[데이터처리와활용] 관계형데이터베이스

데이터베이스란?

서로 연관되어 있는 방대한 양의 그리고 변화하는(은행, 학교의 계속해서 생성되는 데이터) 데이터 저장소

 

데이터베이스 관리 시스템이란?

데이터베이스를 편리하고 효율적으로(사용자의 측면에서 원하는 데이터를 자신의 관점에서 원하는 방향에서 볼 수 있는, 방대한 양을 빠르게 접근할 수 있는) 관리하는 소프트웨어

 

데이터베이스 역사

파일 시스템(단점: 통합되지 않아서 파일이 중복되어 저장됨-중복성, 저장위치 물리적 위치변화와 구조변화-데이터 종속성 문제) -> 계층형 데이터베이스 -> 망형 데이터베이스 -> 관계형 데이터베이스(1970년대 말)

 

관계형 데이터모델

데이터 모델이란? 실제를 모형화 -> 물리적 데이터모형(모형 명세서)

데이터 추상화란? 데이터 표현 기법_ 사용자 관심 데이터 부분은 강조, 관심 밖은 차단

 

관계형 데이터 모델 명세의 3가지 측면

1. 데이터 표현을 위한 데이터 타입
   - 관계 테이블, attribute, record (tuple)
2. 무결성 제약 (정확한 정보를 보장)
   - 개체무결성 Entity integrity
   - 참조무결성 Referential integrity 
3. 연산자 집합 (잘 다루기위한 모델)
   - 관계대수 Relational algebra
   - 관계해석 Relational calculus

 

데이터표현을 위한 데이터 타입

• 개체 entity (구별할 수 있는 모든 것)
• 관계 테이블 (T) = 관계 스키마(R) + tuple 집합(r)
• 관계성 relationship
  • 내부관계성 (특정 학번의 소속, 학년)
  • 외부관계성 (한 테이블의 특정 attribute과 다른 테이블의 같은 attribute)

 

무결성 집합

키

• 슈퍼키 (Super Key)
  tuple이 가진 모든 attribute가 슈퍼키가 될 수 있다, 중복성의 문제 (불필요한 attribute를 키로 가지고 있음)
  ex) 학번, 이름, 학과 (전부)
• 기본키 (Primary Key)
  후보키가 2개 이상일 때 선택된 키
• 대체키 
  기본키로 선택받지 못한 다른 후보키
• 후보키 (Candidate Key) 
  슈퍼키 중 가장 최소한으로 구분할 수 있는 attribute
  ex) 학번, 주민번호
• 외래키 (Foreign Key)
  다른 테이블에 기본키와 같은 attribute를 외래키라고 함

관계모델의 두가지 무결성 규칙

• 개체무결성규칙
  기본키인 attribute는 null 값을 가질 수 없음
• 참조무결성규칙
  외래키인 attribute의 값 하나이상이 다른 테이블의 기본키에서는 존재하지 않으면 안됨
  외래키에서는 null이 될 수 있다

 

관계형 연산자 집합

관계대수기반 연산자

• 선택 연산 Selection
  테이블에서 원하는 행 부분 추출
  소속학과 = 통계학과 ^ 교수번호=2312(r)
• 투영 연산 Projection
  테이블에서 원하는 행의 원하는 열 부분 추출
  π 학번, 이름(소속학과 = 통계학과 ^ 교수번호=2312(r) 
• 카티션 곱 Cartesian Product
  두 개의 테이블의 attribute를 join, 중복되는 attribute 모두 중복되게 더해짐
• 자연 조인 Natural join
  중복되는 attribute는 중복성없이 합해줌
  π 학번, 교수명(학생 교수번호 = 교수 교수번호(카티션 곱)) = π 학번, 교수명 (학생 ~ 교수)