SQL 데이터베이스(DB) 정규화, 정규형

 

정규화

- 불필요한 데이터 중복을 피하기 위해 스키마를 분해하는 과정

- 함수적 종속이 중요한 역할

 

정규화의 효과

- 테이블에 대한 삽입, 삭제, 수정 등의 연산으로 인해 발생할 수 있는 이상 현상을 방지하는 수단을 제공

- 데이터 중복으로 인해 발생하는 문제 해결

- 단, 함수적 종속이 유지될 수 있도록 데이터베이스 설계해야 함

 

 

정규형

- 각 단계별 정규화 과정을 통해 분해된 테이블들의 구조

 

1차 정규형

✔ 테이블 R에 속한 모든 도메인이 원자값만으로 구성되어 있 으면 R은 1차 정규형

 

1차 정규형의 문제점

 

- 삽입 이상 : 학번이 '1234567' 인 학생이 '컴퓨터공학과'에 소속된다는 사실을 삽입하려면 최소한 그 학생이 하나의 과목을 수강해야만 가능하다

 

- 삭제 이상 : stu_id가 '1234567' 인 학생이 '자료구조'를 수강한다는 사실을 삭제하면 이 학생이 '컴퓨터공학과'에 소속된다는 정보까지 동시에 삭제

 

- 수정 이상 : 학번이 '1234567'인 학생의 소속이 '컴퓨터공학과'에서 '통계학과'로 변경하면 모든 해당 레코드를 변경해야 한다

 

문제 발생 원인

- 부분 종속(partial dependency) : 키가 아닌 필드(A)가 키의 일부인 필드(X) 에 종속되는 경우

✔ 즉, 키의 부분 집합(X)이 키에 속하지 않은 필드(A)를 함수적으로 결정

 

 

2차 정규형

- 부분 종속의 제거 : 부분 종속에 해당하는 결정자와 종속자를 함께 별도의 테이블로 분리

✔ 테이블 R에서 키가 아닌 모든 필드가 키에 함수적으로 종속되며, 키의 부 분집합이 결정자가 되는 부분 종속이 존재하지 않으면 R은 2차 정규형

✔ 1차 정규형의 문제(즉, 삽입/수정/삭제 이상현상)가 발생하지 않는다

 

테이블 분해 조건

◽ 종속성 보존 분해

- 분해되기 전의 함수적 종속들이 분해 후에도 유지되어야 함

 

◽ 무손실 조인 분해

- 일반적으로 테이블 R이 R1, R2로 분해되었을 때 R1 ⋈ R2 ⊇ R 이 항상 성립

- 분해된 테이블의 공통 필드 집합이 둘 중 하나의 테이블에서 키가 된 다면 무손실 조인 분해가 된다

 

2차 정규형의 문제점

 

- 삽입 이상 : student 테이블에서 '컴퓨터공학과'의 사무실이 '930호'라는 정보를 삽입할 경우, '컴퓨터공학과'에 소속된 학생이 존재하지 않으면 삽입 불가능

 

- 삭제 이상 : 학번이 '1234567'인 학생의 정보를 삭제할 경우 '컴퓨터공학과' 정보도 함께 삭제

 

- 수정 이상 : '컴퓨터공학과'의 사무실을 변경할 경우 3개의 레코드에 대해 모두 변경해야함

 

 

3차 정규형

✔ 테이블 R이 2차 정규형이면서 키에 속하지 않은 모든 필드가 기본 키에 이행 종속되지 않는다면 R은 3차 정규형

 

3차 정규형의 문제점

 

- 삽입 이상 : '홍길동' 교수가 '자료구조'를 강의한다는 사실을 저장할 경우 수강생이 없다면 저장 불가능

 

- 삭제 이상 : 학번이 '1234567'인 학생이 '운영체제'를 수강한다는 사실을 삭제할 경우 '이태규' 교수가 '운영체제'를 강의한다는 사실도 함께 삭제

 

- 수정 이상 : '홍길동' 교수가 강의하는 과목이 '운영체제'로 변경되는 경우 2개의 레코드를 변경해야함

 

문제 발생 원인

- 키에 포함되는 필드 집합 A와 키에 포함되지 않은 필드 집합 X에 대하여 X → A라는 함수적 종속이 존재할 경우 데이터 중복 발생