09. 개체-관계(E-R) 모델

제1항 개체-관계(E-R) 모델

(１) E-R 모델

1) E-R (Entity Relationship) 모델

① 세상의 사물을 개체(entity)와 개체간의 관계(relationship)로 표현함

 

2) E-R (Entity Relationship) 모델의 특성

① 1976년 Peter Chen(P.Chen)에 의하여 발표된 모델링 도구임

② 개체(Entity), 관계(Relationship), 속성(Attribute) 개념을 도입

③ 개념적 설계에 가장 많이 사용되는 모델

④ 각 개체 집합은 여러 개의 속성으로 표현되며, 각 속성은 현실 세계의 객체들이 갖는 특성

 

3) E-R 다이어그램의 구성요소

 

(２) 개체(Entity)

1) 사람, 사물, 장소, 개념, 사건과 같이 유·무형의 정보를 가지고 있는 독립적인 실체

2) 독립적인 의미를 지니고 있는 유·무형의 사람 또는 사물·개체의 특성을 나타내는 속성(attribute)에 의해 식별됨. 개체끼리 서로 관계를 가짐.

3) 비슷한 속성의 개체 타입(entity type)을 구성하며, 개체 집합(entity set)으로 묶임

4) 개체 타입(entity type)

① 같은 개체를 가지는 속성들의 집합

5) 개체 인스턴스(entity instance)

① 개체를 구성하고 있는 각 속성들이 값을 지녀 하나의 개체를 나타내는 것으로 개체 어커런스라고도 함.

6) 개체 세트(entity set)

① 개체 인스턴스의 집합

 

(３) 관계(relation)

두개 이상의 개체 사이에 존재하는 연관성

 

1) 관계의 기수성

① 특정 실체와 관련된 대상 실체의 최대 instance 수(1, many)

 

 

[참고] 기수성   “특정 개체의 한건과 대응하는 상대 개체의 건수”를 의미한다.   예1) “한 부서는 여러명의 사원으로 구성된다” 라면      “구성한다” 라는 관계에서 부서와 사원 관계의 기수성은 1:M이다. 예2) “한 고객은 여러 개의 계약을 맺을 수 있고, 한 계약은 여러명의 계약자와 연결될수 있다” 라는 관계에서 고객과 계약 관계의 기수성은 M:N 이다.

 

2) 관계의 서수성

① 특정실체와 관련된 대상실체의 필수 존재여부 (optional, mandatory)

 

 

[참고] 서수성   “특정 개체의 한건과 대응하는 상대 개체가 반드시 있어야 하는가?”를 의미한다.   예1) “부서에는 반드시 사원이 한명 이상 있어야 한다” 라면      “구성한다” 라는 관계에서 부서에 대한 사원 관계의 서수성은 필수적(mandatory)이다. 예2) “한 고객은 여러 개의 주소를 가질 수 있으나, 고객 주소가 없어도 입력된다” 라면 고객에 대한 고객주소 이력 관계의 서수성은 선택적(optional)이다.

 

3) 기수성/서수성 사례

① A의 어커런스는 반드시 B의 한 어커런스와 연관된다.

② A의 어커런스는 B의 한 어커런스와 연관되거나 안될수도 있다.

③ A의 어커런스는 B의 한 개 또는 다수의 어커런스와 연관된다.

④ A의 어커런스는 B의 다수의 어커런스와 연관되거나 안될수도 있다.

 

4) 관계의 형태

① 1:1 관계(일대일)

ü 개체집합 A의 각 원소가 개체 집합 B의 원소 1개와 대응

 

 

 

② 1:N 관계(일대다)

ü 개체집합 A의 각 원소는 개체집합 B의 원소 여러 개와 대응할 수 있고, 개체 집합 B의 각 원소는 개체 집합 A의 원소 1개와 대응

 

 

 

 

③ N:M 관계(다대다)

ü 개체집합 A의 각 원소는 개체집합 B의 원소 여러 개와 대응할 수 있고, 개체집합 B의 각 원소는 개체집합 A의 원소 여러 개와 대응할 수 있음

 

 

 

5) 새발(crow-feet) 표기법

 

 

(４) 관계 타입의 E-R 다이어그램 표현

1) 관계 타입

 

2) 관계 타입의 예

 

(５) 차수에 따른 유형

1) 차수(degree)

① 관계 집합에 참가하는 개체 타입의 수를 관계 타입의 차수(degree)라고 함

 

