Relational data model
Set
수학의 집합과 같은 개념이다.
서로 다른 elements를 가지는 collection
하나의 set에서 elements의 순서는 중요하지 않다.
e.g. {1, 3, 11, 4, 7}
Relation in mathematics
binary relation은 cartesian product의 부분집합이다.
이것이 수학에서 말하는 relation의 개념이다.
3개의 list로 이루어진 relation은 n개의 set에 대한 cartesian product의 부분 집합이다.
그리고 각각의 list를 tuple이라고 부를 수 있다.
✅ 즉 정리하면, 수학에서의 relation은
Cartesian Product의 부분집합(subset of Cartesian Product) 또는 튜플의 집합(set of tuples)이라고 할 수 있다.
relation in mathematics & relational data model
relation data model에서 set은 domain이라고 한다.
그리고 각 set은 집합의 이름 X1처럼 이름을 가질 수 있다.(attribute, column)
그리고 연결된 set 사이에 튜플이 존재한다.
이 모든 것을 relation이라고 한다.
relational data model의 예시 (student relation)
attribute
domain의 역할을 표시해주기 위해 relational data model에서는 attribute를 사용한다. 즉, 각각의 domain이 relation에서 어떤 역할을 하는지를 지정하는 것이다.
Table
이러한 tuple의 집합을 표현하기 위해 table을 사용한다. 즉 table이 relation이다.
정리
| 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, 즉 table |
| relation name | relation의 이름 |
Relation schema
Relation schema란 relation의 구조를 나타낸다.
relation 이름과 attributes 리스트로 표기된다
e.g.) STUDENT(id, name, grade, major, phone_number, emer_phone_num)
attributes와 관련된 constraints도 포함한다.
degree of a relation
- relation schema에서 attributes의 수
- e.g. STUDENT(id, name, grade, major, phone_number, emer_phone_num) -> degree : 6
Relational database
relational database
relational data model에 기반하여 구조화된 database
relational database는 여러개의 relations으로 구성된다.
relational database schema
relation schemas set + integrity constraints set(무결성 제약 조건)
relation의 특징
✅ relation은 중복된 tuple을 가질 수 없다.
relation은 tuple의 집합(set)이기 때문이다.
✅ 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
Super key
relation에서 tuples를 unique하게 식별할 수 있는 attributes set
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date)의 super key는
{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 super key라고도 부른다.
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
보통 attribute 수가 적은 키를 primary key로 사용한다.
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 라고도 부른다.
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date)의 unique key는
{team_id, back_number}
id attribute에 밑줄이 쳐져 있는 것은, id가 PK라는 뜻
Foreign key
다른 relation의 PK를 참조하는 attributes set
e.g. PLAYER(id, name, team_id, back_number, birth_date)와 TEAM(id, name, manager)가 있을 때
foreign key는 PLAYER의 {team_id}
Constraints
relational database의 relations들이 언제나 항상 지켜줘야 하는 제약 사항
constraints는 데이터베이스가 일치된 형태로, 그리고 데이터의 일관성을 보장하기 위해서 사용하는 개념이다.
implicit constraints
relational data model 자체가 가지는 constraints를 의미한다.(암묵적 제약조건)
✅ 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 constraints라고도 부른다.
✅ domain constraints
attribute의 value는 해당 attribute의 domain에 속한 value여야 한다.
✅ key constraints
서로 다른 tuple은 같은 value의 key를 가질 수 없다.
✅ NULL value constraints
attribute가 NOT NULL로 명시됐다면 NULL을 값으로 가질 수 없다.
✅ entity integrity constraint(엔티티 무결성 제약)
primary key는 value에 NULL을 가질 수 없다.
✅ referential integrity constraint(참조 무결성 제약)
FK와 PK와 도메인이 같아야 하고 PK에 없는 values를 FK가 값으로 가질 수 없다.
출처 : 쉬운코드님의 유튜브 강의