[데이터베이스] 관계형 데이터베이스

관계형 데이터 베이스 relational database

set

서로 다른 elements를 가지는 collection
하나의 set에서 elements의 순서는 중요하지 않다
e.g. {1, 3, 11, 4, 7}

relation in mathematics

set A (1, 2) set B (p, q, r)

Cartesian product A x B = {(a, b) | a ∈ A and b ∈ B}

(1, p) (1, q) (1, r) (2, p) (2, q) (2, r)

binary relation ⊆ A x B (Cartesian product의 부분집합)

(1, p) (2, q) (2, r)

n-ary relation ⊆ X1 x X2 x … x Xn

relation을 수학에서는 subset of Cartesian product
set of tuples

relational data model

set은 도메인을 의미한다.

domain 정의하기

students_ids : 학번 집합, 7자리 integer 정수
human_names : 사람 이름 집합, 문자열
university_grades : 대학교 학년 집합, {1, 2, 3, 4}
major_names : 대학교에서 배우는 전공 이름 집합
phone_numbers : 핸드폰 번호 집합

주요 개념	설명
domain	set of atomic values
domain name	domain 이름
attribute	domain이 relation에서 맡은 역할 이름
tuple	각 attribute의 값으로 이루어진 리스트. 일부 값은 NULL일 수 있다
relation	set of tuples
relation name	relation의 이름

relation schema

relation의 구조를 나타낸다
relation 이름과 attributes 리스트로 표기된다
e.g. STUDENT(id, name, grade, major, phone_num, emer_phone_num)
attributes와 관련된 constraints도 포함한다

degree(차수) of a relation

relation schema에서 attributes의 수
e.g. STUDENT(id, name, grade, major, phone_num, emer_phone_num) -> degree 6

relation의 특징들

relation은 중복된 tuple을 가질 수 없다 (relation is set of tuples)
relation의 tuple을 식별하기 위해 attribute의 부분 집합을 key로 설정한다
relation에서 tuple의 순서는 중요하지 않다
하나의 relation에서 attribute의 이름은 중복되면 안된다
하나의 tuple에서 attribute의 순서는 중요하지 않다
attribute는 atomic 해야 한다 (composite or multivalued attribute 허용 안됨)

NULL의 의미

값이 존재하지 않는다
값이 존재하나 아직 그 값이 무엇인지 알지 못한다
해당 사항과 관련이 없다

superkey

relation에서 tuples를 unique하게 식별할 수 있는 attributes set
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date)의 superkey는
{id, name, team_id, back_number, birth_date}, {id, name}, {name, team_id, back_number}, … etc

candidate key

어느 한 attribute라도 제거하면 unique하게 tuples를 식별할 수 없는 super key
key or minimal superkey
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date)의 candidate key는
{id}, {team_id, back_number}

primary key

relation에서 tuples를 unique하게 식별하기 위해 선택된 candidate key
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date)의 primary key는
{id} or {team_id, back_number}

unique key

primary key가 아닌 candidate keys
alternate key
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date)의 unique key는
{team_id, back_number}

foreign key

다른 relation의 PK를 참조하는 attributes set
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date)와 TEM(id, name, manager)가 있을 때
foreign key는 PLAYER의 {team_id}

constraints 뜻

relational database의 relations들이 언제나 항상 지켜줘야 하는 제약 사항

implicit constraints

relational data model 자체가 가지는 constraints
relation은 중복되는 tuple을 가질 수 없다
relation 내에서는 같은 이름의 attribute를 가질 수 없다

schema-based constraints

주로 DDL을 통해 schema에 직접 명시할 수 있는 constraints
explicit constraints

domain constraints

attribute의 value는 해당 attribute의 domain에 속한 value여야 한다

key constraints

서로 다른 tuples는 같은 value의 key를 가질 수 없다

NULL value constraint

attribute가 NOT NULL로 명시됐다면 NULL을 값으로 가질 수 없다

entity integrity constraint

primary key는 value에 NULL을 가질 수 없다

referential integrity constraint

FK와 PK와 도메인이 같아야 하고 PK에 없는 values를 FK가 값으로 가질 수 없다