📚 무결성 제약조건과 데이터베이스의 키

무결성 제약조건

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• 테이블에 유효하지 않은 데이터가 입력되는 것을 방지한다.
• 해당 테이블에 데이터가 추가, 삭제, 변경될 때마다 무결성 제약조건을 검사한다.

📌 제약조건의 종류

(1) NOT NULL 제약조건

• 해당 컬럼에 NULL값이 입력되지 못하도록 지정한다.
• 하나의 컬럼에 두 개 이상의 제약조건을 부여할 수 있다.
  • 고객테이블의 이름컬럼, 도서테이블의 제목컬럼, 상품테이블의 상품명컬럼

(2) UNIQUE 제약조건(고유키 제약조건)

• 해당 컬럼의 값은 테이블전체에서 고유한 값을 가져야한다. (유일성)
• NULL값의 입력은 가능하다.
  • 고객테이블의 핸드폰번호, 사원테이블의 주민번호컬럼, 학생테이블의 이메일컬럼

(3) PRIMARY KEY 제약조건(기본키 제약조건)

• 테이블의 각 행을 고유하게 식별할 수 있는 값을 가져야한다.
• 테이블전체에서 고유한 값을 가져야 하고, NULL값을 허용하지 않는다. (유일성 + NOTNULL)
  • 주로 시퀀스로부터 발행한 일련 번호를 PK로 부여한다.
    (제약조건을 만족하며 단순하고, 개인정보가 담겨있지 않다.)
  • 학생테이블의 학번, 사원테이블의 사원번호, 과목테이블 과목코드, 택배테이블의 송장번호

(4) CHECK 제약조건

• 괄호 안에 제시된 조건식을 만족하는 값을 가져야한다.
• 해당 테이블에는 CHECK(조건식)을 만족하는 값만 저장할 수 있다.
  • 사원테이블의 급여는 0보다 큰 값을 가져야한다.
  • 학생테이블의 학년은 1,2,3,4 중의 하나여야 한다.
  • 고객테이블의 성별은 M, F 중의 하나여야 한다.
  • 학생테이블의 성적은 0.0 ~ 4.5 사이의 값이어야 한다.

(5) FOREIGN KEY 제약조건(외래키 제약조건, 참조키 제약조건)

• 해당 컬럼의 값은 다른 특정 컬럼의 값과 관련된 값만 가져야 한다.
  • 참조 테이블(부모 테이블)
    • 자식테이블이 참조하는 부모테이블의 컬럼은 PRIMARY KEY ****혹은 UNIQUE 제약조건이 정의된 컬럼이어야 한다. ⇒ 그래야 식별하고 참조할 수 있으니까
  • 종속 테이블(자식 테이블)
    • FOREIGN KEY로 설정된 컬럼은 부모테이블의 값과 일치하거나 NULL이어야 한다.
  • 사원테이블(종속테이블)의 부서아이디는 부서테이블(참조테이블)의 부서 아이디를 참조한다.
  • 부서테이블(자식테이블)의 관리자 아이디는 사원테이블(부모테이블)의 사원번호를 참조한다.
  • 사원테이블(자식테이블)의 직종아이디는 직종테이블(부모테이블)의 직종아이디를 참조한다.
  • 자식테이블에서 참조하고 있는 부모테이블의 행은 삭제할 수 없다.

제약조건의 정의

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💡 요즘에는 E-R 다이어그램을 작성하는 툴에서 자동으로 테이블을 생성할 수 있게 해주어서
직접 DDL문을 작성하는 경우는 많지 않다.

📌 DDL에서 제약조건 정의 문법

-- 컬럼 레벨 제약조건 정의
			-- 별칭 없이 작성
			USER_EMAIL   VARCHAR2(255) UNIQUE
			-- 별칭 있게 작성
			USER_EMAIL   VARCHAR2(255) CONSTRAINT USER_EMAIL_UK UNIQUE

-- 테이블 레벨 제약조건 정의
			UNIQUE(USER_EMAIL)  -- 별칭 없음
			CONSTRAINT USER_EMAIL_UK UNIQUE(USER_EMAIL)  -- 별칭 있음

CREATE TABLE TB_USERS (
    USER_NO NUMBER(7),
    USER_ID VARCHAR2(100) NOT NULL,                         -- NOT NULL 제약조건 설정
    USER_PASSWORD VARCHAR2(100) NOT NULL,                   -- NOT NULL 제약조건 설정
    USER_NAME VARCHAR2(100) NOT NULL,                       -- NOT NULL 제약조건 설정
    USER_EMAIL VARCHAR2(255),
    USER_POINT NUMBER(10),
    USER_GRADE VARCHAR2(100),
    USER_UPDATED_DATE DATE,
    USER_CREATED_DATE DATE DEFAULT SYSDATE,
    
