[D+32] DB이상현상, 정규화

 

 

국비지원 D+32

-  DB이상현상, 정규화 -

 

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DB이상현상

우리가 충분한 모델링과정을 거친후에 데이터를 생성했을때 과연 프로그램이 잘 돌아갈까?

정답은 아니다.

바로 정규화과정을 거치지 않았기 때문이다.

우리는 정규화과정을 본격적으로 알아보기 전에 정규화를 거치지 않으면 어떠한 이상현상이 발생되는지 알아보자.

 

• DB 이상현상 (DB Anomaly)

- 데이터의 중복으로 인해 데이터의 삽입, 삭제, 갱신을 할 경우 발생되는 부작용이다.

- DB를 만들때 제대로 정규화 처리를 하지 않으면 발생될 수 있다.

- 삽입이상 : 데이터 삽입 시 원치 않은 데이터를 같이 넣어야 하는 이상현상으로 일반적으로 관계를 잘못 맺을 때 발생한다.

- 삭제이상 : 데이터 삭제시 다른 데이터까지 같이 삭제되는 이상현상

- 갱신이상 : 데이터 수정시 중복으로 인해 데이터의 불일치가 발생하는 이상현상

 

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정규화 (Normalization)

정규화는 관계형 데이터베이스 설계시 중복을 최소화하고, 이상현상을 방지 및 성능 개선을 위한 프로세스이다.

정규화에는 6단계가 있는데 하나씩 단계를 거쳐나가면 DB가 잘 동작되고 ERD에서도 문제가 발생되지 않는다.

총 6단계가 존재하지만 6단계까지 가는 과정에서 3단계 이후부터는 얻을 수 있는 이점이 현저히 적어지기 때문에 보통은 3단계까지만 한다.

 

• 제 1정규화

- 반복되는 속성을 제거하여 모든 속성이 원자 도메인(원자성, Atomic columns)을 가질 수 있도록 하는 정규화

- Atomic Columns : 컬럼이 하나의 값 / 하나의 의미를 가져야 한다.

- 기존 m:n의 관계를 매핑테이블을 통해서 1:n으로 변경시켜 준다.

 

해당 테이블에서 tag컬럼을 보면 로우데이터에대한 값이 하나가 아니라 여러개의 tag값을 가지고 있는 것을 확인할 수 있다.

이는 원자성에 위배되는 것으로 tag의 값을 하나로 지정해주어야 한다.

 

문제를 해결하기 위해서는 먼저 tag컬럼을 기존 테이블과 분리시켜준 다음 따로 tag테이블을 작성해준다.

이후에 기존 테이블의 id과 tag의 id를 연결시켜줄 수 있는 매핑테이블을 만들어주면 컬럼안에 원자성에 위배되는 문제는 해결되는 것이다.

 

• 제 2정규화

- 제 1정규형을 만족하는 테이블에서 부분 종속속을 제거하여 완전 함수 종속성을 만족하는 정규형 (부분함수종속을 제거)

- 이중키(=중복키)를 사용하지 않을 경우 제 2정규화는 하지 않는다.

- 중복키 : 키가 아닌 것을 상대로 2개 이상 조합해 키를 만든것

- 함수적종속 : X가 독립변수, Y가 종속변수라고 할때 Y는 X에 종속되는 것으로, 모든 데이터가 키에 종속되는 것을 의미한다.

 

해당 테이블에서 title과 type를 이중키로 지정했을때, 테이블에서 만약 title과 type값이 변할때 price컬럼은 두 키에 대해 종속되어 변동되지만, desc, created, author_id, author_name같은 경우는 title키에만 종속되어 있는 것을 확인할 수 있다.

이는 완전함수 종속이 아닌 부분종속함수이므로 완전함수 종속으로 변경해주어야 한다.

 

먼저 price는 title과 type에 완전 종속되기 때문에 그대로 유지하며, title에만 종속되는 나머지 컬럼은 title과 함께 따로 분리한다.

이과정에서 발생되는 중복값이 제거되고 나면 최종적으로 두 테이블로 분리되는 것을 확인할 수 있으며, 각 두 테이블이 각 키에 완전 종속되는 것을 확인할 수 있다.

 

• 제 3정규화

- 이행함수 종속성을 제거(No transitive dependencies)하는 정규화

- 이행함수 종속성 : X, Y, Z가 있을 때 X→Y, Y→Z일 경우 X→Z가 성립될 때 이행함수 종속이라고 한다.

 

해당테이블은 title이 키이다.

title을 제외한 나머지 컬럼을 살펴보면 desc, created, author_id는 title에 종속적이지만 author_name은 title이 아닌 author_id에 종속적이다.

즉 이 테이블은 종속적인 테이블이 아닌 이행적인 관계로 중복이라는 문제가 발생된다.

 

문제를 해결해 주기 위해서는 이행적관계를 유발하는 author_id와 author_name을 다른 테이블로 나누면 두 테이블은 각자 이행적관계가 아닌 종속적관계인 테이블이 된 것을 확인할 수 있다.

 

• 요약

정규화를 진행할 때 주의해야할 것은 정규화를 할수록 table의 개수가 증가한다.

그렇게 되면 join을 과다사용할 수 있어 이를 막기 위해 오히려 table의 개수를 줄이기 위해 정규화를 덜 진행할 수도 있다.

즉, 무조건 많은 정규화가 좋다고 단정지을 수 없을 뿐더러 비즈니스에 맞춰서 정규화를 진행하는것이 가장 바람직하기 때문에 잘 기억해야한다.