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당신의 편집 |
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| [[분류:데이터베이스]]
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| [[분류:정보처리기사]]
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| ;;Database Normalization | | ;;Database Normalization |
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| ==[[데이터베이스 이상 현상|이상(Anomaly) 현상]]== | | == 이상(Anomaly) 현상 == |
| | | * 정규화를 거치지 않은 데이터베이스에서 발생할 수 있는 현상 |
| *정규화를 거치지 않은 데이터베이스에서 발생할 수 있는 현상 | | * 데이터들이 불필요하게 중복되어 릴레이션 조작에 예기치 못한 문제 발생 |
| *데이터들이 불필요하게 중복되어 릴레이션 조작에 예기치 못한 문제 발생 | | * 애트리뷰트들의 종속관계를 하나의 릴레이션에 표현하기 때문에 발생 |
| *애트리뷰트들의 종속관계를 하나의 릴레이션에 표현하기 때문에 발생 | |
| | |
| ===이상 종류===
| |
| | |
| ;삽입할 때 잘못 삽입됨, 갱신할 때 잘못 갱신됨 등의 일반적인 내용이다. 아래 정규화과정에서 예시 참고
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| | |
| *'''삽입 이상(Insertion Anomaly)'''
| |
| **데이터 삽입 시 의도와 다른 값들도 삽입됨
| |
| *'''삭제 이상(Delete Anomaly)'''
| |
| **데이터 삭제 시 의도와 다른 값들도 연쇄 삭제됨
| |
| *'''갱신 이상(Update Anomaly)'''
| |
| **속성값 갱신 시 일부 튜플만 갱신되어 모순 발생
| |
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| ==정규화 목적==
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| | |
| *중복을 배제하여 삽입, 삭제, 갱신 이상의 발생을 방지
| |
| *각 릴레이션에 중복된 종속성을 여러개의 릴레이션에 분할
| |
| *어떠한 릴레이션이라도 데이터베이스 내에서 표현 가능하게 함
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| *데이터 삽입 시 릴레이션을 재구성할 필요성 감소
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| *효과적인 검색 알고리즘 생성 가능
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| ==정규화 과정== | | == 이상 종류 == |
| ===1NF===
| | ;삽입할때 잘못 삽입됨, 갱신할때 잘못 갱신됨 등의 일반적인 내용이다. 아래 정규화과정에서 예시 참고 |
| | * '''삽입 이상(Insertion Anomaly)''' |
| | ** 데이터 삽입 시 의도와 다른 값들도 삽입됨 |
| | * '''삭제 이상(Delete Anomaly)''' |
| | ** 데이터 삭제 시 의도와 다른 값들도 연쇄 삭제됨 |
| | * '''갱신 이상(Update Anomaly)''' |
| | ** 속성값 갱신 시 일부 튜플만 갱신되어 모순 발생 |
|
| |
|
| | == 정규화 과정 == |
| | === 1NF === |
| ;First Normal Form | | ;First Normal Form |
| | | ;1NF를 만족하려면 도메인이 원자값이어야 한다. |
| 1NF를 만족하려면 '''도메인이 원자값'''이어야 한다. | | * 1NF를 만족하지 않는 릴레이션 |
| | |
| *'''1NF를 만족하지 않는 릴레이션''' | |
| | |
| :{| class="wikitable" | | :{| class="wikitable" |
| !수강과목 | | ! 수강과목 |
| !수강자 | | ! 수강자 |
| |- | | |- |
| |수학 | | | 수학 |
| |홍길동 | | | 홍길동 |
| |- | | |- |
| |과학 | | | 과학 |
| |임꺽정, 신사임당 | | | 임꺽정, 신사임당 |
| |- | | |- |
| |사회 | | | 사회 |
| |홍길동, 임꺽정 | | | 홍길동, 임꺽정 |
| |} | | |} |
| {| class="wikitable"
| | * 수강자 속성이 원자값이 아니다. |
| |+
| |
| !수강과목
| |
| !수강자1
| |
| !수강자2
| |
| !수강자3
| |
| |-
| |
| |국어
| |
| |홍길동
| |
| |
| |
| |
| |
| |-
| |
| |수학
| |
| |신사임당
| |
| |홍길동
| |
| |
| |
| |-
| |
| |영어
| |
| |고길동
| |
| |신사임당
| |
| |홍길동
| |
| |}
| |
| :*수강자 속성이 원자값이 아니다.
