[DB] 정규화(Normalization)

📁정규화(Normalization)

정규화는 테이블 간에 중복을 허용하지 않는다는 목표를 가지고 있다. 중복된 데이터를 허용하지 않으므로써 무결성을 유지할 수 있고, 데이터 베이스 용량 또한 줄일수 있다.

테이블이 어떻게 분리되는지에 따라 정규형 단계가 달라진다.

📁제 1 정규형

• 제 1 정규형은 릴레이션의 모든 속성 값이 원자값을 가지는 경우이다.
• 아래 그림처럼 추신수 선수의 취미가 (영화,음악)으로 원자값이 아니다.속성 값이 원자 값이 아닐 경우 원자 값을 갖도록 변환 해주어야한다.
• 고객취미들(이름,취미들) 릴레이션을 고객취미(이름,취미)릴레이션으로 바꾸어 저장하면 제 1 정규형에 만족한다.

📁제 2 정규형 

• 제 2 정규형은 릴레이션이 제 1 정규형을 만족하고, 기본키가 아닌 속성이 키본키에 완전 함수 종속일 때를 의미한다.
• 완전 함수 종속은 A와 B가 릴레이션 R속성이고 A -> B 종속성이 성립할 때,B가 A의 속성 전체에 함수 종속하고 부분 집합 속성에 함수 종속하지 않을 경우 완전 함수 종속이다.
• 반면 A->B 종속성에서 A의 속성 일부를 제거해도 종속성이 여전히 성립하는 경우 불완전 함수 종속이다. 예를 들어(A1,A2) -> B 종속성에서 A2를 제거했는데도 A1 -> B 가 여전히 성립한다면 불완전 함수 종속이다.

위 사진에서 (학생번호,강좌이름)의 복합키를 가지고 가정을 하면 (학생번호,강좌이름)이 모여서 성적이라는 값을 결정하지만, 강의실의 경우 강좌이름이 없어도 강의실을 결정할 수 있다. 그러므로 이러한 관계를 부분 함수 종속이라고 하고 제2정규형은 완전 함수 종속을 만족 시켜야 하므로 강좌이름과 강의실을 분리하면 제 2 정규형이 성립된다.

 

📁제 3 정규형

• 제 3 정규형은 릴레이션 R이 제 2 정규형을 만족하고 기본키가 아닌 속성이 기본키에 비이행적으로 종속할 때를 의미한다.
• 이행적 종속이란 A->B,B->C 가 성립할 때  A->C가 성립되는 함수의 종속성을 의미한다.

아래 그림을 보면 학생번호의 강좌이름이 변경되면 수강료도 변경되어야 한다.속성들을 독립적으로 만드는 것이 아니라 학생 번호로 학생이 수강하는 강좌이름을 찾게 하고 그 학생번호가 참조하는 강좌이름을 참조하여 수강료를 찾게하여 학생 번호로 수강료를 참조할 수 있게 만들면 제 3 정규형이 성립된다.

📁BCNF  정규형

• BCNF 정규형은 릴레이션 R에서 함수 종속성 X-> Y가 성립할 때 모든 결정자 X가 후보키인 정규형이다.

그림에서 기본키는(학생번호, 특강이름) 이고 교수는 (학생번호, 특강이름)에 완전하게 함수적으로 종속하고 있고 교수 역시도 특강 이름을 결정하며 결정자의 역할을 하고 있다. 다음은 모든 결정자 X가 후보키인지를 확인해야 합니다. (학생번호, 특강이름)은 기본키이므로 당연히 결정자이며 후보키이다. 하지만 교수는 결정자이면서 후보키가 아니므로 아래의 왼쪽 테이블은 BCNF정규형이 아닙니다. BCNF정규형을 만족하기 위해서 왼쪽의 테이블을 오른쪽과 같이 분리해야 한다.

 

📁무손실 분해(Loseless-join decomposition)

이상현상을 해결하기 위해서 릴레이션을 분해해야 한다. 하지만 릴레이션 R을 분해할 때 분해 후의 결과와 달라지만 문제가 발생하므로 우리는 손실 없이 릴레이션을 분해 해야한다. 릴레이션 R을 R1과 R2로 분해할 때 , R1> <R2을 만족하는 경우 무손실분해라고한다.

 

 

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REFERENCE

-MYSQL로 배우는 데이터 베이스 개론과 실습