정보처리기사 : 데이터베이스 모델 완전정복!!

데이터베모델 개념

• 데이터 구조를 단순화, 추상화 하여 체계적으로 표현

 

데이터베이스 모델에 표시해야할 요소 

정의	설명
구조 (Structure	데이터 구조 및 개체 간 관계
연산 (Operation)	데이터 처리 방법
제약조건 (Constraint)	데이터의 논리적 제약조건

 

 

개체-관계 모델

(1) 개체-관계 모델 개념

• 데이터베이스의 요구 사항을 그래픽적으로 표현하는 모델
• 개체(Entity), 속성(Attribute), 관계(Relationship)을 사용하여 데이터를 기술
• 특정 DBMS나 하드웨어에 독립적임
• 산출물: 개체-관계 다이어그램 (Entity-Relationship Diagram, ERD)

(2) 개체 (Entity)

• 현실 세계의 독립적이고 구별 가능한 대상
• 표현: ER 다이어그램에서 사각형으로 나타낸다.

(3) 애트리뷰트, 속성 (Attribute)

• 개체나 관계의 고유한 특성을 나타내는 정보의 단위
• DB에 저장할 데이터의 가장 작은 논리적 단위
• 표현:
  • ER 다이어그램에서 기본적으로 원으로 표현
  • 키 속성은 원에 밑줄로 표현
  • 다중 값은 두 개의 원으로 표현
  • 유도 속성은 원을 점선으로 표현

정의	설명
단일 값 속성	하나의 값만 가지는 속성(예: 이름, 학번 등)
다중 값 속성	여러 값을 가지는 속성( 예: 취미 등 )
단순 속성	더 이상 분해할 수 없는 속성( 예: 성별 등 )
복합 속성	분해 가능한 속성( 예: 주소, 생년월일 등 )
유도 속성	다른 속성에서 유도되는 속성( 예: 주민번호와 성별)

 

(4) 관계 (Relationship)

• 정의: 두 개체 간의 의미 있는 연결
• 표현: ER 다이어그램에서 관계는 다이아몬드로 표현

 

논리적 데이터 모델링

•  개체, 속성, 관계를 구조적으로 표현하는 과정
• 개념 모델에서 도출된 업무 데이터 및 규칙을 상세히 표현
• 데이터를 정규화하여 모델링
• 성능과 제약사항에 독립적이며, 특정 DBMS에서도 독립적
• 관계형 모델, 계층형 모델, 네트워크 모델 등의 종류로 구분

 

정규화 ★★

• 데이터 중복을 최소화 하는과정
• 중복데이터를 허용하지않아 무결성 유지와 저장 용량 절감이 가능 

정규화의 장점과 단점

장점

• 중복 데이터 최소화
• 저장 공간 효율적 활용
• 이상 현상 제거

단점

• 처리 복잡성 증가
• 실행 속도 저하
• 참조 무결성 유지에 추가 노력 필요
• JOIN 연산 필요성 증가

이상현상★ (실기에서 쓰라고 나옴)

 

• 삽입 이상
  • 데이터를 삽입할 때 불필요한 데이터가 함께 삽입되는 현상
• 삭제 이상
  • 한 튜플을 삭제할 때 연쇄 삭제 현상으로 인해 정보 손실이 발생하는 현상
• 갱신 이상
  • 튜플의 속성값을 갱신할 때 일부 튜플의 정보만 갱신되어 정보에 모순이 생기는 현상
  •  

 

함수적 종속 (Functional Dependency)

① 완전 함수적 종속 (Full Functional Dependency)

• 종속자가 기본키에만 종속되며,
• 기본키가 여러 속성으로 구성되어 있을 때,
  기본키를 구성하는 모든 속성이 포함된 경우
• 기본키의 부분집합에 종속된 경우는 제외

학번	과목코드	교수명	성적
101	MATH101	김교수	A
101	ENG102	이교수	B
102	MATH101	김교수	B

학번과 과목코드가 기본키라고할떄, 교수명이나, 성적은 이 두 기본키가 있어야 사용할수 있으므로 완전 함수적 종속

 

② 부분 함수적 종속 (Functional Dependency)

• 기본키가 여러 속성으로 구성되있을떄 기본키를 구성하는 속성중 일부만 종속 된는경우

회원번호	주문번호	강의명	이름
101	MATH101	정보처리기사	A
101	ENG102	c언어	B
102	MATH101	암살교실	B

 

회원번호와, 주문번호가 KEY일떄 강의명은 이 두 KEY를 사용하지만 이름은 회원번호만 알아도 되므로

완전함수적종속이 아닌 부분 함수적 종속이다.

 

③ 이행적 함수적 종속 (Transitive Functional Dependency)

• X->Y ,  Y->Z 가 있을떄 X->z가 성립하는경우

정규화 과정 ★★★

 

 

ⓐ 제 1정규형 (1NF)

1NF 만족 조건 : 어떤 Relation에 속한 모든 Domain이 **원자값(Atomic Value)**만으로 되어 있다.

조건 만족 처리 : 고객번호와 이름을 하나의 릴레이션으로 분리하고, 여행지를 다른 릴레이션으로 만들어 속성이 원자값만으로 구성되게 한다.

고객번호	이름	여행지
M001	이형석	서울,원주,수원
M002	조말년	수원
M003	김수지	원주,제천

 

를 1정규화 과정을 거치면 

고객번호	이름
M001	이형석
M002	조말년
M003	김수지

고객번호	여행지
M001	서울
M001	원주
M001	수원
M002	수원
M003	원주
M003	제천

아래처럼 두 테이블로 나눠진다.

 

 

ⓑ 제 2정규형 (2NF)

부분함수적 종속을 모두 제거하여 완전 함수적으로 만든다.

 

가정 : 주문번호와 회원번호를 알아야 가격을 알수있다. 단 이름은 회원번호로만 알수있다. 

주문번호	회원번호	가격	이름
0001	M001	₩18,000	이형석
0002	M001	₩12,000	이형석
0003	M003	₩8,000	김수지

 

를 2정규화 과정을 거치면 

주문번호	회원번호	가격
0001	M001	₩18,000
0002	M001	₩12,000
0003	M003	₩8,000

회원번호	이름
M001	이형석
M002	김수지

아래처럼 두 테이블로 나눠진다.

 

 

ⓒ 제 3정규형 (3NF)

이행적 함수 종속을 없앤다.

 

학번	등록번호	이름
0001	M001	이형석
0002	M002	강태식
0003	M003	김수지

 

를 3정규화 과정을 거치면  a->b b->c 형태로

학번	등록번호
0001	M001
0002	M002
0003	M003

등록번호	이름
M001	이형석
M002	강태식
M002	김수지

아래처럼 두 테이블로 나눠진다.

 

 

④ 보이스/코드(BCNF) 정규형

• 3차 정규형을 조금 더 강화한 버전
• 결정자 중 후보키가 아닌 것들을 제거

⑤ 제 4정규형 (4NF)

• 다치 종속을 제거

⑥ 제 5정규형 (5NF)

• 조인 종속 제거

논리적 데이터 모델링 품질 검증

정확성 , 완전성, 준거성, 최신성,일관성, 활용성

이것만 알고있으면 됨