DataBase_Relational Data Model

1. Relational Database 개요

Relational Database(관계형 데이터베이스)는 여러 개의 Relation(테이블)로 구성되며, 데이터를 구조화된 형태로 저장하고 관리하는 데이터 모델이다. 여기서, set(집합)의 개념은 관계형 데이터베이스를 이해하기 위해 꼭 알아야 하는 개념이다.

 

2.1 Set (집합)의 특징

• 서로 다른 요소(Elements)를 가지는 Collection
• 순서는 중요하지 않다

2.2 Relation의 개념

• Set of Tuples (튜플들의 집합)
• 데이터베이스에서 테이블(Table)로 표현된다

2.3 Cartesian Product (직교곱) 개념

집합 A와 B가 있을 때, Cartesian Product는 두 집합의 모든 가능한 조합을 의미한다.

Set A = {학생1, 학생2}
Set B = {책A, 책B, 책C}

Cartesian Product (A × B) = {
    (학생1, 책A), (학생1, 책B), (학생1, 책C),
    (학생2, 책A), (학생2, 책B), (학생2, 책C)
}

 

set의 개념을 바탕으로,

실제 관계형 데이터베이스에서는 불필요한 조합을 제거하고, 외래키(Foreign Key) 관계를 활용하여 데이터를 구조화한다.

3. Relation 의 특징

아래와 같은 테이블로 이루어진 데이터 베이스가 있다고 가정하고, 각각의 요소와 특징이다.

 

학생(Student) 테이블

학번(Student_ID)	이름(Name)	학년(Grade)
1001	홍길동	2
1002	김철수	3
1003	이영희	1

도서(Book) 테이블

도서코드(Book_ID)	도서명(Title)	저자(Author)
B001	데이터베이스 개론	홍길동
B002	알고리즘 문제 해결	김철수
B003	파이썬 프로그래밍	이영희

 

대출(Loan) 테이블 (학생과 도서의 관계)

학번(Student_ID)	도서코드(Book_ID)	대출일(Loan_Date)
1001	B001	2024-02-01
1002	B002	2024-02-02
1003	B003	2024-02-03

 

 

3.2 Relation의 특징 정리

1. 중복된 Tuple을 가질 수 없다.
2. Tuple을 식별하기 위해 Key를 설정한다.
3. Tuple(행)의 순서는 중요하지 않다.
4. Attribute(열)의 순서는 중요하지 않다.
5. Attribute는 Atomic(원자적)이어야 한다. > 더 이상 나눌 수 없는 값을 가져야 한다는 의미

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4. Relation Schema와 Relation State

4.1 Relation Schema

• 테이블의 구조를 정의
• Relation 이름과 Attribute(속성) 리스트로 구성된다.
• 예: STUDENT(id, name, grade, major, phone_num, emer_phone_num)

4.2 Relation State

• 테이블에 저장된 실제 데이터(튜플들의 집합)

5. Key

5.1 키의 종류

1. Super Key (슈퍼키): 튜플을 유일하게 식별할 수 있는 속성 또는 속성들의 집합
2. Candidate Key (후보키): Super Key 중에서 최소성을 만족하는 키
3. Primary Key (기본키): 후보키 중에서 한 개를 선정하여 사용하는 키
4. Alternate Key (대체키): 후보키 중에서 Primary Key로 선택되지 않은 키
5. Foreign Key (외래키): 다른 테이블의 Primary Key를 참조하는 속성
6. Composite Key (복합키)두 개 이상의 속성으로 이루어진 Primary Key

5.2 키 정의

학생(Student) 테이블

Student_ID (PK)	Name	Grade
1001	홍길동	2
1002	김철수	3

대출(Loan) 테이블

Student_ID (FK)	Book_ID (FK)	Loan_Date
1001	B001	2024-02-01

 

6. Degree of a Relation

• Relation Schema에서 Attribute의 개수를 의미
• STUDENT(id, name, grade, major, phone_num, emer_phone_num) → Degree = 6

7. Relational Model 정리

Relational Model의 핵심 규칙

• 데이터는 테이블 형태(Relation)로 저장됨.
• 각 행(Row, Tuple)은 고유해야 함.
• 각 행을 구분하기 위해 Primary Key가 필요.
• 속성(Attribute)은 Atomic(원자적)이어야 함.
• NULL 값은 다양한 의미를 가질 수 있음.
• 데이터 간의 관계(Relationship)는 Foreign Key를 통해 표현.

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Reference.

- 쉬운코드(https://www.youtube.com/watch?v=aL0XXc1yGPs&list=PLcXyemr8ZeoREWGhhZi5FZs6cvymjIBVe)