[컴퓨터교육론] 데이터베이스에 관한 고찰

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[컴퓨터교육론] 데이터베이스에 관한 고찰에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1장. 데이터베이스의 개념
1. 데이터베이스의 정의와 특성
2. 데이터베이스 구조와 3층 스키마
3. 파일 시스템과 데이터베이스 관리시스템
4. 데이터베이스 시스템

2장. 관계 데이터베이스 모델과 언어
1. 관계 데이터 모델
2. 관계 데이터 구조
3. 관계 데이터 제약
4. 관계 데이터 연산
5. 정규화

본문내용

한 릴레이션에 있는 여러 개의 후보키 중에서 기본키로 선정되지 못한 나머지 후보키들
6) 외래키(foreign key)
테이블과 테이블이 연결되어 작업할 때 반드시 필요한 키
현재 테이블에 있는 한 속성이 다른 테이블을 참조할 때는 반드시 그 참조할 테이블의
기본키를 외래키로 정함
4. 관계 데이터 연산
(1) 관계 대수(relational algebra)
1) 일반 집합 연산자
합집합(UNION) : 양쪽 릴레이션에 있는 모든 투플들로 구성하는 연산
교집합(INTERSECT) : 양쪽 릴레이션에 있는 공통 투플들로 구성하는 연산
차집합(MINUS) : 한 쪽 릴레이션에서 빼고 남은 나머지 자료로 구성하는 연산
교차곱(cartesian product) : 양쪽 릴레이션의 원소를 곱하여 모든 경우의 수를 발생하는 연산
교차곱을 제외한 합집합, 차집합, 교집합은 합병 가능한 릴레이션에서만 작업 가능
합집합, 교집합, 교차곱은 교환 법칙이 성립하나 차집합은 교환법칙이 성립하지 않음
2) 순수 관계 연산자
셀렉트(select) : 한 릴레이션에서 질의에 대한 결과를 투플로 산출(수평적 선택)
프로젝트(project) : 한 릴레이션에서 질의에 대한 결과를 어트리뷰트로 산출(수직적 추출)
조인(join) : 두개 이상의 릴레이션을 합병 조건에 따라 결합하는 것
- 동일 조인(equi-join) : 조인 조건에 따라 작업한 결과 동일 속성이 존재(=)
- 자연 조인(natural join) : 동일 조인에서 같은 속성을 제거한 작업(N)
디비젼(division) : 한 릴레이션 내에 공통 속성의 자료를 그룹화하기 위해 분리하는 작업
(2) 관계 해석(relational calculus)
1) 투플 관계 해석 : 검색의 조건을 위해 투플 변수를 사용하는 방법
2) 도메인 관계 해석 : 검색의 조건을 위해 도메인 변수를 사용하는 방법
3) 정형식(WFF ; Well Formed Fomula)
원자(비교 연산자 포함), 부울리언 연산자(∧, ∨, ┓), 정량자(∀, ∃)를 사용하여
정해진 규칙에 맞게 표현한 조건 문장
∧(and) : 조건과 조건 사이에 표시하고 모든 조건이 참일 때만 참
∨(or) : 조건과 조건 사이에 표시하고 하나의 조건만 참이어도 참
┓(not) : 어떤 조건 앞에 기재하며 반드시 조건 하나에 대해서 반대의 결과 발생
∀(for all) : 모든 가능한 투플에 대해서 F가 참일 때만 참
∃(there exists) : F를 참으로 하는 어떤 투플이라도 있기만 하면 참
4) 정형식의 규칙
모든 원자는 WFF
F가 WFF이면 (F)와 ┓F도 WFF
F와 G가 WFF이면 F∧G와 F∨G도 WFF
F가 WFF이고, 이 F에 t가 자유 변수로 나타나 있다면 ∀t(F)와 ∃t(F)도 WFF
