Ch 5. 관계 데이터 모델

01 관계 데이터 모델의 개념

관계 데이터 모델의 기본 용어

 

속성 (Attribute)

릴레이션 내에서 데이터의 특성을 나타내는 열을 의미합니다. 각 속성은 이름과 속성값을 가지며, 릴레이션의 열(column)에 해당합니다. 예를 들어, "이름"이나 "나이"와 같은 개별적인 데이터 항목은 릴레이션의 속성입니다.

 

튜플 (Tuple)

릴레이션 내에서 데이터의 한 행을 나타냅니다. 튜플은 속성들의 집합으로 구성되며, 릴레이션의 행(row)에 해당합니다. 예를 들어, 릴레이션에 저장된 한 사람의 정보가 한 행으로 구성된 튜플입니다.

 

도메인 (Domain)

속성이 가질 수 있는 값의 범위를 나타냅니다. 도메인은 속성에 대한 제약 조건이며, 속성값이 해당 도메인에 속하는 값으로 제한됩니다. 예를 들어, "나이" 속성의 도메인은 0 이상의 정수라고 정의될 수 있습니다.

 

널 값 (Null Value)

널 값은 속성이나 튜플에서 값이 없음을 나타내는 특별한 값입니다. 널 값은 데이터의 부재, 알 수 없음, 미정 등을 표현하기 위해 사용됩니다. 널 값은 특정 값이 없음을 나타내므로, 데이터베이스에서 처리될 때 주의가 필요합니다.

 

차수 (Degree)

릴레이션 내의 속성의 개수를 나타냅니다. 즉, 릴레이션의 열의 수를 의미합니다. 예를 들어, 한 릴레이션에 "이름", "나이", "성별"이라는 세 개의 속성이 있다면, 그 릴레이션의 차수는 3입니다.

 

카디널리티 (Cardinality)

릴레이션내의튜플의개수를나타냅니다. 즉, 릴레이션의행의수를의미합니다. 예를 들어, 한 릴레이션에 100개의 튜플이 있다면, 그 릴레이션의 카디널리티는 100입니다.

 

릴레이션과 데이터베이스의 구성

 

릴레이션 스키마 (Relation Schema)

릴레이션의 구조를 정의하는 것으로, 릴레이션의 이름과 해당 릴레이션 내의 속성들의 이름과 데이터 타입을 포함합니다. 릴레이션 스키마는 데이터베이스 설계 시에 정의되며, 릴레이션의 구조와 속성들의 특징을 명시합니다.

 

릴레이션 인스턴스 (Relation Instance)

실제 데이터베이스에 저장된 릴레이션의 데이터를 의미합니다. 릴레이션 인스턴스는 릴레이션 스키마에 따라 구성된 튜플들의 집합입니다. 예를 들어, "학생"이라는 릴레이션 스키마에 따라 실제로 저장된 학생들의 정보로 이루어진 릴레이션 인스턴스를 생각할 수 있습니다.

 

데이터베이스 스키마와 데이터베이스 인스턴스

데이터베이스 스키마는 데이터베이스의 구조와 구성 요소를 정의하는 전체적인 설계입니다. 데이터베이스 스키마는 여러 개의 릴레이션 스키마로 구성될 수 있으며, 각 릴레이션 스키마는 속성들의 집합으로 정의됩니다. 데이터베이스 인스턴스는 실제 데이터베이스에 저장된 데이터를 포함한 전체적인 데이터베이스의 내용입니다. 데이터베이스 인스턴스는 데이터베이스 스키마에 따라 구성된 릴레이션들의 인스턴스들로 이루어집니다. 즉, 데이터베이스 스키마는 데이터베이스의 설계도이고, 데이터베이스 인스턴스는 실제 데이터베이스의 내용을 나타냅니다.

 

릴레이션의 특성

튜플의 유일성: 하나의 릴레이션에는 동일한 튜플이 존재할 수 없다.

튜플의 무순서: 하나의 릴레이션에서 튜플 사이의 순서는 무의미하다.

속성의 무순서: 하나의 릴레이션에서 속성 사이의 순서는 무의미하다.

속성의 원자성: 속성 값으로 원자 값만 사용할 수 있다.

 

 

키의 종류

슈퍼키 (Superkey)

슈퍼키는 테이블에서 유일한 튜플을 식별하기 위해 사용되는 속성들의 집합입니다. 슈퍼키는 기본키로 사용될 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있습니다. 하나의 테이블에는 여러 개의 슈퍼키가 존재할 수 있습니다.

 

후보키 (Candidate Key)

후보키는 테이블에서 기본키로 선택될 수 있는 슈퍼키입니다. 후보키는 유일성과 최소성을 만족해야 합니다. 즉, 후보키는 테이블의 각 튜플을 유일하게 식별할 수 있어야 하고, 그 어떤 속성도 제외될 수 없어야 합니다.

 

기본키 (Primary Key)

기본키는 테이블에서 유일하게 각 튜플을 식별하기 위해 선택된 후보키입니다. 기본키는 테이블에서 기본적으로 사용되는 식별자로, 중복된 값이나 널 값을 가질 수 없습니다. 테이블당 하나의 기본키만 존재할 수 있습니다.

 

대체키 (Alternate Key)

대체키는 후보키 중에서 기본키로 선택되지 않은 나머지 후보키입니다. 즉, 기본키로 선택되지 않은 후보키들은 대체키로 사용될 수 있습니다.

 

외래키 (Foreign Key)

외래키는 한 테이블에서 다른 테이블의 기본키를 참조하는 속성입니다. 외래키는 관계형 데이터베이스에서 다른 테이블과의 관계를 형성하는 데 사용됩니다. 외래키는 참조하는 테이블의 기본키와 일치하는 값을 가져야 합니다.

02 관계 데이터 모델의 제약

키와 관련된무결성 제약 조건: 관계 데이터 모델에서 정의하고 있는 기본 제약 사항(intergrity constraint)
무결성: 데이터에 결함이 없는 상태 (데이터가 정확하고 유효하게 유지된 상태)

 

 

개체 무결성 제약조건

데이터베이스에서 기본키를 구성하는 모든 속성이 널 값을 가지면 안된다는 규칙입니다. 기본키는 개체를 고유하게 식별하기 위해 사용되는 속성이므로, 널 값을 가지게 되면 개체를 식별할 수 없게 되고 데이터의 일관성이 훼손될 수 있습니다.

 

참조 무결성 제약조건

데이터베이스에서 외래키가 참조할 수 없는 값을 가질 수 없다는 규칙입니다. 외래키는 다른 테이블의 기본키를 참조하는데 사용되는 속성이므로, 참조할 수 없는 값을 가지면 참조 무결성이 깨지게 됩니다. 외래키는 참조하는 테이블의 기본키와 일치하는 값을 가져야 하며, 그렇지 않으면 데이터의 일관성이 훼손될 수 있습니다.