DB 정규화란?

🔸정규화란?

이상현상이 있는 릴레이션을 분해해하여 이상현상을 없애는 과정 이상현상이 존재하는 릴레이션을 분해하여 여러 개의 릴레이션을 생성하게 된다. 이를 단계별로 구분하여 정규형이 높아질 수록 이상현상이 줄어들게 된다.

 

🫧 제1 정규형 (1NF)

1. 각 컬럼이 하나의 속성만 가져야 한다.
2. 하나의 컬럼은 같은 종류나 타입의 값을 가져야 한다.
3. 각 컬럼이 유일한 이름을 가져야한다.
4. 칼럼의 순서가 상관없어야 한다.

학생 번호	이름	과목
101	아이유	운영체제, DB
102	한효주	자바

 

해당 테이블은 과목에서 하나만의 속성을 가지고 있지 않음!!

 

해결

학생번호	이름	과목
101	아이유	운영체제
101	아이유	DB
102	한효주	자바

 

칵 칼럼이 원자 값을 갖도록 하면 제1 정규형을 만족할 수 있음

🫧 제2 정규형 (2NF)

1. 1정규형을 만족해야 한다.
2. 모든 칼럼이 부분적 종속이 없어야 한다. (즉, 모든 칼럼이 완전 함수 종속을 만족해야 한다)

→ 기본키의 부분집합이 결정자가 되어선 안된다

이 테이블은 (학생번호 + 강좌이름)으로 성적을 결정하고 있다!! 즉, 부분집합 (학생번호 + 강좌이름)이 이 테이블의 기본키가 되고 있다. 하지만 강의실은 강좌이름으로 결정되기 때문에 제2 정규형에 맞지 않다.

 

해결

강의실을 강좌이름이 기본키가 되는 테이블로 따로 분리한다면 제2 정규형을 만족할 수 있다.

🫧 제3 정규형 (3NF)

1. 제2 정규형을 만족해야 한다.
2. 기본키를 제외한 속성들 간의 이행 종속성이 없어야 한다.

이행 종속성 이란? A→ B가 성립하고, B → C가 성립할 때 A → C가 성립되는 것을 말한다.

이 테이블을 본다면 학생번호는 강좌이름을 결정하고 있고 강좌이름은 수강료를 결정하고 있다. 즉, 전체적으로 본다면 학생 번호가 수강료를 결정하고 있는 것이다.

만약, 501번 학생이 자료구조 수업을 듣고 싶을 때 이 테이블에서는 501번 학생의 강좌 이름과 수강료 두 번을 모두 수정해야된다.

 

해결

이렇게 나눠서 테이블을 설계한다면 501번 학생이 다른 강의를 듣는다고 하더라도 강좌이름 한 번만 바꾸면 된다.

🫧 반정규화 (BCNF)

1. 제3 정규형을 만족해야 한다.
2. 모든 결정자가 후보키 집합에 속해야 한다.

→ 후보키 집합에 없는 칼럼이 결정자가 되어서는 안된다는 뜻

이 테이블에서는 (학생번호 + 과목)으로 지도 교수를 알 수 있다. 또한, 지도교수 → 과목을 알 수 있다. 하지만 같은 과목을 다른 교수가 가르킬 수도 있어서 과목 → 지도교수는 성립하지 않는다.

지도교수를 통해 과목을 알 수 있는 것처럼 제3 정규형을 만족한 테이블이 후보키 집합이 아닌 칼럼이 결정자가 되어버린 상황이다.

 

해결

이렇게 두 테이블로 나누면 된다.

이렇게 하면 학생 번호랑 지도교수가 다치 종속성이 발생한다는데 이건 4정규형에서 하는듯…! 근데 4정규형 이상까지 하면 단점들이 너무 많아서 굳이 안하는 것 같다.

😊 장점

• 데이터베이스 변경 시 이상현상을 제거할 수 있다.
• 정규화 된 데이터베이스 구조에서는 새로운 데이터 형의 추가로 인한 확장 시, 그 구조를 변경하지 않아도 되거나 일부만 변경해도 된다.
• 데이터베이스와 연동된 응용 프로그램에 최소한 영향만을 미치게 되어 응용프로그램의 생명을 연장시킨다.

 

😓 단점

• 릴레이션 분해로 인해 릴레이션 간의 JOIN연산이 많아진다.
• 질의에 대한 응답이 느려질 수 있다.
• 데이터의 중복 속성을 제거하고 결정자에 의해 동일한 의미인 일반 속성이 하나의 테이블로 집약되므로 한 테이블의 데이터 용량을 최소화 하는 효과가 있다.
• 따라서 데이터를 처리할 때 속도가 빨라질 수도 있고 느려질 수도 있다.
• 만약에 조인이 많이 발생하면 반정규화를 적용한다.