[DB][SQLD][2024] 1-1 데이터 모델링의 이해 정리

이번에 SQLD 자격증을 공부하면서 뭔가 한번에 들어오는게 없어서 배운 내용을 정리하기로 했다.

 

출제문항수

 

출처 - 한국데이터산업진흥원

 

 

데이터 모델링의 이해 - 세부항목

 

출처 - 한국데이터산업진흥원

 

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https://megamaker.tistory.com/376

[DB][SQLD][2024] SQLD 개념 요약 정리

ㄴ 요약 메인 페이지

 

 

데이터 모델링의 이해

모델링 

현실 세계의 데이터를 단순화하고 구조화하여 표현하는 과정

 

모델링의 특징 

• 추상화 - 현실 세계를 일정한 형식으로 표현
• 단순화 - 복잡한 현실을 단순화 하여 표현
• 명확화 - 말 그대로 명확하게 표현

 

모델링의 관점 

• 데이터 관점 - 데이터 위주의 모델링
• 프로세스 관점 - 업무에서 처리하고 있는 일에 관해 모델링
• 데이터와 프로세스의 상관 관점 - 프로세스의 흐름에서 데이터가 받는 영향에 관해 모델링

 

데이터 품질 보장을 위해 지양해야할 점 

• 중복 - 엔티티에 같은 데이터가 중복으로 저장되면 안 됨
• 비유연성 - 사소한 업무적인 변화에도 데이터 모델이 자주 변경되지 않도록 해야 함 / 데이터 정의와 프로세스를 분리
• 비일관성 - 다른 데이터와 연관되어 있는 경우 일부 데이터만 변경하면 일관성이 없어질 수 있음 / 상호 연관 관계를 명확히 정의해야함

 

모델링의 단계 

• 개념적 데이터 모델링 - 추상화 레벨이 가장 높은 업무 중심의 포괄적인 모델링을 하는 단계 / ERD 작성
• 논리적 데이터 모델링 - 재사용성이 가장 높은 데이터 모델로, 식별자, 속성, 관계 등을 표현함 / 데이터 모델링의 최종 완료 상태 / 데이터 정규화 수행
• 물리적 데이터 모델링 - 데이터베이스에 실제로 구현하기 위해 하드웨어의 성능, 가용성 등을 고려하여 물리적으로 생성하는 단계 / 가장 구체적

개념적 데이터 모델링 -> 논리적 데이터 모델링 -> 물리적 데이터 모델링 순으로 진행됨

 

 

3단계 스키마 구조 

• 외부 스키마 - 사용자 관점 / View / 각 사용자가 보는 DB의 스키마를 정의 / 사용자나 응용프로그램이 접근
• 개념 스키마 - 사용자 관점의 스키마를 통합하여 DB의 논리적 구조를 정의
• 내부 스키마 - 저장구조, 컬럼 정의, 인덱스 등의 물리적인 관점에서의 정의 / 실제 저장되는 방식을 정의

 

3단계 스키마의 독립성 

• 논리적 독립성 - 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마는 영향 받지 않음
• 물리적 독립성 - 내부 스키마가 변경되어도 외부 / 개념 스키마는 영향 받지 않음

 

ERD (Entity Relationship Diagram) 

어떤 엔터티가 있고, 어떤 관계를 가지는지 나타낸 다이어그램

 

 

ERD 작성 순서 

1. 엔터티 도출하고 그린다.
2. 엔터티를 배치한다.
3. 엔터티 간의 관계를 설정한다.
4. 관계명을 기입한다.
5. 관계의 참여도를 기술한다.
6. 관계의 필수 여부를 기입한다.

 

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엔터티

엔터티 

DB에서 식별 가능한 사물

 

• 엔터티 - Table
• 인스턴스 - 실제로 생성된 데이터를 가지고 있는 Row
• 속성 - Column
• 식별자 - 각 인스턴스를 고유하게 식별할 수 있도록 해줌

 

엔터티의 특징 

• 업무에서 사용되는 정보여야 함
• 유니크한 식별자에 의해 고유한 인스턴스인지 확인 가능하여야 함
• 인스턴스가 2개 이상이어야 함
• 반드시 속성을 가짐
• 다른 엔터티와 1개 이상의 관계를 가지고 있어야 함

 

엔티티의 분류 

• 유형 엔터티 - 물리적인 형태가 존재함 ex) 학생
• 개념 엔터티 - 개념적이고 물리적인 형태가 없음 ex) 학과
• 사건 엔터티 - 행위와 관련된 엔터티 / 통계에 사용 가능함 ex) 주문

 

발생 시점 

• 기본 엔터티 - 업무에 원래 존재하는 정보 / 독립적으로 생성 / 자식 엔티티 가질 수 있음 / 고유한 식별자 가짐 ex) 상품
• 중심 엔터티 - 기본 엔터티로부터 파생되어 업무에서 중심적인 역할을 함 ex) 주문
• 행위 엔터티 - 2개 이상의 엔터티에서 파생되며, 데이터가 자주 변경되거나 양이 많음 ex) 주문 내역

 

엔터티 명명규칙 

• 업무에서 실제로 쓰이는 용어를 사용
• 단수명사로 표현해야 함
• 띄어쓰기 사용 X
• 중복되는 이름 사용 X
• 약어 사용 X
• 영문은 대문자로 표기

 

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속성

속성 

사물이 가진 특성을 설명할 수 있는 항목

ex) 상품의 속성에는 이름, 크기, 무게 등이 있을 수 있다.

