ERD(Entity Relationship Diagram)
- 데이터베이스를 구축할 때 가장 기초적인 뼈대 역할
- 릴레이션 간의 관계들을 정의한 것
4.2.1 ERD의 중요성
- ERD는 시스템의 요구 사항을 기반으로 작성되고, 이 ERD를 기반으로 데이터베이스를 구축한다.
- 데이터베이스를 구축한 이후에도 디버깅 또는 비즈니스 프로세스 재설계가 필요한 경우 설계도 역할을 담당한다.
- 하지만, ERD는 관계형 구조로 표현할 수 있는 데이터를 구성하는 데 유용할 수 있지만 비정형 데이터를 충분히 표현할 수 없다.
비정형 데이터 : 비구조화 데이터를 말하며, 미리 정의된 데이터 모델이 없거나 미리 정의된 방식으로 정리되지 않는 정보
4.2.2 예제로 배우는 ERD
예제1
예제2
4.2.3 정규화 과정
- 정규화 과정 : 릴레이션 간의 잘못된 종속 관계로 인해 데이터베이스 이상 현상이 일어나 이를 해결하거나, 저장 공간을 효율적으로 사용하기 위해 릴레이션을 여러 개로 분리하는 과정
- 데이터베이스 이상 현상 : 회원이 한 개의 등급을 가져야 하는데 세 개의 등급을 갖거나, 삭제할 때 필요한 데이터가 같이 삭제되고 데이터를 삽입해야 하는데 하나의 필드값이 NULL이 되면 안되어서 삽입하기 어려운 현상
정규형 원칙
정규형 원칙 : 같은 의미를 표현하는 릴레이션이지만 좀 더 좋은 구조로 만들어야 하고, 자료의 중복성은 감소해야 하고, 독립적인 관계는 별개의 릴레이션으로 표현해야 하며, 각각의 릴레이션은 독립적인 표현이 가능해야 하는 것
제1정규형
- 릴레이션의 모든 도메인이 더 이상 분해될 수 없는 원자 값만으로 구성됨
- 속성 값 중 반복 집합이 있어서는 안됨. 있다면 제거해야 함
반복 집합을 제거하는 모습
제2정규형
- 릴레이션이 제1정규형이며 부분 함수의 종속성을 제거한 형태
- 부분 함수의 종속성 제거 : 기본키가 아닌 모든 속성이 기본키에 완전 함수 종속적인 것
- 기본키인 {유저ID, 수강명}과 완전 종속된 유저번호 릴레이션과 '{유저ID, 수강명}에 따른 성취도' 릴레이션으로 분리된 것을 볼 수 있다.
- 주의할 점 : 릴레이션을 분해할 때 동등한 릴레이션으로 분해해야 하고, 정보 손실이 발생하지 않는 무손실 분해로 분해되어야 한다.
제3정규형
- 제2정규형이고 기본키가 아닌 모든 속성이 이행적 함수 종속을 만족하지 않는 상태
이행적 함수 종속 : A->B와 B->C가 존재하면 논리적으로 A->C가 성립하는데, 이때 집합C가 집합A에 이행적으로 함수 종속 되었다고 함.
- 유저 ID와 등급, 할인율이 정해져 있는 테이블을 그림과 같이 분해
보이스/코드 정규형
- 제3정규형이고, 결정자가 후보키가 아닌 함수 종속 관계를 제거하여 릴레이션의 함수 종속 관계에서 모든 결정자가 후보키인 상태
결정자 : 함수 종속 관계에서 특정 종속자(dependent)를 결정짓는 요소, 'X->Y'일 때 X는 결정자, Y는 종속자
요구 사항이 다음과 같다고 해보자
- 각 수강명에 대해 한 학생은 오직 한 강사의 강의만 수강한다.
- 각 강사는 한 수강명만 담당한다.
- 한 수강명은 여러 강사가 담당할 수 있다.
앞의 릴레이션을 보면 {학번, 수강명} 또는 {학번, 강사}가 후보키가 되며, 만약 범석이라는 강사가 '롤'이라는 수강명을 담당한다고 했을 때 이를 삽입하면 학번이 NULL이 되는 문제가 발생한다. 또 이 릴레이션은 다음과 같은 함수 종속 다이어그램을 가진다.
즉 강사 속성이 결정자이지만 후보키가 아니므로 이 강사 속성을 분리해야 한다.
그림처럼 롤-범석이 제대로 들어갔으며 학번-강사/수강명-강사로 잘 분해된 모습을 볼 수 있다.
참고 : 정규화 과정을 거친다고 성능이 100% 좋아지는 것은 아니다. 성능이 좋아질 수도 나빠질 수도 있다. 서비스에 따라 정규화 또는 비정규화를 진행해야 한다.
Reference
주홍철 작가님의 '면접을 위한 CS 전공지식 노트'를 기반으로 작성되었습니다.
