데이터베이스 스터디 4주차

이상 현상

테이블에 투플을 삽입할 때 부득이하게 NULL 값이 입력되거나, 삭제 시 연쇄삭제 현상이 발생하거나, 수정 시 데이터의 일관성이 훼손되는 현상을 말합니다. 잘못된 테이블 설계를 할 경우에 발생합니다.

 

삽입 이상(Insertion Anomaly)

투플 삽입 시 특정 속성에 해당하는 값이 없어 NULL값을 입력해야 하는 현상

 

갱신 이상(Update Anomaly)

투플 수정 시 중복된 데이터의 일부만 수정되어 데이터의 불일치 문제가 일어나는 현상

 

삭제 이상(Deletion Anomaly)

투플 삭제 시 같이 저장된 다른 정보까지 연쇄적으로 삭제되는 현상

 

함수 종속성

릴레이션 속성 간에 함수적으로 종속하는 성질
한 속성 A의 값을 알 때 다른 속성 B의 값이 유일하게 정해지는 의존관계를 속성 B는 속성 A에 종속한다고 합니다.

고객아이디 -> 고객이름

고객아이디 -> 등급

 

고객아이디는 한 고객에게만 유일하게 부여되는 값입니다.

따라서 고객아이디를 알면 고객이름과 등급을 알 수 있습니다.

고객이름, 등급은 고객아이디에 종속합니다. 

 

 

완전 함수적 종속

속성 X->Y 종속성이 성립할 때, Y가 X의 전체 집합에 종속적이고, 부분 집합에는 종속적이지 않는 것

 

예를 들어 (X1, X2) -> Y 종속이 성립할 때,  X1->Y 또는 X2->Y가 성립하지 않는다면 완전 함수적 종속입니다

부분 함수적 종속

기본키가 복합키일 경우 기본키를 구성하는 속성 중 일부에게 종속된 경우

 

예를 들어 (X1, X2) -> Y 종속성에서 X2를 제거했음에도 X1->Y가 성립한다면 불완전 함수 종속 혹은 부분 함수 종속입니다.

 

이행적 함수적 종속

릴레이션에 X→Y, Y→Z 종속이 존재하여, X→Z가 종속이 성립하는 경우

 

정규화(Normalization)

릴레이션을 분해하여 이상현상을 없애는 과정

 

 

제 1 정규형

릴레이션의 모든 속성 값이 원자값을 가지는 것

이름	취미
영숙	산책
정숙	독서
영자	클라이밍, 수영
현숙	음악

 

영자의 취미가 (클라이밍, 수영)으로 원자값이 아니기 때문에 제 1 정규형에 해당하지 않습니다

 

이름	취미
영숙	산책
정숙	독서
영자	클라이밍
영자	수영
현숙	음악

 

영자의 투플을 2개로 분리한 후에는

모든 속성이 원자값을 가지고 있으므로 제 1 정규형에 해당합니다

 

 

제 2 정규형

제 1 정규형이고, 기본키가 아닌 속성이 기본키에 완전 함수 종속인 것

 

테이블의 기본키는 (고객아이디, 이벤트번호)입니다

모든 속성들은 기본키에 종속적입니다

하지만 기본키에서 이벤트번호를 제거했음에도 등급,할인율 속성은 종속성을 유지합니다

(고객아이디) -> 등급

(고객아이디) -> 할인율

따라서 제 2정규형 조건을 충족하지 않는다고 볼 수 있습니다

 

삽입이상:

신규 고객이 이벤트에 참여하지 않았을 경우, 기본키인 이벤트번호에 NULL값을 부여해야 하기 때문에 삽입이 불가합니다

 

삭제 이상:

orange고객의 정보를 삭제할 경우 silver 등급과 할인율 정보가 사라져서 삭제 이상이 발생합니다

 

갱신이상:

기본키 값이 (apple, E001)인 투플의 할인율을 15%로 수정할 경우

다른 투플의 gold 등급의 할인율과 값이 일치하지 않게 되기 때문에 수정을 할 수 없습니다

 

 

 

 

부분 함수 종속을 제거하기 위해서

릴레이션을 기본키에 완전 종속한 2개의 릴레이션으로 나눌 수 있습니다

 

 

제 3 정규형

제 2 정규형을 만족하고, 기본키가 아닌 속성이 기본키에 비이행적으로 종속하는 것
이행적 종속은 A->B, B->C가 성립할 때 A->C가 성립되는 것

 

 

삽입 이상

예를 들어 해당 테이블에 새로운 등급을 추가 할 때에 기본키인 고객아이디가 존재하지 않아서 삽입을 할 수 없다

 

 

갱신 이상

등급에 대한 할인율이 변경되면 다른 투플에 존재하는 같은 등급에 대한 할인율이 같이 변경되어야 한다

하나만 바뀔 경우 갱신 이상 현상이 발생한다

 

삭제 이상

 

고객 한명을 삭제하면 vip 등급에 대한 내용까지 사라지는 삭제 이상이 발생한다

 

이상현상의 원인

기본기는 고객아이디이다

등급, 할인율은 모두 고객 아이디에 종속되어 있다.

하지만 할인율은 등급에 한 번 더 종속되어 있다.

 

 

 

따라서 이행적 함수 종속을 제거하기 위해

2개의 릴레이션으로 나눌 수 있다

 

 

BCNF 정규형

제 3 정규형을 만족하면서 함수 종속성 X-> Y가 성립할 때, 모든 결정자 X가 후보키인 것

 

아래와 같은 강좌 신청 릴레이션이 있다고 가정합시다

 

 (고객아이디, 인터넷강좌) -> 담당강사번호는 함수 종속성이 성립합니다.

하지만 인터넷 강좌-> 담당강사번호 또한 함수 종속성이 성립합니다.

인터넷강좌는 후보키가 아니기 때문에 BCNF 정규형의 조건을 만족하지 못합니다.

 

해당 릴레이션도 삭제, 삽입, 갱신이상이 발생합니다

 

 

따라서 후보키가 아닌 결정자를 제거하기 위해 릴레이션을 분리할 수 있습니다

 

 

반정규화

정규화된 데이터 모델에서 중복, 통합, 분리 등을 수행하는 것을 의미합니다.
데이터 무결성이 깨질 수도 있으나 성능 향상을 위해 반정규화를 수행합니다.

 

 

---

참고

https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3431246&cid=58430&categoryId=58430&expCategoryId=58430