    CONSTRAINT TB_USERNO_PK PRIMARY KEY(USER_NO),           -- 기본키 제약조건 설정
    CONSTRAINT TB_USERID_UK UNIQUE (USER_ID),               -- 고유키 제약조건 설정
    CONSTRAINT TB_EMAIL_UK UNIQUE (USER_EMAIL),             -- 고유키 제약조건 설정
    CONSTRAINT TB_USER_GRADE_FK FOREIGN KEY (USER_GRADE) REFERENCES TB_USER_GRADE (GRADE)   -- 외래키 제약조건 설정
);

• 컬럼레벨 제약조건
  • 컬럼 별 제약조건을 정의한다.
  • 한 컬럼에 2개 이상 제약조건을 정의하려면 CONSTRAINT~ 이 절을 스페이스 바 치고 추가로 적으면 된다.
• 테이블 레벨 제약조건
  • 컬럼을 모두 정의 후 제약조건을 정의한다.
  • 하나 이상의 컬럼에 대하여 제약조건을 정의할 때 사용한다.
    • 예를 들어 한 학생이 같은 연도에 같은 과목을 수강할 수 없게 하려면 학번, 과목코드, 수강연도 세 컬럼의 값이 모두 중복되면 안된다. ⇒ UNIQUE(학번, 과목코드, 수강연도)
      
  • NOT NULL 제약조건은 테이블 레벨에서 정의할 수 없다.
• 제약조건의 별칭 :
  • 테이블명_컬럼명_제약조건에대한약칭 (30자 제한) 형식으로 적는다.
  • 별칭을 붙여주어야 제약조건 위배로 인한 오류 발생 시 어떤 제약조건을 위배했는지 빠르게 알 수 있다. (하지만 not null 제약조건은 별칭을 붙이지 않아도 관련 메시지가 발생한다.)

💡 제약조건 정의 순서

• 보통 컬럼 레벨에서는 NOT NULL만 정의,
  테이블 레벨에서는 UNIQUE, PRIMARY KEY, FOREIGN KEY를 정의한다.
• ALTER문에서 별도로 제약조건을 추가 정의할 수도 있다.
• 외래키 제약조건과 같이 참조 관계에 있는 테이블 간에는 부모 - 자식의 순서대로 생성되어야 하는데, 상호참조의 경우에는 그럴 수 없다.
  따라서 이 경우에는 FOREIGN KEY를 ALTER문에서 추가 정의한다.

키(key)

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데이터베이스에서 조건을 만족하는 튜플을 찾을 때 기준이 되는 속성

• 유일성
  • 하나의 키 값으로 튜플을 유일하게 식별할 수 있는 성질
  • 각각의 튜플을 구분할 수 있는 성질
• 최소성
  • 키를 구성하는 속성들 중 꼭 필요한 최소한의 속성들로만 키를 구성하는 성질
  • 예를 들어 (주민번호, 이름, 나이) 로 구성된 키가 있다면, 이 키는 이름, 나이를 빼고 주민번호만으로도 각 튜플을 유일하게 식별할 수 있다. 위 키에서 주민번호만 남긴다면 최소성을 만족한다.
    

출처 : https://kosaf04pyh.tistory.com/201

📌 후보키 (Candidate Key)

• 릴레이션을 구성하는 속성들 중 튜플을 유일하게 식별할 수 있는 속성들의 부분집합
• 모든 릴레이션은 반드시 하나 이상의 후보키를 가져야 한다.
• 릴레이션에 있는 모든 튜플에 대해서 유일성과 최소성을 만족

📌 기본키 (Primary Key)

• 후보키 중에서 선택한 주 키(Main Key)
• 한 릴레이션에서 특정 튜플을 유일하게 구별할 수 있는 속성
• Null 값을 가질 수 없고, 동일한 값이 중복되어 저장될 수 없다.

📌 대체키 (Alternate Key)

• 후보키가 둘 이상일 때 기본키를 제외한 나머지 후보키들을 말한다.
• 보조키라고도 한다.

📌 슈퍼키 (Super Key)

• 한 릴레이션 내에 있는 속성들의 집합으로 구성된 키
• 여러 속성이 하나의 집합으로 키를 이루어, 뭉쳤을 때는 유일성이 생기지만 개별로 흩어지면
  몇몇 속성들은 혼자서만으로는 유일성 있는 키가 되지 못할 수 있다.
  ⇒ 유일성 만족, 최소성 불만족
  - 예: (학번, 주민번호, 성명)으로 이루어진 슈퍼키

📌 외래키 (Foreign Key)

• 관계를 맺고 있는 두 릴레이션에서, 참조되는(부모) 릴레이션의 기본키와 같은 값을 가지는 참조하는(자식)릴레이션의 속성
• 한 속성에 외래키 제약조건이 지정되면, 참조테이블의 기본키에 없는 값은 입력할 수 없다. 참조하는 테이블의 기본키이거나, 아니면 NULL이거나 둘 중 하나이다.

  💡 데이터베이스에서 NULL 값은 아직 정해지지 않음, 해당 없음을 의미하는
  아무것도 없는 특수한 데이터이다.