| |
| :*유사한 속성이 중복, 반복되는 경우도 정규화의 대상이 된다
| |
| | |
| * '''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예''' | | * '''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예''' |
| **'''갱신 이상''': 홍길동이 사회과목을 '역사'로 바꾸었다. 그럼 임꺽정이 듣고 있는 사회 과목도 바뀌어버린다. | | ** '''갱신이상''': 홍길동이 사회과목을 '역사'로 바꾸었다. 그럼 임꺽정이 듣고 있는 사회 과목도 바뀌어버린다. |
| *** UPDATE 과목 SET 수강과목 = '역사' WHERE 수강과목 = '사회' AND 수강자 = '홍길동' | | *** UPDATE 과목 SET 수강과목 = '역사' WHERE 수강과목 = '사회' AND 수강자 = '홍길동' |
| **'''삭제 이상''': 임꺽정이 '과학' 과목을 수강취소했다. 그럼 신사임당의 수강 정보도 삭제된다. | | ** '''삭제 이상''': 임꺽정이 '과학' 과목을 수강취소했다. 그럼 신사임당의 수강 정보도 삭제된다. |
| ***DELETE FROM 과목 WHERE 수강과목 = '과학' AND 수강자 = '임꺽정' | | *** DELETE FROM 과목 WHERE 수강과목 = '과학' AND 수강자 = '임꺽정' |
| *'''1NF를 만족시키는 릴레이션''' | | * 1NF를 만족시키는 릴레이션 |
| | | {| class="wikitable" |
| :{| class="wikitable"
| | ! 수강과목 |
| !수강과목 | | ! 수강자 |
| !수강자 | | ! 일련번호 |
| !일련번호 | |
| |- | | |- |
| |수학 | | | 수학 |
| |홍길동 | | | 홍길동 |
| |1 | | | 1 |
| |- | | |- |
| |과학 | | | 과학 |
| |임꺽정 | | | 임꺽정 |
| |2 | | | 2 |
| |- | | |- |
| |과학 | | | 과학 |
| |신사임당 | | | 신사임당 |
| |3 | | | 3 |
| |- | | |- |
| |사회 | | | 사회 |
| |홍길동 | | | 홍길동 |
| |4 | | | 4 |
| |- | | |- |
| |사회 | | | 사회 |
| |임꺽정 | | | 임꺽정 |
| |5 | | | 5 |
| |} | | |} |
| :* 가장 간단한 것은 원자값으로 분해해 튜플로 구분하고 다른 키를 추가하는 것이다.
| | * 가장 간단한 것은 원자값으로 분해해 튜플로 구분하고 다른 키를 추가하는 것이다. |
| :*실제로 복잡한 테이블은 이렇게 단순하게 분해해버리면 다른 중복 문제들이 많이 생겨 테이블 구조를 따져봐야한다.
| | * 실제로 복잡한 테이블은 이렇게 단순하게 분해해버리면 다른 중복 문제들이 많이 생겨 테이블 구조를 따져봐야한다. |
| | | == 2NF == |
| ===2NF===
| |
| | |
| ;Second Normal Form | | ;Second Normal Form |
| ;2NF를 만족하려면 '''부분적 함수 종속'''을 제거해야 한다. | | ;2NF를 만족하려면 부분적 함수 종속을 제거해야 한다. |
| | | * 2NF를 만족하지 않는 릴레이션 |
| *즉 완전 함수 종속이 되도록 해야 한다.
| | * '''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예''' |
| *'''2NF를 만족하지 않는 릴레이션''' | | * 2NF를 만족시키는 릴레이션 |
| | |
| :{| class="wikitable"
| |
| !학번
| |
| !이름
| |
| !소속학과
| |
| !학과장
| |
| |-
| |
| |1901
| |
| |홍길동
| |
| |컴퓨터과
| |
| |김교수
| |
| |-
| |
| |1845
| |
| |임꺽정
| |
| |전자과
| |
| |박교수
| |
| |-
| |
| |1706
| |
| |신사임당
| |
| |기계과
| |
| |천교수
| |
| |-
| |
| | 1925
| |
| |장영실
| |
| |컴퓨터과
| |
| |김교수
| |
| |}
| |
| :*학번 <-> 이름+소속+학과장은 종속 관계가 있다.(한 학과내의 이름은 중복되지 않는다고 가정)
| |
| :*하지만 사실 학과장은 소속학과 하나만에도 종속(소속학과 <-> 학과장)되므로 이는 부분적인 종속관계가 포함되어 있다.
| |
| :*즉 학과장은 꼭 이 릴레이션에 있어야 할 필요도 없고, 이 릴레이션에 있는 순간 '김교수'와 같이 계속 중복적재 될것이다.
| |
| | |
| *'''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예''' | |
| **삽입 이상: 컴퓨터과, 전자과, 기계과 학생을 추가하고자 할 경우 중복 정보인 학과장 정보가 삽입되어야 한다. | |
| **갱신 이상: 컴퓨터과의 학과장이 변경될 경우, 하나만 변경하면 모순이 발생하므로 다 찾아서 변경해야 한다.
