constraints도 포함한다

degree of a relation

relation schema에서 attributes 수
e.g. STUDENT(id, name, grade, major, phone_num, emer_phone_num) -> degree 6

relational database

relational data model에 기반하여 구조화된 database
relational database는 여러 개의 relations로 구성된다.

relational database schema

relation schemas set + integrity constraints set

relation의 특징들

특징

relation은 중복된 tuple을 가질 수 없다.(relation is set of tuples)
- 서로 다른 튜플인데 그 튜플의 값이 모두 동일한 것은 있을 수 없다.
relation의 tuple을 식별하기 위해 attribute의 부분 집합을 key로 설정한다
- id를 통해서 각 튜플을 유니크 하게 구분되어 식별
relation에서 tuple의 순서는 중요하지 않다
- 순서를 정하는 것은 여러가지 방법이 있을 수 있다.
하나의 relation에서 attribute의 이름은 중복되면 안된다.
하나의 tuple에서 attribute의 순서는 중요하지 않다.
attribute는 atomic해야 한다(composite or multivalued attribute 허용 안됨)

composite -> address에서 '서울특별시', '강남구' '청담동' 으로 나눌 수 있음

multivalued attribute -> 하나의 attribute에서 컴공, 디자인과 같이 multivalued가 들어가면 안됨.

NULL의 의미

값이 존재하지 않는다
값이 존재하나 아직 그 값이 무엇인지 알지 못한다
해당 사항과 관련이 없다

Key

superkey

relation에서 tuples를 unique하게 식별할 수 있는 attributes set
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date)의 superkey는?
→ {id, name, team_id, back_number, birth_date} , {id, name} , {name, team_id, back_number}, ... etc

candidate key

어느 한 attribute라도 제거하면 unique하게 tuples를 식별할 수 없는 superkey
key or minimal superkey라 하기도 한다
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date) candidate key
→ {id}, {team_id, back_number}

primary key

relation에서 tuples를 unique하게 식별하기 위해 선택된 candidate key
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date) primary key
→ {id} or {team_id, back_number}

unique key

primary key가 아닌 candidate keys
alternate key
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date) unique key
→ {team_id, back_number}

foreign key

다른 relation의 PK를 참조하는 attributes set
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date)와 TEAM(id, name, manager)가 있을 때
→ foreign key PLAYER {team_id}

constraints 뜻

relational database의 relations들이 언제나 항상 지켜줘야 하는 제약 사항

implicit constraints

relational data model 자체가 가지는 constraints
relation은 중복되는 tuple을 가질 수 없다
relation 내에서는 같은 이름의 attribute를 가질 수 없다

schema-based constraints

주로 DDL을 통해 schema에 직접 명시할 수 있는 constraints
explicit constraints
schema-based constraints의 종류에 대해 알아보겠다.
1. domain constraints
  - attribute의 value는 attribute의 domain에 속한 value여야 한다
2. key constraints
  - 서로 다른 tuples는 같은 value의 key를 가질 수 없다
3. NULL value constraint
  - attribute가 NOT NULL로 명시됐다면 NULL을 값으로 가질 수 없다
4. entity integrity constraint
  - primary key는 value에 NULL을 가질 수 없다
5. referential integrity constraint
  - FK와 PK와 도메인이 같아야 하고 PK에 없는 values를 FK가 값으로 가질 수 없다