정규화(Normalization)

• 정규화의 기본 목표는 테이블 간에 중복된 데이터를 허용하지 않는다는 것이다. 중복된 데이터를 허용하지 않음으로써 무결성(ACID 중의 I)를 유지할 수 있으며, DB의 저장 용량 역시 줄일 수 있다.
• 이러한 테이블을 분해하는 정규화 단계가 정의되어 있는데, 테이블이 어떻게 분해되는지에 따라 단계가 달라진다.

제 1 정규화

• 테이블의 컬럼이 원자값(Atomic Value, 하나의 값)을 갖도록 테이블을 분해하는 것이다. 예를 들어 아래와 같은 고객 취미 테이블이 존재한다고 하자.

• 위의 테이블에서는 추신수와 박세리가 여러 개의 취미를 가지고 있기 때문에 제 1 정규형을 만족하지 못하고 있다.
• 그렇기 때문에 이를 제 1 정규화하여 분해할 수 있다.

• 위의 테이블이 제 1 정규화를 진행한 결과이다.

제 2 정규화

• 제 1 정규화를 진행한 테이블에 대해 완전 함수 종속을 만족하도록 테이블을 분해하는 것이다.
• 완전 함수 종속이란?
  • 기본키(Primary Key)의 부분집합이 결정자가 되어선 안된다는 것을 의미한다.
• 아래와 같은 수강 강좌 테이블을 살펴보자.

• 이 테이블에서 PK는 (학생번호, 강좌이름)으로 복합키이다. 그리고 (학생번호, 강좌이름)인 PK는 성적을 결정하고 있다.
• 그런데 여기서 강의실이라는 컬럼은 PK의 부분집합인 강좌 이름에 의해 결정될 수 있다.
  • (강좌이름) --> (강의실)
• 즉 PK(학생번호, 강좌이름)의 부분키인 강좌이름이 결정자이기 때문에 위의 테이블의 경우 다음과 같이 기존의 테이블에서 강의실을 본해하여 별도의 테이블로 관리하여 제 2 정규형을 만족시킬 수 있다.

제 3 정규화

• 제 2 정규화를 진행한 테이블에 대해 이행적 종속을 없애도록 테이블을 분해하는 것이다.
• 이행적 종속이란?
  • A -> B, B -> C가 성립할 때 A -> C가 성립되는 것을 의미한다.
• 아래와 같은 계절 학기 테이블을 살펴보자.

• 기존의 테이블에서 학생 번호는 강좌 이름을 결정하고 있고, 강좌 이름은 수강료를 결정하고 있다.
• 그렇기 때문에 이를 (학생 번호, 강좌 이름) 테이블과 (강좌 이름, 수강료) 테이블로 분해해야 한다.
• 이행적 종속을 제거하는 이유는 비교적 간단하다.
  • 예를 들어 501번 학생이 수강하는 강좌가 스포츠경영학으로 변경되었다고 하자.
  • 이행적 종속이 존재한다면 501번의 학생은 스포츠경영학이라는 수업을 20000원이이라는 수강료로 듣게 된다.
  • 물론 강좌 이름에 맞게 수강료를 다시 변경할 수 있지만, 이러한 번거로움을 해결하기 위해 제 3 정규화를 하는 것이다.

• 즉, 학생 번호를 통해 강좌 이름을 참조하고, 강좌 이름으로 수강료를 참조하도록 테이블을 분해해야 한다.
• 그렇다면 501번 학생이 수강 강좌를 변경하더라도 이어져 있기 때문에 강좌 이름만 변경해주면 된다.

BCNF 정규화

• 제 3 정규화를 진행한 테이블에 대해 모든 결정자가 후보키가 되도록 테이블을 분해하는 것이다
• 아래와 같은 특강수강 테이블을 살펴보자.

• 특강수강 테이블에서 기본키는 (학생번호, 특강이름)이다. 그리고 기본키 (학생번호, 특강이름)는 교수를 결정하고 있다. 또한 교수는 특강이름을 결정하고 있다.
• 그런데 문제는 교수가 특강이름을 결정하는 결정자이지만, 후보키가 아니다. 그렇기 때문에 BCNF 정규화를 만족시키기 위해서 위의 테이블을 분해해야 하는데, 다음과 같이 특강신청 테이블과 특강교수 테이블로 분해할 수 있다.