| |
| **삭제 이상: 신사임당이 자퇴해서 삭제하고자 한다. 이 삭제로 인해 기계과 학과장의 정보가 사라져 버린다.
| |
| *'''2NF를 만족시키는 릴레이션'''
| |
| | |
| :{| class="wikitable"
| |
| !학번
| |
| !이름
| |
| !소속학과
| |
| |-
| |
| |1901
| |
| |홍길동
| |
| |컴퓨터과
| |
| |-
| |
| |1845
| |
| |임꺽정
| |
| |전자과
| |
| |-
| |
| |1706
| |
| | 신사임당
| |
| |기계과
| |
| |-
| |
| |1925
| |
| |장영실
| |
| |컴퓨터과
| |
| |}
| |
| :{| class="wikitable"
| |
| !학과
| |
| ! 학과장
| |
| |-
| |
| |컴퓨터과
| |
| |김교수
| |
| |-
| |
| |전자과
| |
| |박교수
| |
| |-
| |
| | 기계과
| |
| |천교수
| |
| |}
| |
| :*이와 같이 릴레이션을 구분하는 것이 바람직하다.
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| | |
| ===3NF===
| |
|
| |
|
| | == 3NF == |
| ;Third Normal Form | | ;Third Normal Form |
| ;3NF를 만족하려면 이행적 함수 종속을 제거해야 한다. | | ;3NF를 만족하려면 이행적 함수 종속을 제거해야 한다. |
| | * 3NF를 만족하지 않는 릴레이션 |
| | * '''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예''' |
| | * 3NF를 만족시키는 릴레이션 |
|
| |
|
| *이행적 함수 종속: A→B 이고 B→C 일 때 A→C 인 관계
| | == 4NF == |
| *3NF를 만족하지 않는 릴레이션
| |
| **소속학과는 특정 대학에 속한다. 즉 대학은 소속학과에 종속된다.
| |
| **홍길동 → 컴퓨터과이고 컴퓨터과→공대일 때, 홍길동→공대인 관계가 성립한다.
| |
| | |
| {| class="wikitable"
| |
| ! 학번
| |
| !이름
| |
| !소속학과
| |
| !대학
| |
| |-
| |
| |1901
| |
| |홍길동
| |
| |컴퓨터과
| |
| |공대
| |
| |-
| |
| |1845
| |
| | 임꺽정
| |
| |전자과
| |
| |공대
| |
| |-
| |
| |1706
| |
| |신사임당
| |
| |경제
| |
| |경상
| |
| |-
| |
| |1925
| |
| |장영실
| |
| |경영
| |
| |경상
| |
| |}
| |
| | |
| *'''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예'''
| |
| **'''삽입 이상''': 컴퓨터과, 전자과 학생을 추가하고자 할 경우 더이상 불필요한 중복정보인 대학 정보가 삽입되어야 한다.
| |
| **'''갱신 이상''': 컴퓨터과의 소속 대학이 'IT대학'으로 변경되었다. 하나만 변경하면 모순이 발생하므로 다 찾아서 변경해야 한다.
| |
| **'''삭제 이상''': 홍길동이 자퇴해서 삭제하고자 한다. 이 삭제로 인해 컴퓨터과의 대학 정보가 사라져 버린다.
| |
| *3NF를 만족시키는 릴레이션
| |
| | |
| {| class="wikitable"
| |
| !학번
| |
| !이름
| |
| !소속학과
| |
| |-
| |
| |1901
| |
| |홍길동
| |
| |컴퓨터과
| |
| |-
| |
| |1845
| |
| |임꺽정
| |
| |전자과
| |
| |-
| |
| |1706
| |
| |신사임당
| |
| |경제
| |
| |-
| |
| |1925
| |
| |장영실
| |
| |경영
| |
| |}
| |
| {| class="wikitable"
| |
| !소속학과
| |
| !대학
| |
| |-
| |
| |컴퓨터과
| |
| |공대
| |
| |-
| |
| | 전자과
| |
| |공대
| |
| |-
| |
| |경제
| |
| |경상
| |
| |-
| |
| |경영
| |
| |경상
| |
| |}
| |
| | |
| ===BCNF===
| |
| | |
| ;Boyce and Codd Normal Form
| |
| ;BCNF를 만족하려면 결정자이면서 후보 키가 아닌 속성을 제거해야 한다.
