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Class #07: 관계형 데이타베이스 설계 (1)
in place April 14, 2002, lasted modified April 19, 2002, release 1.0
- 데이타 모델링 다음 단계로 설계공정을 실행하는 단계
- 정규화와 데이타베이스 개발 공정을 다룬다.
자료종속
데이타베이스 설계시 문제점
- 파일에 가변의 자료를 저장하는 방법 (박종진이 듣는 수업은 정보통신개론, 데이타베이스 시스템)
- 최대 고정길이 레코드 방식
- 가변길이 레코드 방식
- 정규화방식
한 cell에 하나의 원자값을 가진다.
- 함수 종속 (Functional Depandancy)
- 자료종속 - Relation에서 한 속성의 자료값이 다른 속성값에 의하여 결정되는 현상
- 함수종속 - 기본키의 경우 키값을 알면 다른 속성값을 알수 있다.
학번을 알면 -> 학생의 이름, 수업을 알수 있다.
수업 번호를 알면 -> 하나의 학생이름을 결정할 수 있는가? - 결정자(Determinant), 종속자(Dependent)
Y = f(X)
Relation R에서 속성 X의 모든 값에 대하여 속성 Y값이 하나만 종속되는 Relation
'속성 Y는 속성 X에 종속된다' 또는 '속성 X는 속성 Y를 결정한다'
X는 결정자, Y는 종속자
R.X -> R.Y - 이상 현상이 없는 이상적 Relation
다른 종속관계는 전혀 없이 단지 기본키와 기본키에 종속되는 비 기본키로 이루어진 Relation
관계형 데이타베이스의 이상현상
- 예제 Relation들
그림 7-1 주문서 릴레이션
그림 7-2 주문항목 릴레이션 - 관계형 데이타베이스 설계의 문제점
- 문제점
- 정보반복 - 같은 정보가 중복된다. - 주문항목 릴레이션에서 주문번호가 중복된다.
- 이상현상 - 삭제, 삽입, 갱신 시의 처리할 수 없는 이상현상이 발생
- 정보유실 - 의미 있는 정보가 유실 됨. - 정규형을 만들때 특정 정보의 유실
- 이상현상
- 삭제이상 - 한 튜플의 삭제시 부수적인 정보가 삭제되는 위험성
예) 주문항목 사과가 있는 레코드를 삭세하면 사과가격은 100원이라는 정보가 삭제됨 - 삽입이상 - 특정 정보를 삽입하려 할때 부수적인 정보가 필요한 경우
예) 배를 새로 주문하려면 배의 가격을 알아야 한다. - 갱신이상 - 특정 내용을 갱신하려면 여러 번의 갱신 작업을 반복해야 함
예) 마늘의 가격을 변경하려면 여러번 갱신작업을 반복하여야 한다.
- 삭제이상 - 한 튜플의 삭제시 부수적인 정보가 삭제되는 위험성
- 이상 현상의 이유 - 이상적인 릴레이션이 아님 - 다른 종속관계는 전혀 없이 단지 기본키와 기본키에 종속되는 비 기본키로 이루어진 릴레이션
주문번호와 품명으로 이루어진 Key가 다른 속성을 결정하고 품명으로도 단가를 결정할 수 있다.
그림 7-3 주문항목 릴에이션에서의 종속관계 - 이상 현상의 해소 - 주문 항목의 릴레이션을 주문항목과 가격 릴레이션으로 분리
그림 7-4 주문항목 과 가격 릴레이션- 삭제이상 - 주문항목 사과가 있는 레코드를 삭세해도 사과가격은 100원이라는 정보는 가격 릴에이션에 존재
- 삽입이상 - 배의 가격을 몰라도 주문항목 정보를 입력할 수 있다.
- 갱신이상 - 마늘의 가격을 변경하려면 가격 릴레이션에서 1개만 변경하면 된다.
- 문제점
정규형의 종류
- 정규화란 릴레이션에서 야기되는 이상현상을 제거하기 위해 릴레이션을 분해하는 과정
- 정규화 되지 않은 릴레이션을 비정규형, 비정규형을 정규화한 것을 제 1 정규형
- 제 1 정규형에서 발생하는 이상현상을 해결한 것이 제 2 정규형 ... 계속하여 제 5 정규형
비 정규형
- 키가 아닌 속성들이 기본 키에 의하여 함수 종속되지 않는 경우 - 키가 없거나, 속성이 원자값이 아님
- 예에서 한 속성의 값이 배열로 함수종속이 이루어 지지 않는다.
- 속성에 원자값으로 나누어 넣으면 1차 정규형이 형성된다.
그림 7-5 비정규형 -> 1차 정규형
1차 정규형
- 키가 아닌 속성들이 기본 키에 함수 종속되는 릴레이션
- 예에서 '공급자' 와 '품명'의 합성키인 기본키가 '가격' 속성을 함수종속 시킨다.
- 예와 같이 키가 아닌 속성은 기본키에 종속되지만 키의 부분집합인 속성에 종속되는 키가 아닌 속성이 존재할 경우 이상현상이 생긴다.
- 이상현상은 삭제이상, 삽입이상, 갱신이상이 각기 발생한다.
- 이상현상을 일으키게 하는 키의 부분집합 속성과 이속성에 종속되는 키가 아닌 속성을 분리하여 독립적 릴레이션으로 만든다. (2차 정규형)
- 삭제, 삽입, 갱신 이상이 발생하지 않는다.
그림 7-6 1차 정규형 -> 2 차 정규형
2차 정규형
- 2차 정규형은 1차 정규형이면서 키가 아닌 모든 속성들이 기본 키에 의하여 완전함수 종속되는 릴레이션
- 완전함수 종속이란 키가 아닌 모든 속성들이 복합속성(Compond Attribute)인 기본 키에 종속되고 그 부분 집합에는 종속되지 않는 릴레이션
- 2차 정규형에서도 키가 아닌 속성이 다른 속성을 결정하면 이상 현상이 발생한다.
- 예에서 돌이 바나나를 공급하지 않으면 바나나 가격은 없어진다.
- 예에서 돌이 키위를 공급할 때 가격을 알아야 한다.
- 예에서 사과의 가격을 변경시킬 때 모든 사과 값을 변동 시켜야 한다.
- 키가 아닌 속성으로써 다른 속성을 결정하는 속성을 결정되는 속성과 함께 분리한다(3차 정규형)
그림 7-7 2 차 정규형 -> 3 차 정규형
3차 정규형
- 키가 아닌 모든 속성들이 기본키에 비이행적 종속되는 릴레이션
- 비 이행적 종속(Non-transitive dependency) 는 한 릴레이션에서 속성 A 가 속성 B가 속성 C를 결정할 때 속성 A 가C를 결정하는 경우가 없음
그림 7-8 3 차 정규형
Knowledge & Engineering Databases (c) copyright Namchul Do, 2002