데이터베이스 기초-3.모델링

• 요구사항 개발 프로세스

(1)도출 → (2)분석 → (3)명세 → (4)확인

1. 도출 : 고객과의 의사소통을 통한 요구사항 수렴

2. 분석 : 고객-개발자간 요구 조율 및 범위를 파악하여 소프트웨어 요구사항 작성

3. 명세 : 체계적으로 검토/평가/승인될 수 있는 문서를 작성

4. 확인 : 작성된 서류에 대해 이해관계자가 모두 이해했는지 검증하는 과정

• 개념적 모델
  • 문제에 대한 모델링을 통해 이해도를 높이고 해결책을 도출할 수 있는 방안이 될 수 있음
  • 개념적 모델은 문제 내부의 엔티티와 그들의 관계 및 종속성을 반영해야 함
  • 종류 : Usecase Diagram, Dataflow Model, State Model, Goal-based Model, User Interactions, Object Model, Data Model 등
  • 표기법 : UML

• 개념적 모델링을 통한 데이터베이스 설계

1. 요구사항 수정/분석
2. 개념적 설계(ERD) → (개념적 스키마)
3. 논리적 설계(DBMS) → (DBMS의 구현된 모델로 표현)
4. 물리적 설계 → 실제 데이터베이스 구축

• 개념 모델링
  • 요구사항을 통해 핵심 개체를 파악하고 이들간의 관계를 대략적으로 표현
  • 개념 모델링으로부터 개념 ERD 도출

• 개념적 스키마
  • 스키마 작성시 요령
    • 스키마 내 각 개체 및 속성에 대해 잘 설명할 수 있는 이름으로 짓기
    • 복수보다 단수 명사로 사용하기
    • 개체의 이름은 명사로, 관계의 이름은 동사로 지어야 해석시 도움이 됨
    • 스키마는 반복해서 조금씩 개선하면서 작성

• 논리 모델링: 개체 및 개체의 종류 및 관계를 어떻게 표현할 것인가에 대한 규정

• 논리 모델링 vs 물리 모델링

• 특징
  • 물리 모델링 단계 → 각 개체 간의 관계에서 나올 수 있는 테이블, DBMS에 생성될 테이블의 실제, 관계에 대한 정의, index, 데이터 타입, 제약 조건을 정의
  • 논리 모델링 → 물리 모델링 순으로 진행
  • 물리 모델링부터는 DBMS에 종속

• 논리 모델링
  • 개념 모델링 단계에서 나온 엔티티에 대한 설계를 구체화, 상세화 하는 단계
  • 모든 업무를 구체적으로 ERD상에 그려내는 단계
  • 특정 데이터 베이스에 맞도록 데이터 타입과 길이를 선정하고 데이터의 크기와 Access패턴을 분석하여 데이터를 분산하는 단계
  • 상세화,구체화 - 인덱스 설계/ 제약조건 설계, 성능을 위한 반정규화 설계

• 모델링 고려사항
  • 정규화 : 데이터 조작시 이상현상의 발생을 최소화, 데이터중복을 최소화, 대부분 3차 정규화까지만 진행
    • 1차 정규화: 반복적인 속성값이 나타나는 경우, 별도 테이블로 분해하여 중복 제거
    • 2차 정규화: 후보키 전부에 종속적이지 않는 속성을 분리
    • 3차 정규화: 일반 속성에 종속적인 속성을 분리
    • 반정규화: 정규화한 속성을 성능향상과 단순화를 위해 구조를 조정하는 기법
      1. 정규화/비정규화
      2. 정규화한 속성은 무결성, 정합성 우선, 테이블이 많아서 select 과다
      3. 반정규화 속성은 단순화, 성능 우선, 중복된 컬럼이 존재 → insert, update, delete 부하

관계형 DB

• 구성
  • 행 → 투플(Tuples) → 개체 간의 관계가 갖는 속성
  • 열 → 애트리뷰트(Attributes) → 각 개체간의 관계
  • 테이블 → 릴레이션(Relations) → 개체 간의 관계의 집합

• 표현 방법
  • 관계모델에서 데이터베이스는 릴레이션(테이블)들의 모임으로 표현됨
  • 릴레이션은 투플(행, 레코드)들의 집합으로 표현됨
  • 투플은 애트리뷰트(컬럼, 필드, 혹은 속성)들로 구성됨

• 관계형 모델 VS ER 다이어그램

• 관계형 DB에서 주 키
  • 레코드의 식별자로 이용하기에 가장 적합한 테이블마다 단 한 개의 키
  • 0~1개 이상의 속성의 집합
  • 고유하게 식별이 가능한 후보키 중 설계자가 정해놓은 키
  • 반드시 주 키를 사용하는 경우가 아니면, 후보키를 사용해도 무방
  • 주 키는 NULL값 불가!, 후보키는 NULL가능
  • 대리키: 주 키가 아닌 후보키

• 관계형 DB에서 후보키
  • 관계형 DB의 슈퍼 키 중 더이상 줄일수 없는 키
    • 더 줄이면 해당 키로 두 개 이상의 항목이 선택 가능해짐!
  • 후보키는 식별자로 사용가능
  • 후보키는 주 키로 선정될 수 있는 후보
  • 하나의 관계에서 한 개 이상의 후보키 존재

• 관계형 DB에서 슈퍼키
  • 관계형 DB에서 행을 식별할 수 있는 한 개 혹은 한 개 이상의 속성의 집합

• 관계형 DB에서 외래키
  • 관계형 DB에서 다른 테이블의 속성(열)을 선택하여 한 행을 식별할 수 있는 키를 가리킴

• 관계형 DB에서 대리키
  • 관계형 데이터베이스의 관계 모델에서 관계의 ‘후보 키’ 중 기본 키로 선정되지 않은 키를 가리킴

• 무결성 제약 조건 - 데이터베이스 내의 데이터는 정확해야 하는데 이를 지키기 위한 제약

• 무결성 제약조건의 종류

  • NOT NULL : NULL을 허용하지 않음.
  • UNIQUE : 중복된 값을 허용하지 않음.
  • PRIMARY KEY : NULL을 허용하지 않고 중복된 값을 허용하지 않음.
  • FOREIGN KEY : 참조되는 테이블의 컬럼의 값이 존재하면 허용함.
  • CHECK : 데이터값이 설정한 범위, 조건을 만족해야 허용함.