(3) 관계 대수와 관계 해석의 비교
1) 공통점
사용자가 질의를 통해 결과를 요구하는데 필요한 연산 방법으로 표현 목적이나 기능은 동일
필요한 작업에 따라 알맞은 연산자를 선택하여 질의에 이용
2) 차이점
관계 대수 : 원하는 정보가 무엇이고, 어떻게 유도하라는 방법까지 기재
절차식 표현으로 SQL 언어가 이 원리를 토대로 만들어진 언어
일반 집합 연산자, 순수 관계 연산자
관계 해석 : 원하는 정보가 무엇인지만 기재
비절차식 정의 표현으로 QUEL(투플 해석식), QBE(도메인 해석식)가 있음
수학의 프레디킷 해석에 기반을 두고 데이터베이스 언어의 기초로 사용할
목적으로 출발(codd가 제안)
5. 정규화(normalization)
(1) 의미
함수 종속 관계를 잘 유지하기 위해서 DBMS가 다양한 방법으로 지원
비 정상적인 테이블을 정상적인 테이블로 유지하려는 작업
데이터베이스를 사용하는 중에 이상(anomaly)이 발생하지 않는지 확인하여 정규화 처리
독립적으로 취급해야 할 자료는 별도의 테이블로 표현해야 한다는 이론
종속성을 해결하기 위해 분해 작업을 할 때는 무손실 분해되도록 유의
또한 테이블의 분해 후에도 기능이 변함없어야 하므로 외래 키의 연결에도 주의
(2) 기본 정규형
1) 제 1 정규형(1NF ; First Normal Form)
어떤 릴레이션에 속한 모든 도메인이 원자 값으로 구성되어 있을 때
즉, 집단적인 표현이나 더 분해가 가능한 표현을 제거한 형태의 테이블
테이블 내의 자료가 정상적으로 채워진 형태(Null을 포함하지 않은 상태)
제 1 정규형에 만족한 테이블을 또 다시 이상 현상을 확인하며 다음 단계의 정규화를 진행
2) 제 2 정규형(2NF ; Second Normal Form)
어떤 릴레이션이 제 1 정규형에 있고 다음 조건을 만족할 때를 의미
기본 키에 속하지 않은 모든 속성이 기본 키에 완전 함수 종속할 때의 테이블
부분 함수 종속을 제거하기 위해 테이블을 분해
제 2 정규형에 만족한 테이블을 또 다시 이상 현상을 확인하며 다음 단계의 정규화를 진행
3) 제 3 정규형(3NF ; Third Normal Form)
어떤 릴레이션이 제 2 정규형에 있고 다음 조건을 만족할 때를 의미
기본 키에 속하지 않은 모든 속성이 기본 키에 이행적 함수 종속이 아닐 때의 테이블
이행적 함수 종속을 제거하기 위해 테이블을 분해
제 3 정규형에 만족한 테이블을 또 다시 이상 현상을 확인하며 다음 단계의 정규화를 진행
4) 보이스 코드 정규형(BCNF Boyce Codd Normal Form)
강한 3 정규형(Strong 3NF)
어떤 릴레이션이 제 3 정규형에 있고 다음 조건을 만족할 때를 의미
릴레이션의 모든 결정자가 후보 키일 때의 테이블
복수의 후보 키, 후보 키가 조합으로 구성된 경우, 후보 키가 중첩되는 경우
제 3 정규형은 일반성이 부족하여 작업에 문제가 발생하기 때문에
이로 인한 해결책으로 등장한 또 다른 정규형
BCNF에 속하는 릴레이션은 모두 3 정규형이지만, 3 정규형 릴레이션은 모두 BCNF가 아님
(3) 정규화 작업의 관계
정규화 하지 않은 릴레이션은 이상 현상(종속 관계의 문제)이 포함되어 있음
정규화 된 릴레이션은 테이블의 분해로 인하여 테이블의 수가 많아짐
작업하기에 좋은 형태는 어느 정도까지의 정규화를 진행할 것인지 결정

키워드

데이타베이스,   데이터베이스,   파일시스템,   DBMS