2) 차수에 따른 관계 타입의 유형

① 1진관계(unary relationship)

ü 한 개의 개체가 자기 자신과 관계를 맺음

 

② 2진관계(binary relationship)

ü 두개의 개체가 관계를 맺음

 

③ 3진관계(ternary relationship)

ü 세개의 개체가 관계를 맺음

 

(６) 확장 E-R 모델 (EER model: Extended E-R model)

1) 개체-관계 모델과 확장 E-R 모델

① 개체-관계 모델

ü 1976년 Peter Chen에 의해 발표됨

ü 개념 스키마 설계시 가장 널리 이용되는 도구

ü 구성요소: 개체(entity), 관계(relationship), 속성(attribute) 등

 

② 확장 E-R 모델

ü E-R 모델의 개체, 관계 속성등의 개념에 일반화, 세분화, 약한 개체 유형, 복합 속성등과 같은 개념이 추가된 새로운 개념의 E-R 모델

 

2) 세분화와 일반화

① 세분화 (specialization)

ü 개체를 작은 그룹으로 분리하는 것 (상위클래스와 하위클래스)

 

② 일반화 (generalization)

ü 여러 개체의 공통적인 특징을 하나의 클래스 개체로 일반화시키는 것

 

 

3) 약한 개체(weak entity)란?

① 개체중에 독자적으로 존재할 수 없는 개체를 말함

② 교수와 부양가족 개체의 관계에서 교수는 부양가족이 없을수도 있고 있을수도 있으므로 약한 개체라고 할 수 있다.

 

 

 

4) 복합속성이란?

① 주소속성은 시-도, 구-군, 읍-면-동, 번지, 우편번호 속성들로 이루어진 복합속성이다.

 

5) 기타

① 개체를 구성하는 속성들은 작은 원으로 표시

② 속성 중에서 기본적 속성(기본키) 검고 작은 원으로 표시

 

 

③ 관계와 개체를 연결하는 선 위에는 (최소 대응수, 최대 대응수)로 표시

ü 최소대응수 : 관계에 참여하는 최소한의 개체 인스턴스

- 0 : 참가해도 안해도 무관

- 1 : 최소 하나의 관계

- N : 여러 개 관계

 

ü 최대대응수 : 관계에 참여하는 최대한의 개체 인스턴스

- 1 : 최대 1개

- N : 여러 개

 

6) 관계 대응수의 최소값과 최대값

① 개념

ü 관계 대응수 1:1, 1:N, N:M에서 1, N, M은 각 개체가 관계에 참여하는 최대값을 의미

ü 관계에 참여하는 개체의 최소값을 표시하지 않는다는 단점을 보완하기 위해 다이어그램에서는 대응수 외에 최소값과 최대값을 관계 실선위에 (최소값, 최대값)으로 표기

 

② 관계 대응수의 최소값과 최대값의 표기

 

③ 관계 대응수에 따른 관계 타입의 유형

 

④ (최소값, 최대값) 표기의 예

            

(７) 속성(attribute)

1) 정의

① 개체 또는 관계에 대한(속성)을 기술하는 데이터 항목을 말함

② 속성의 그래픽 표현은 타원으로 표시한다.

 

2) 속성의 분류

① 단일값 속성(single-valued attribute)

ü 속성값이 원자값인 것으로 하나의 값만 존재하는 것 (속성 하나에 한 개의 값을 가지는 경우)

ü 주민등록번호와 같은 속성은 반드시 하나의 값만 존재한다.

 

 

② 다중값 속성(multi-valued attribute)

ü 속성값이 여러 개 존재할 수 있는 것

ü 사람의 전화번호는 집, 휴대전화, 회사 전화번호와 같이 여러 개의 값을 가질수 있다.

 

 

③ 복합속성

ü 속성값이 여러 의미를 포함하는 것

 

 

④ 유도속성(derived attribute)

ü 다른 엔티티나 속성으로부터 유도되거나 계산된 속성들은 유도 속성이라고 함

ü 다른 속성값으로부터 어떤 계산을 통해 새로운 값을 얻게 되므로 집합의 본질이나 특성을 규명하기 위한 속성을 고려할 때 제외할 수도 있다.

 

 

ü 저장속성과 유도속성

• 저장 속성(stored attribute)은 다른 속성의 영향 없이 단독으로 저장되는 속성이고, 유도 속성(derived attribute)은 다른 저장 속성으로부터 유도된(계산 되어진) 속성이다.