| |
| | |
| *BCNF를 만족하지 않는 릴레이션
| |
| | |
| {| class="wikitable"
| |
| |+
| |
| ! 학번
| |
| !과목
| |
| !교수
| |
| |-
| |
| |100
| |
| |데이터베이스
| |
| |홍길동
| |
| |-
| |
| |100
| |
| |자료구조
| |
| |임꺽정
| |
| |-
| |
| |200
| |
| |네트워크
| |
| |장영실
| |
| |-
| |
| |300
| |
| |네트워크
| |
| |장영실
| |
| |-
| |
| |300
| |
| |인공지능
| |
| |유관순
| |
| |}
| |
| | |
| *제약사항
| |
| **한 학생은 동일한 과목에 대해 한 교수에게만 수강 가능
| |
| **각 교수는 하나의 과목만 담당
| |
| **한 과목은 여러 교수가 담당 가능
| |
| *후보 키: (학번, 과목)
| |
| *함수적 종속성
| |
| **(학번, 과목) → 교수
| |
| **교수 → 과목
| |
| | |
| *'''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예'''
| |
| **'''삽입 이상''': 200 학생이 데이터베이스를 수강하고자 할 경우, 현재 불필요한 홍길동 교수 정보가 한번 더 삽입된다.
| |
| **'''갱신 이상''': 장영실 교수의 담당 과목이 알고리즘으로 변경되면, 장영실 교수의 과목을 수강하는 모든 학생들의 튜플도 검색해서 수정해야 한다.
| |
| **'''삭제 이상''': 300 학생이 자퇴해서 삭제하고자 한다. 이 삭제로 인해 인공지능 과목을 유관순 교수가 담당하고 있다는 정보가 사라진다.
| |
| *BCNF 분해 방법
| |
| **함수적 종속성 Z → X가 있으며 Z가 후보 키가 아닌 경우, (R - X)와 ZX로 릴레이션을 분리
| |
| **예시. 함수적 종속성 (교수 → 과목)이 있으며, 교수가 후보 키가 아니기 때문에, (학번, 교수), (교수, 과목)으로 분리
| |
| *BCNF 분해의 특징
| |
| **무손실 조인 분해
| |
| **종속성 유지가 불가능할 수 있음(예시의 경우 함수적 종속성 "(학번, 과목) → 교수"를 유지할 수 없음)
| |
| *BCNF를 만족시키는 릴레이션
| |
| **삽입 이상 해결: 200 학생이 데이터베이스를 수강하기 위해, 홍길동 교수의 정보가 삽입될 필요가 없어진다.
| |
| **갱신 이상 해결: 장영실 교수의 담당 과목을 변경하기 위해 다른 튜플들을 검색해서 수정할 필요가 없다.
| |
| **삭제 이상 해결: 300 학생이 자퇴하면, 300 학생의 수강 정보만 삭제하면 된다.
| |
| | |
| {| class="wikitable"
| |
| !학번
| |
| !교수
| |
| |-
| |
| |100
| |
| |홍길동
| |
| |-
| |
| |100
| |
| |임꺽정
| |
| |-
| |
| |200
| |
| |장영실
| |
| |-
| |
| |300
| |
| |장영실
| |
| |}
| |
| {| class="wikitable"
| |
| !과목
| |
| ! 교수
| |
| |-
| |
| |데이터베이스
| |
| |홍길동
| |
| |-
| |
| |자료구조
| |
| |임꺽정
| |
| |-
| |
| |네트워크
| |
| |장영실
| |
| |}
| |
| | |
| ===4NF===
| |
| | |
| ;Fourth Normal Form | | ;Fourth Normal Form |
| ;4NF를 만족하려면 다치 종속성을 제거해야 한다. | | ;4NF를 만족하려면 결정자이면서 후보키가 아닌 것을 제거해야 한다. |
| | | * 4NF를 만족하지 않는 릴레이션 |
| *4NF를 만족하지 않는 릴레이션 | | * '''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예''' |
| *'''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예''' | |
| * 4NF를 만족시키는 릴레이션 | | * 4NF를 만족시키는 릴레이션 |
|
| |
|
| ===5NF=== | | == BCNF == |
| | ;Boyce and Codd Normal Form |
| | ;BCNF를 만족하려면 다치 종속성을 제거해야 한다. |
| | * BCNF를 만족하지 않는 릴레이션 |
| | * '''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예''' |
| | * BCNF를 만족시키는 릴레이션 |
|
| |
|
| | == 5NF == |
| ;Fifth Normal Form | | ;Fifth Normal Form |
| ;5NF를 만족하려면 조인 종속성 제거해야 한다. | | ;5NF를 만족하려면 결정자이면서 후보키가 아닌 것을 제거해야 한다. |
| | | * 5NF를 만족하지 않는 릴레이션 |
| *5NF를 만족하지 않는 릴레이션 | | * '''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예''' |
| *'''발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예''' | | * 5NF를 만족시키는 릴레이션 |
| *5NF를 만족시키는 릴레이션 | |