[방통대] 데이터베이스 요점정리
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- 기타 앱
파일 처리 시스템(file processing system)
업무 별 작성되는 각각의 애플리케이션이 개별적으로 자신의 데이터를 파일에 저장・관리하는 시스템
파일 처리 시스템에서의 발생되는 문제 (아닌것 -> 독립)
데이터 종속의 문제
데이터 중복의 문제 (아닌것 -> 확장성)
일관성: 한 사실에 대해 한 개의 데이터 값을 유지
보안성: 같은 데이터에 같은 수준의 보안 유지
경제성: 데이터에 대해 최소한의 저장 공간 만을 점유
무결성 훼손의 문제
동시 접근의 문제
데이터(data)
어떠한 사실에 대한 정량적, 정성적 특 징을 나타낼 수 있는 값과 값에 대한 설명
데이터베이스(database)
특정 기관의 애플리케이션 시스템에서 사용되는 데이터의 집합
데이터베이스 관리 시스템(DBMS)
데이터베이스에 저장된 데이터의 구성, 저장, 관리, 사용을 위한 소프 트웨어 패키지
데이터베이스 시스템(database system)
정보를 데 이터베이스에 저장・관리하여 사용자에게 요구된 형태 의 정보로 제공하는 컴퓨터 기반 시스템
데이터베이스의 특성
자기 기술성
데이터와 데이터의 정의 및 설명(메타데이터)을 포함
프로그램과 데이터의 격리 및 추상화
사용자에게 데이터에 대한 개념적인 표현을 제공하여 접근성을 향상
다중 뷰 제공
각 사용자가 관심을 갖는 데이터베이스의 일부만을 표현할 수 있는 기능 제공
데이터 공유와 다수 사용자 트랜잭션 처리
다수의 데이터 조작 요청을 동시성 제어 기능을 통해 데이터의 일관성을 보장하면서 동시에 작업을 수행
데이터 모델
데이터의 의미, 타입, 연산 및 제약조건을 명시하기 위해 사용할 수 있는 개념들의 집합
예: 관계형 모델, ER 모델, 객체지향적 모델 등
데이터 모델링
실세계의 데이터 일부분을 DBMS가 지원하는 데이터 모델의 형태로 나타내는 과정
ER 모델(entity-relationship model)
실세계의 속성들로 이루어진 개체(entity)와 개체 사 이의 관계(relationship)를 정형화 시킨 모델
개체(entity)
실세계에 존재하는 다른 객체와 구별되는 유무형의 사물
개체를 설명하는 여러 속성들로 구성
개체 집합(entity set)
같은 속성을 공유하는 개체들의 모임
관계
개체와 개체 사이의 연관성
관계 집합
개체 집합 간의 전체적 연결 관계
ER모델 제약조건
사상수
얼마만큼의 관계를 맺을 수 있는지 명시한 수
참가 제약조건
관계 집합에 참여 하는 조건
키 속성
개체를 구별하는데 사용되는 유일한 값을 가지는 속성의 집합
관계형 모델(relational model)
릴레이션의 특징
레코드의 유일성
레코드의 무순서성
컬럼의 무순서성
컬럼값의 원자성
키의 속성
유일성, 최소성
키의 종류
수퍼키: 유일성 만족
후보키: 유일성, 최소성 만족
기본키: 레코드의 구분을 위해 선택된 후보키
외래키: 참조된 다른 릴레이션의 기본키
관계형 모델 제약 조건
영역 제약 조건
컬럼에 정의된 영역(domain)에 속한 값으로 만 컬럼값이 결정
키 제약조건
키는 레코드를 고유하게 구별하는 값으로 구성
개체 무결성 제약조건
어떠한 기본키 값도 널(null) 값이 될 수 없음
참조 무결성 제약조건
두 릴레이션의 레코드 사이에 일관성을 유지 에 사용
관계대수
σ학과명=‘컴퓨터과학과’ (교수)
select * from 교수 where 학과명=’컴퓨터과학과’
이름, 연봉 (교수)
select 이름, 연봉 from 교수
함수적 종속성
임의의 릴레이션 스키마 R의 인스턴스 r(R)에 포함 되는 서로 다른 두 레코드 𝑡1,𝑡2와 속성 집합 X와 Y에 대해,
𝑡1[𝑋] = 𝑡2[𝑋]일 때, 𝑡1[𝑦] = 𝑡2[𝑦] 이면 함수적 종속성 𝑋 → 𝑌가 성립한다.
클로저(closure)
판별된 함수적 종속성 집합으로부터 유추할 수 있는 모든 함수적 종속성 집합 𝐹+
암스트롱 공리(Armstrong’s axiom)
1. 재귀성 규칙 : 𝑋⊇𝑌이면, 𝑋→𝑌이다
2. 부가성 규칙: 𝑋→𝑌이면, 𝑋𝑍→𝑌𝑍이다
3. 이행성 규칙: 𝑋→𝑌이고, 𝑌→𝑍이면, 𝑋→𝑍이다.
4. 분해 규칙: 𝑋→𝑌𝑍이면, 𝑋→𝑌이다.
5. 합집합 규칙: 𝑋→𝑌이고, 𝑋→𝑍이면, 𝑋→𝑌𝑍이다.
6. 의사 이행성 규칙 : 𝑋→𝑌이고, 𝑊𝑌→𝑍이면, 𝑊𝑋→𝑍이다.
카노니컬 커버(canonical cover)
𝐹의 카노니컬 커버, 𝐹c는 𝐹+에 존재하는 모든 함수적 종속성을 커버할 수 있는 최소한의 함수적 종속성들로만 이루어진 집합
함수적 종속성 추론 규칙으로 확장된 클로저에는 자명한 종속성과 중복된 종속성을 포함
불필요한 함수적 종속성을 제거한 표준형으로 변환 후 정규화를 수행
표준형 조건
𝐹의 모든 함수적 종속성의 오른편 속성은 반드시 1개
𝐹에서 𝑋 → 𝐴를 𝑋의 진부분집합 𝑌에 대하여 𝑌 → 𝐴로 교체했을 때, 그 집합이 𝐹와 동등한 집합이 불가능
𝐹에서 어떤 함수적 종속성을 제거했을 때, 그 집합이 𝐹와 동등한 집합이 불가능
카노니컬 커버 도출
제 1정규형
릴레이션 스키마에서 정의된 모든 속성의 도메인이 원자값을 갖는 상태
제 2정규형
주어진 릴레이션의 인스턴스가 기본키가 아닌 속성들이 기본키에 완전히 종속되어 있는 상태
무손실 분해
스키마 𝑅에 함수적 종속성 𝑋→𝑌가 존재하고 𝑋∩𝑌=∅ 이면, 𝑅을 𝑅−𝑌와 𝑋𝑌로 분해
제 3정규형
릴레이션이 제2정규형을 만족하고, 기본키가 아닌 속성들이 어떤 키에도 이행적으로 종속되지 않은 상태
이행적 종속성
𝑋 → 𝑌이고 𝑌 → Z이면 𝑋 → Z이다
BC정규형
릴레이션이 제3정규형을 만족하고 릴레이션에서 성립하는 𝑋→𝑌 형태의 모든 함수적 종속성에 대하여 𝑋가 수퍼키인 상태