 

인스턴스에서 분리할 수 없는 최소 단위이다.

속성은 하나의 속성값을 가져야 한다.

 

 

엔티티, 인스턴스, 속성, 속성값의 관계 

엔티티는 여러 인스턴스를 가지고, 인스턴스는 여러 속성을 가진다.

• 한 개의 엔티티는 두 개 이상의 인스턴스를 가짐
• 한 개의 인스턴스는 두 개 이상의 속성을 가짐
• 한 개의 속성은 한 개의 속성값을 가짐

 

특성에 따른 분류 

• 기본 속성 - 업무를 분석하여 추출한 속성 / 대부분의 속성이 여기에 속함 ex) 상품명
• 설계 속성 - 업무를 설계하다 규칙성 등의 이유로 인위적으로 새로 만든 속성 ex) 상품코드
• 파생 속성 - 다른 속성에 의해서 만들어지는 속성 ex) 총합

 

구성방식에 따른 분류 

• PK(Primary Key) 속성 - 인스턴스를 식별하기 위해 사용하는 속성
• FK(Foreign Key) 속성 - 다른 엔티티와의 관계 때문에 가져온 속성
• 일반 속성 - PK, FK를 제외한 나머지 속성

 

분해 여부에 따른 속성 

• 단일 속성 - 하나의 의미를 가지는 속성
• 복합 속성 - 여러 의미를 가지는 속성 ex) 주소 - 시군구
• 다중값 속성 - 속성은 하나의 속성값을 가지므로 다중값을 원하면 다른 엔티티로 분리해야 함

 

도메인 

속성이 가질 수 있는 값의 범위 / 타입, 크기, 제한 사항 등을 지정

 

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관계

관계 

엔티티와 엔티티 간의 연관성을 의미

 

관계의 종류 

• 존재적 관계 - 존재 자체가 서로 연관성이 있어 서로에게 영향을 미치는 관계 ex) 학과 - 학생
• 행위적 관계 - 특정 행위를 통해 연관성이 생기는 관계 ex) 고객 - 주문

 

관계의 구성 

• 관계명
• 차수 - 엔티티와 엔티티간의 각 인스턴스끼리 어떻게 연결되는지 나타냄 ex) 1:1, 1:N, N:M
• 선택사양 - 필수인지 아닌지

 

차수 vs 페어링 

차수 - 단순히 인스턴스끼리 어떻게 연결되어 있는지를 나타냄

페어링 - 두 엔티티 간 특정 연결 관계를 설명함

 

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식별자

식별자 

각 인스턴스를 유일하게 구분할 수 있도록 해주는 대표적인 속성

이름은 중복 가능성이 있기 때문에 식별자가 될 수 없음

 

주식별자 

• 유일성 - 각 인스턴스는 유니크해야함
• 최소성 - 유일성을 보장하는 최소 개수의 속성이어야 함
• 불변성 - 값이 변하지 않아야 함
• 존재성 - NULL을 값으로 가질 수 없음

 

분류 

• 대표성 여부
  • 주식별자 - 유일성, 최소성, 불변성, 존재성을 만족하는 대표적인 식별자 / 다른 엔티티와 참조 관계 O
  • 보조식별자 - 각 인스턴스를 구분할 자격은 있지만 대표성은 가지지 않는 식별자 / 다른 엔티티와 참조 관계 X

• 생성 여부
  • 내부식별자 - 엔티티 내부에서 스스로 생성된 식별자
  • 외부식별자 - 다른 엔티티에서 가져온 식별자 (외래키)
• 속성 수
  • 단일식별자 - 하나의 속성으로 구성됨
  • 복합식별자 - 두 개 이상의 속성으로 구성됨
• 대체 여부
  • 본질식별자 (원조식별자) - 자연적으로 업무에 필요한 내용으로 존재하는 식별자
  • 인조식별자 - 인위적으로 만든 식별자 ex) 단순히 인스턴스 구별만을 위해 일련번호를 추가

 

주식별자 도출 기준 

• 업무에서 자주 사용되는 속성을 주식별자로 지정
• 명칭과 같은 이름 자체는 주식별자로 사용 X
• 최대한 최소한의 속성으로 구성

 

식별관계와 비식별관계 

• 식별 관계 - 부모 엔티티의 식별자가 자식 엔티티의 주식별자가 되는 관계(자식 엔티티의 주식별자에 부모 엔티티의 식별자가 포함되어 있음) / 주식별자에 포함되므로 부모 엔티티가 반드시 있어야 생성 가능
• 비식별 관계 - 부모 엔티티의 식별자가 자식 엔티티의 일반 속성이 되는 관계 / 일반 속성이므로 NULL 값을 가질 수 있으며, 부모 엔티티 없이 자식 엔티티 생성 가능

 

키의 종류 

• 기본키 - 엔티티를 대표하는 키
• 후보키 - 인스턴스를 유일하게 식별할 수 있는 키 중 최소성을 만족하는 키
• 대체키 - 후보키 중에서 기본키로 선택받지 못한 나머지
• 슈퍼키 - 유일성만 만족하고 최소성은 만족하지 않는 키
• 외래키 - 다른 테이블의 기본키를 참조하는 키

 

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