5장 관계 데이터 모델

reference: 데이터베이스 개론 2판

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01. 관계 데이터 모델의 개념

개념적 구조를 논리적 구조로 표현하는 논리적 데이터 모델

하나의 개체에 대한 데이터를 하나의 릴레이션에 저장

01-1. 관계 데이터 모델의 기본 용어

• 릴레이션(relation)
  • 하나의 개체에 관한 데이터를 2차원 테이블의 구조로 저장한 것
  • 파일 관리 시스템 관점에서 하나의 파일(file)에 대응
• 속성(attribute)
  • 릴레이션의 열, 애트리뷰트
  • 파일 관리 시스템 관점에서 **필드(field)**에 대응
• 투플(tuple)
  • 릴레이션의 행
  • 파일 관리 시스템 관점에서 **레코드(record)**에 대응
• 도메인(domain)
  • 하나의 속성이 가질 수 있는 모든 (원자) 값의 집합 (다중 값 속성 X)
  • 속성 값을 입력 및 수정할 때 적합성 판단의 기준이 됨 (입력 제약)
  • 일반적으로 속성의 특성을 고려한 데이터 타입으로 정의
  • 내가 직접 정의할 수 있다. ex) grade = {vip, gold, silver, bronze}
• 널(null)
  • 속성 값을 아직 모르거나 해당되는 값이 없음을 표현
  • DB마다 표현법이 다름
  • 공백, 0과는 다른 의미
• 차수(degree)
  • 하나의 릴레이션에서 속성의 전체 개수
  • 정적인 특징
• 카디널리티(cardicality)
  • 하나의 릴레이션에서 투플의 전체 개수
  • 동적인 특징

01-2. 릴레이션의 구성

• 릴레이션 스키마(relation schema)
  • 릴레이션의 논리적 구조
  • 릴레이션의 이름과 릴레이션에 포함된 모든 속성 이름으로 정의
  • 예) 고객(고객아이디, 고객이름, 나이, 등급, 직업, 적립금)
  • 릴레이션 내포(relation intension)라고도 함
  • DD(definite)L로 실행됨.
  • 정적인 특징이 있음
• 릴레이션 인스턴스(relation instance)
  • 어느 한 시점에 릴레이션에 존재하는 투플들의 집합
  • 릴레이션 외연(relation extension)이라고도 함
  • DM(manipulate)L로 실행됨.
  • 동적인 특징이 있음

01-3. 데이터베이스의 구성

• 데이터베이스 스키마(database schema)
  • 데이터베이스의 전체 구조
  • 데이터베이스를 구성하는 릴레이션 스키마의 모음
• 데이터베이스 인스턴스(database instance)
  • 데이터베이스를 구성하는 릴레이션 인스턴스의 모음

01-4. 릴레이션의 특성

✓ 수학의 집합과 아주 비슷하다.

• 투플의 유일성: 하나의 릴레이션에는 동일한 투플이 존재할 수 없다. key 속성을 통해 구별한다.
• 투플의 무순서: 하나의 릴레이션에서 투플 사이의 순서는 무의미하다. 그냥 insert 된 순서로 보일 뿐이다.
• 속성의 무순서: 하나의 릴레이션에서 속성 사이의 순서는 무의미하다. 속성 값에 접근할 때 속서으이 위치로 접근하지 않고 속성의 이름으로 접근하기 때문이다.
• 속성의 원자성: 속성 값으로 원자 값만 사용할 수 있다.
  • 더 분해할 수 없음
  • 다중값을 사용할 수 없음.

01-5. 키

릴레이션에서 투플들을 유일하게 구별하는 속성 또는 속성들의 집합

• 키의 특성
  • 유일성(uniqueness): 하나의 릴레이션에서 모든 투플은 서로 다른 키 값을 가져야 함
  • 최소성(minimality): 꼭 필요한 최소한의 속성들로만 키를 구성
• 키의 종류
  • 슈퍼키(super key)
    • 유일성을 만족하는 속성 또는 속성들의 집합
    • 예) 고객 릴레이션의 슈퍼키 : 고객아이디, (고객아이디, 고객이름), (고객이름, 주소) 등
  • 후보키(candidate key)
    • 유일성과 최소성을 만족하는 속성 또는 속성들의 집합
    • 예) 고객 릴레이션의 후보키 : 고객아이디, (고객이름, 주소) 등
  • 기본키(primary key)
    • 후보키 중에서 기본적으로 사용하기 위해 선택한 키
    • 예) 고객 릴레이션의 기본키 : 고객아이디
  • 대체키(alternate key)
    • 기본키로 선택되지 못한 후보키
    • 예) 고객 릴레이션의 대체키 : (고객이름, 주소)
  • 외래키(foreign key)
    • 다른 릴레이션의 기본키(대체키)를 참조하는 속성 또는 속성들의 집합
    • 릴레이션들 간의 관계를 표현
      • 참조하는 릴레이션 : 외래키를 가진 릴레이션
      • 참조되는 릴레이션 : 외래키가 참조하는 기본키를 가진 릴레이션
    • 외래키 속성과 그것이 참조하는 기본키 속성의 이름은 달라도 되지만 도메인은 같아야 한다.
    • 하나의 릴레이션에는 외래키가 여러 개 존재할 수도 있고 외래키를 기본키로 사용할 수도 있다. 또한 외래키를 포함하여 기본키를 구성할 수도 있다.
    • 같은 릴레이션의 기본키를 참조하는 외래키도 정의할 수 있다. (순환 관계)
    • 외래키 속성은 널 값을 가질 수도 있다.

정리

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02. 관계 데이터 모델의 제약

무결성 제약조건(integrity constraint)

• 데이터의 무결성을 보장하고 일관된 상태로 유지하기 위한 규칙
• 무결성: 데이터를 결함이 없는 상태, 즉 정확하고 유효하게 유지하는 것

• 개체 무결성 제약조건(entity integrity constraint)
  • 기본키를 구성하는 모든 속성은 널 값을 가질 수 없는 규칙
  • DBMS는 기본키 지정을 한 속성에 널 값을 넣으려 하면 에러가 난다.
• 참조 무결성 제약조건(referential integrity constraint)
  • 외래키는 참조할 수 없는 값을 가질 수 없는 규칙
  • ex)고객 릴레이션에 존재하지 않는 고객이 주문함 ㅡ> DBMS가 참조를 막음
  •  

    

  • 하지만 외래키 속성이 null 값을 가진다고 해서 참조 무결성 제약조건을 위반하는 것은 아니다. 고개 릴레이션에 존재하지 않는 고객이 주문했다고 판단하기엔 어려움이 있다. 그저 속성 값이 누군지 모를 뿐이다.