05. 관계데이터모델

제1항 관계데이터모델

(１) 정의

1) 열과(column)과 행(row)으로 이루어진 테이블(릴레이션, relation)과 수학적으로 정의된 연산들로 구성된 것

2) 논리적인 데이터 모델에서 데이터간의 관계를 기본키(primary key)와 이를 참조하는 외래키(foreign key)로 표현하는 데이터 모델

3) 개체 집합에 대한 속성 관계를 표현하기 위해 개체를 테이블(table)로 사용하고 개체 집합들 사이의 관계를 공통 속성으로 연결하는 독립된 형태의 데이터 모델

4) 1970년 E.F.Codd의 논문에서 언급된 개념이다.

5) 관계 데이터 모델의 핵심은 릴레이션(relation) 이다.

① 릴레이션(relation)

ü 정의

• 열(column)과 행(row)으로 이루어진 테이블을 말한다.

• 릴레시션 스킴(relation scheme)과 릴레이션 인스턴스(relation instance)로 구성된다.

ü 특성

• 한 릴레이션에는 중복된 투플이 존재하지 않음.

• 한 릴레이션에 저장된 투플들 간에는 순서가 없음.

• 한 릴레이션을 구성하는 속송들간에는 순서가 없음.

• 모든 속성값은 원자값(atomic value) 이다.

 

그림 42. relation database schema

 

(２) 특징

1) 데이터와 데이터간의 관계가 테이블로 표현된다.

2) 테이블(table) = 릴레이션(relation)

3) 구조가 간단해서 이해하기 쉬우며, 데이터 조작면에서도 명확하다.

 

(３) 관계형 모델용어 vs DBMS 용어

 

1) 릴레이션(relation)

① 열과 행을 가지는 테이블

② 테이블(table), 개체(entity), 파일(file)과 같은 개념

 

 

※ 속성(attribute)의 원자값

모든 속성값은 원자값(atomic value) 이다. 이 성질이 뚯하는 것은 더 이상 분해할 수 없는 원자값을 의미한다.

 

 

2) 속성(attributes)

① 개체의 성질, 분류, 식별, 수량, 상태 등을 나타내는 세부 정보의 관리 요소로서 개체를 구성하는 항목

② 열(column), 필드(field), 항목(item)과 같은 개념

 

3) 튜플(tuple)

① 릴레이션의 행을 구성하는 속성(attribute) 값들의 집합

② 행(row), 레코드(record)와 같은 개념

 

 

4) 차수(degree)

① 속성(attribute)들의 수

 

 

5) 카디날리티(cardinality)

① 튜플(tuple)들의 수

 

6) 도메인(domain)

① 하나의 속성(attribute)가 취할 수 있는 같은 타입의 원자(atomic) 값들의 집합

② 표현되는 속성 값의 범위를 나타냄

③ 예) 성별의 도메인은 ‘남’, ‘여’ 만이 가능.

 

 

7) 릴레이션 인스턴스(relation instance)

① 릴레이션의 어느 시점에 들어 있는 튜플들의 집합 (동적인 성질)

② 튜플들의 집합으로 현재 들어가 있는 실제 데이터를 지칭한다

 

(４) 키(key)

1) 정의

① 데이터베이스에서 조건에 만족하는 튜플(tuple)을 찾거나 순서대로 정렬할 때 튜플들을 서로 구분할 수 있는 기준이 되는 속성(attribute)들을 말한다.

 

 

2) 특성

① Not null

ü 속성의 값은 null이 될수 없다. (null = undefined)

• 기본키의 속성값은 not null이다.

 

ü Null

• 데이터베이스에서 아직 알려지지 않거나 모르는 값으로서 해당 없음등의 이유로 정보 부재를 나타내기 위해 사용하는 특수한 데이터 값이다. 즉, 공백(space)도, 영(zero)도 아닌 부재정보(missing information)를 나타냄

 

② 유일성(uniqueness)

ü 하나의 키 값으로 하나의 튜플만을 유일하게 식별할 수 있어야 함

ü 속성의 집합인 키의 내용이 릴레이션 내에서 유일하다는 특성임

ü 즉, 릴레이션 내에서는 중복되는 튜플이 존재하지 않는 것을 말함

ü 유일성을 만족하는 키의 종류

• 기본키(primary key) : 후보키중에서 선택된 키이므로 유일성과 최소성 모두 만족한다.

• 후보키(candidate key) : 유일성과 최소성 모두 만족

• 슈퍼키(super key): 유일성만 만족

 

③ 최소성(minimality)

ü 속성의 집합인 키가 릴레이션의 모든 튜플을 유일하게 식별하기 위해 꼭 필요한 속성들로 구성된 것을 의미한다.

ü 즉, 속성들의 집합에서 특정 속성 하나를 제거하면 튜플을 유일하게 식별할 수 없는 경우에 해당 함.

ü 최소성을 만족하는 키의 종류

• 후보키(candidate key) : 유일성과 최소성 모두 만족

• 기본키(primary key): 후보키에서 선택된 키이므로 유일성과 최소성 모두를 만족한다.

 

 

3) 종류

① 후보키(candidate key)

ü 릴레이션을 구성하는 속성들 중에서 튜플을 유일하게 식별할 수 있는 하나 또는 몇 개의 속성(attribute)의 집합

ü 유일성과 최소성을 모두 만족

 

② 기본키(primary key)

ü 릴레이션의 유일한 식별자

ü 릴레이션에서 기본키 지정된 속성(attribute)은 같은 값을 가질 수 없다.

ü 후보키 중에서 선정된 키로 중복값을 가질 수 없다.

ü 후보키의 성질을 가짐 (유일성, 최소성 모두 만족)

ü 기본키의 특성

• Not null

• Unique

• 외래키(foreign key)로 참조될 수 있다.

 

③ 대체키(alternate key)

ü 후보키가 둘 이상 되는 경우에 기본키로 선택되지 못한 후보키들을 대체키라고 한다.

ü 후보키 = 기본키 + 대체키

 

④ 슈퍼키(super key)

ü 유일성만 있고 최소성이 없는 속성(attribute)의 집합을 말한다.

 

⑤ 외래키(foreign key)

ü 한 테이블의 키 중 다른 테이블의 튜플을 식별할 수 있는 키를 말한다.

 

 

 

4) 키와 데이터 무결성

① 정의

ü 권한이 부여된 사용자에 의하여 발생할 수 있는 데이터베이스의 오류를 방지하기 위함

ü 데이터의 정확성, 일관성, 신뢰성을 위해 무효 갱신으로부터 데이터를 보호하여 관계 데이터베이스를 의미 있게 하는 제약조건

 

② 기본 데이터 무결성