[데이터베이스 관리론] 정규화에 관하여

* 정규화

함수적 종속(functional dependency) 관계를 이용하여 삽입, 삭제, 변경 시 발생할 수 있는 이상 현상(anomaly) 제거하여 관계 데이터 모델 설계의 질을 높이기 위한 기법

이상 현상을 없애기 위해서 Table을 분리하고 join 하는 과정을 거쳤지만 Side Effect으로 시간이 오래걸리는 현상이 발생 함

 

* 함수적 종속(functional dependency)

- 속성 X의 값이 속성 Y의 값을 결정하면 Y는 X에 함수적 종속

- 즉, X의 값을 알면 Y의 값도 알 수 있음

 

예시)

학번 → 전공

컴퓨터_일련 번호 → 기억_장치_용량

(학번, 과목명) → 점수

 

* Determinant 형태

학번	기숙사	월세
100	월평관	320
150	아주관	100
200	월평관	320
250	우성관	200
300	월평관	320

 

함수적 종속 : 학번 -> 기숙사 -> 월세

 

- 학번에서 겹치는 부분이 없어 유일성이 있는 key가 되어 진다. 따라서 학번 -> 기숙사, 학번 -> 월세는 함수적 종속 관계를 갖는다.

- 기숙사에서는 월평관이 겹치긴 하지만, 각 기숙사마다 다른 월세 가격을 가지고 있기 때문에, 기숙사 -> 월세는 함수적 종속 관계를 갖는다.

 

 

 

* 정규화(Normalization)의 종류

: 함수적 종속 관계를 이용한 좋은 데이터베이스 설계, 각 정규형마다 부작용이 존재

: 정규화가 되기 위해서는 무조건 제 1 정규형은 만족해야 함

가운데로 갈수록 더욱 발전한 모델

 

* 제 1정규형

- 조건1. 각 속성은 하나의 도메인(Domain)을 가지며, 속성의 순서는 중요하지 않음

- 조건2. 같은 튜플은 없어야 하고 튜플의 순서도 중요하지 않음

- 조건3. 각 셀은 하나의 값만 보유

공급원	주소	ITEM	가격
갑	서울시	볼펜	100
갑	화성시	연필	1000
을	용인시	지우개	500
을	수원시	샤프	3
을	평택시	색연필	20

* 중복, 삽입, 삭제, 갱신 시 변경이상(Modification Anomaly)

 

* 제 2 정규형

- Partial key dependence를 없앤 것

- 2개 이상의 Attribute를 가지게 되면, 그 중에 하나가 Partial key가 된다.

- Partial key -> 다른 키로 가는 함수가 있으면 partial key dependence

- 2개 이상의 Attribute를 가지게 됨 둘중에 하나가 partial key

- 이걸 떼어 내는 Table을 만들게 되면 제 2 정규형이 되는 것

 

Activity(SID, Activity, Fee) -> SID랑 Activity가 묶여야( 2개 이상의 Attribute) key가 될수 있음, Partial key

SID	Activity	Fee
100	축구	200
150	야구	50
150	배드민턴	50
175	야구	50
200	배드민턴	50

 

STU-ACT(SID, Activity)

SID	Activity
100	축구
150	야구
150	배드민턴
175	야구
200	배드민턴

 

ACT-COST(Activity, Fee)

Activity	Fee
축구	200
야구	50
배드민턴	50

 

 

* 제 3 정규형

- 2행 함수적 종속 관계를 없앤것

- Attribute가 3개 일때,  A->B, B->C인 관계가 2행 함수적 종속 관계이다.

: Buliding -> Fee

: SID -> Building -> Fee

- 이걸 떼어 내게 되면 No Transitive Function Dependency가 되면서 제 3정규형이 되는 것이다.

 

SBF(SID, Building, Fee)

SID	Building	Fee
100	성호관	120
150	팔달관	130
200	성호관	120
250	다산관	110
300	성호관	120

 

SB(SID, Building)

SID	Building
100	성호관
150	팔달관
200	성호관
250	다산관
300	성호관

 

SF(Building, Fee)

Building	Fee
성호관	120
팔달관	130
성호관	120
다산관	110
성호관	120

 

 

* Boyce-Codd 정규형

- Candidate Key -> Determinant로 만들어 주는 것, 결국 둘 중 하나를 뽑아야 하는 것

- (SID, Major) → Fname / (SID, Fname) → Major

SID	Major	Fname
100	수학	이순신
150	심리학	홍길동
200	컴퓨터공학	김시민
250	경제학	홍길동
300	컴퓨터공학	김시민
300	수학	권율

SID	Major
100	수학
150	심리학
200	컴퓨터공학
250	경제학
300	컴퓨터공학
300	수학

Major	Fname
수학	이순신
심리학	홍길동
컴퓨터공학	김시민
경제학	홍길동
컴퓨터공학	김시민
수학	권율

 

* 제 4정규형

- Multivalued Dependencies(가치 종속) => 함수x 

- SID ->-> Major / SID ->-> Activity

SID	Major	Activity
100	기계과	수영
100	전자과	수영
100	기계과	축구
100	전자과	축구
150	물리과	농구
200	물리과	농구

SID	Major
100	기계과
100	전자과
150	물리과
200	물리과

SID	Activity
100	수영
100	축구
150	농구
200	농구

 

SID	Major	Activity
100	기계과	수영
100	전자과	수영

 

* 제 5 정규형

: Lossless Join을 만족 되게끔 하면 제 5 정규형

SID	Fname	Building	Fee
100	이순신	성호관	120
150	홍길동	팔달관	130
175	김시민	성호관	150
200	이순신	다산관	110
215	권율	성호관	120

 

SIN (SID,Name)

SIBLDG(SID, Building)

SIF(SID, Fee)

 

* 도메인/키 정규형

- 더이상 anomally가 발생되지 않음이 증명

관계에 관한 모든 제약이 도메인과 키의 논리적 산물

 

 

* 정규화를 하면서 알아야 하는 Point

- Insert, Delete, Modify 시에 생기는 Anomally를 서술

- Anomally가 왜 생겼는지를 알아야함 -> 이걸 알기 위해서는 무엇이 키인지 알아야 함