이상 현상 (anomaly)

데이터베이스 설계 → 이상 현상 발생

• 이상 현상: 불필요한 데이터 중복으로 데이터 삽입,수정,삭제 연산할 때 부작용 발생 (select에서는 이상현상 없음)
  1. 삽입 이상 (INSERT) : 새 데이터를 삽입하기 위해 불필요한 데이터도 함께 삽입하는 문제
  2. 갱신 이상 (UPDATE) : 중복 투플 중에서 일부만 변경하여 데이터가 불일치하게 되는 모순의 문제
  3. 삭제 이상 (DELETE) : 투플을 삭제하면 꼭 필요한 데이터까지 함께 삭제되는 데이터 손실 문제
• 이상현상의 원인
  • 연관성 없는 속성들을 묶어놓은 것이 원인임!!
  • 속성 사이의 **연관관계 (종속성)**을 분석해서 하나의 릴레이션에는 하나의 종속성만 표현되도록 릴레이션을 분해하자!
  • 릴레이션 속성 사이의 연관성을 판단하는 척도가 바로 함수 종속성이다.

함수 종속성(Functional Dependency): 속성들 간의 관련성

• 함수의 종속성을 판단하여 정규화를 수행함

• X→Y ( X: 결정자, Y: 종속자 )

  → X가 Y를 함수적으로 결정한다

  → 기본키로 다른 속성을 구분할 수 있다.

• 함수 종속 관계 판단시 유의 사항:

  • ~~속성값(데이터)~~으로 결정짓지 않고, 속성 자체가 갖는 의미와 특성을 바탕으로 함수 종속성을 판단해야한다
  • 기본키와 후보키는 릴레이션의 다른 모든 속성들을 함수적으로 결정한다.
  • 기본키나 후보키가 아니더라도 다른 속성 값을 유일하게 결정하는 속성은 함수 종속 관계에서 결정자가 될 수 있다.

• 함수 종속 관계 판단 예시 1

  

  

  

• 함수 종속 관계 판단 예시 2

  

  

  

  → 완전 함수 종속 (Full Functional Dependency)

  • X→ Y : 속성 집합 Y가 속성 집합 X의 전체가 아닌 일부분에는 종속되지 않음을 의미

  → 부분 함수 종속 (Partial Functional Dependency)

  • X→ Y : 속성 집합 Y가 속성 집합 X의 일부분에도 함수적으로 종속됨을 의미

  → 고려할 필요가 없는 함수 종속 관계

  • 결정자와 종속자가 같거나, 결정자가 종속자를 포함할 경우

    

정규화(Normalization)

• 이상 현상을 제거하면서, 릴레이션이 관련있는 속성들로 구성되도록 **릴레이션을 분해(decomposition)**하는 과정 (잘못된 설계를 바로잡는 과정)

  

  → 관계형 데이터베이스 설계하면 제 1정규형 릴레이션임

• 완전한 종속 관계를 만들어내는 것이 목표

• 정규화를 통해 릴레이션은 무손실 분해되어야함 (nonloss decomposition)

  • 릴레이션이 의미상 동등한 릴레이션들로 분해되어야함
  • 분해로 인해 정보손실이 없어야함
  • 분해된 릴레이션들을 자연 조인하면 분해 전의 릴레이션으로 복원 가능해야함

• 정규형 (Normal Form) : 릴레이션이 정규화된 정도

  • 각 정규형마다 제약조건이 있다 : 정규형의 차수가 높아질수록 요구되는 제약조건이 많아지고 엄격해짐

    

• 제 1 정규형 : 릴레이션의 모든 속성이 **더이상 분해되지 않는 원자값(atomic value)**을 가짐

  • 제 1 정규형을 만족해야 관계 데이터베이스의 릴레이션이 될 자격이 있음

    

    

  • 제 1 정규형은 만족하지만, 이상 현상이 발생한다. ⇒ 데이터 중복으로 인한 이상 현상 발생

    

    → 기본키에 완전 함수 종속되지 못한 등급과 할인율 때문에 이상현상이 발생한다.

    → 부분 함수 종속이 제거되도록 이벤트 참여 릴레이션을 분해함 (이때 분해된 릴레이션들은 제 2정규형에 속하게 됨)

    → 결정자와 결정자에 종속되는 속성들을 함께 떼어내어 새로운 릴레이션을 생성할 때 결정자를 분할 전의 릴레이션에도 공통 속성으로 남겨두어야함 ⇒ 이후에 결정자가 외래키로써 분해된 릴레이션 사이의 연관성을 유지할 수 있다