데이터베이스 정규화

Database Normalization

이상(Anomaly) 현상

• 정규화를 거치지 않은 데이터베이스에서 발생할 수 있는 현상
• 데이터들이 불필요하게 중복되어 릴레이션 조작에 예기치 못한 문제 발생
• 애트리뷰트들의 종속관계를 하나의 릴레이션에 표현하기 때문에 발생

이상 종류

삽입할때 잘못 삽입됨, 갱신할때 잘못 갱신됨 등의 일반적인 내용이다. 아래 정규화과정에서 예시 참고

• 삽입 이상(Insertion Anomaly)
  • 데이터 삽입 시 의도와 다른 값들도 삽입됨
• 삭제 이상(Delete Anomaly)
  • 데이터 삭제 시 의도와 다른 값들도 연쇄 삭제됨
• 갱신 이상(Update Anomaly)
  • 속성값 갱신 시 일부 튜플만 갱신되어 모순 발생

정규화 과정

1NF

First Normal Form

1NF를 만족하려면 도메인이 원자값이어야 한다.

• 1NF를 만족하지 않는 릴레이션

수강과목	수강자
수학	홍길동
과학	임꺽정, 신사임당
사회	홍길동, 임꺽정

• 수강자 속성이 원자값이 아니다.
• 발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예
  • 갱신이상: 홍길동이 사회과목을 '역사'로 바꾸었다. 그럼 임꺽정이 듣고 있는 사회 과목도 바뀌어버린다.
    • UPDATE 과목 SET 수강과목 = '역사' WHERE 수강과목 = '사회' AND 수강자 = '홍길동'
  • 삭제 이상: 임꺽정이 '과학' 과목을 수강취소했다. 그럼 신사임당의 수강 정보도 삭제된다.
    • DELETE FROM 과목 WHERE 수강과목 = '과학' AND 수강자 = '임꺽정'
• 1NF를 만족시키는 릴레이션

수강과목	수강자	일련번호
수학	홍길동	1
과학	임꺽정	2
과학	신사임당	3
사회	홍길동	4
사회	임꺽정	5

• 가장 간단한 것은 원자값으로 분해해 튜플로 구분하고 다른 키를 추가하는 것이다.
• 실제로 복잡한 테이블은 이렇게 단순하게 분해해버리면 다른 중복 문제들이 많이 생겨 테이블 구조를 따져봐야한다.

2NF

Second Normal Form

2NF를 만족하려면 부분적 함수 종속을 제거해야 한다.

• 2NF를 만족하지 않는 릴레이션
• 발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예
• 2NF를 만족시키는 릴레이션

3NF

Third Normal Form

3NF를 만족하려면 이행적 함수 종속을 제거해야 한다.

• 3NF를 만족하지 않는 릴레이션
• 발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예
• 3NF를 만족시키는 릴레이션

4NF

Fourth Normal Form

4NF를 만족하려면 결정자이면서 후보키가 아닌 것을 제거해야 한다.

• 4NF를 만족하지 않는 릴레이션
• 발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예
• 4NF를 만족시키는 릴레이션

BCNF

Boyce and Codd Normal Form

BCNF를 만족하려면 다치 종속성을 제거해야 한다.

• BCNF를 만족하지 않는 릴레이션
• 발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예
• BCNF를 만족시키는 릴레이션

5NF

Fifth Normal Form

5NF를 만족하려면 결정자이면서 후보키가 아닌 것을 제거해야 한다.

• 5NF를 만족하지 않는 릴레이션
• 발생할 수 있는 이상(Anomaly)의 예
• 5NF를 만족시키는 릴레이션