Database

전자적으로 (electronically) 저장되고 사용되는
관련있는 (related) 데이터들의 조직화된 집합 (organized collection)

✏️ DBMS - Database Management Systems

• 사용자에게 DB 를 정의하고, 만들고 관리하는 기능을 제공하는 소프트웨어 시스템

📍 Metadata (= catalog)

• DB 를 정의하다 보면 부가적으로 발생되는 data
  • 데이터 유형, 구조, 제약 조건, 보안, 저장, 인덱스, 사용자 그룹 등등..
• Metadate 또한 DBMS 를 통해 저장, 관리 된다.

📍 Database System

• DB + DBMS + 연관된 applications
  • 이 3가지를 통틀어 Database System 을 뜻한다.
• Database System 의 처리 과정
  1. user 또는 Programmer 가 data 요청을 보낸다.
  2. Appliction 프로그램이 작동하고 요청에 맞는 Query 를 생성해 DB 에 요청한다.
  3. appliction 이 요청한 쿼리를 받아서 분석한다.
  4. 분석된 Query 를 처리하기 위해 부가적인 정보 meta data 를 확인한다.
  5. meta data 를 기반으로 실제로 요청한 data 를 얻어서 응답한다.

     1. user / programmers
             |
    2. Application Programs
         , Queries
             |
   //-- DBMS Software --//
  3. Software to Process
    , Queries / Programs
             |
   4. Software to Access
        Storde Data
  //--------------------//
       /           \
5. Stored DB    6. Stored DB
  Definition
  (Meta-data)

📍 Data Model

• DB 의 구조 (structure) 를 기술하는데 사용될 수 있는 개념들이 모인 집합
• DB 구조를 추상화해서 표현할 수 있는 수단을 제공한다.
• data model 은 여러 종류가 있으며 추상화 수준과 DB 구조화 방식이 조금씩 다르다.
• DB 에서 읽고 쓰기 위한 기본적인 동작들 (Operations) 도 포함한다.

📍 Data Model 의 분류

• Conceptual (or high-lvel)
  • 누가봐도 쉽게 이해할 수 있는 개념들로 이뤄진 모델
  • 추상화 수준이 가장 높다.
  • 비즈니스 요구사항을 추상화해 기술할 때 사용
  • ER diagram
    • Entity 와 Entity 간의 관계, Entity 의 column (필드) 를 다이어그램으로 그린 형태
• Logical (or representational)
  • 이해하기 어렵지 않은 수준으로 디테일하게 DB 를 구조화 할 수 있는 개념들을 제공한다.
  • data 가 컴퓨터에 저장될 때의 구조와 크게 다르지 않게 DB 구조화를 가능하게 한다.
  • 특정 DBMS 나 Storage 에 종속되지 않는 수준에서 DB 를 구조화 할 수 있는 모델
  • relational data model
    • data 가 table 형태로 정리되어 있는 형태
    • 백엔드 개발자가 sql 을 다루면서 가장 많이 접하는 모델이다.
• Physical (or low-level)
  • 컴퓨터에 data 가 어떻게 파일 형태로 저장되는지를 기술할 수 있는 수단을 제공
  • data format, data orderings, access path 등등
  • access path : 데이터 검색을 빠르게 하기 위한 구조체
    • index

📍 DB 의 Schema 와 State

• Database Schema
  • data model 을 바탕으로 database 의 구조를 기술한것
  • Schema 는 DB 를 설계할 때 정해진다.
  • 한번 정해진 Schema 는 자주 바뀌지 않는다.
• Database State
  • DB 에 있는 실제 데이터
    • 혹은 DB 에 있는 현재 instances 의 집합 이라고도 한다.
  • 값이 자주 바뀔 수 있다.
  • 특정 시점에 DB 에 있는 데이터를 DB state 혹은 snapshot 이라고 한다.

📍 Three - Schema Architecture

• DB System 을 구축하는 Architecture 중의 하나
• user application 으로부터 물리적인 DB 를 분리시키는 목적
• 세 가지 level 이 존재하며 각각의 level 마다 schemar 가 정의 되어 있다.
  • External schemas at External level
    • = user views at view level
  • conceptual schemas at conceptual level
  • internal schemas at internal level

✏️ DB Language

📍 data definition language - DDL

• conceptual schema 를 정의하기 위해 사용되는 언어
• internal schema 까지 정의할 수 있는 경우도 있음

📍 storage definition language - SDL

• internal schema 를 정의하는 용도로 사용되는 언어
• 요즘은 특히 relational DBMS 에서는 SDL 이 거의 없고 파라미터 등의 설정으로 대체됬다.

📍 view definition language - VDL

• external schemas 를 정의하기 위해 사용되는 언어
• 대부분의 DBMS 에서는 DDL 이 VDL 역할까지 수행한다.

📍 data manipulation language - DML

• database 에 있는 data 를 활용하기 위한 언어
• data 추가, 삭제, 수정, 검색 등등의 기능을 제공하는 언어

📍 relational database language - SQL

• 오늘날의 DBMS 는 DML, VDL, DDL 이 따로 존재하기 보다는 통합된 언어로 존재하고 있다.
  • 대표적으로 SQL 이 있다.