초보개발자의 발버둥

1. ER 모델

- 개념적 데이터 모델의 가장 대표적인 것 “개념 스키마 표현”

- ER 도형 정의 함

2. ER 도형

3. 개체 및 개체 타입

- 개체 : 현실 세계의 객체

    유형(실제 존재하는 개체) 또는 무형(개념적 개체)의 정보 대상으로 존재

    서로 구별될 수 있는 것

    개체의 특성을 나타내는 속성을 가짐

- 개체 어커런스 / 개체 인스턴스 : 하나의 개체

- 개체 타입 : 개체 어커런스들의 집합에 대한 공통의 특성을 갖는 개체 클래스

4. 관계 및 관계 타입

- 관계 : 2 개 이상의 개체 사이에 존재하는 연관성

- 관계 타입 : 같은 관계들의 집합 또는 틀

5. 속성

- 속성 : 개체의 특성이나 상태를 기술한 것

관계, 개체 모두 속성을 가질 수 있음

- 도메인 : 속성이 가질 수 있는 모든 가능한 값들의 집합

- 기본키 속성 : 모든 개체 타입은 그 개체를 유일하게 식별해 주는 기본키에 속하는 속성을 포함함

- 단순 속성 : 더 이상 다른 속성으로 나눌 수 없는 속성

   복합 속성 : 2개 이상의 속성들로 분해할 수 있는 속성

1. 데이터베이스 설계의 개념

- DB의 구조, 즉 DB 스키마를 개발하는 과정

- 요구조건 분석-> 개념적 설계-> 논리적 설계-> 물리적 설계-> 데이터베이스 구현

- 데이터 중심 설계와 처리 중심 설계를 병행

2. 요구 조건 분석

- 사용할 사람이 필요로 하는 용도를 파악

- 사용자의 요구 조건 수집, 분석-> 공식적인 “요구 조건 명세” 작성

- 요구 조건

    - 정적 정보 구조 : 개체, 속성, 관계, 제약 조건 등

    - 동적 데이터베이스 처리 요구 조건 : 트랜잭션 유형, 트랜잭션 실행 빈도 등

    - 범기관적 제약 조건 : 기관의 경영 목표 및 정책, 규정

* 트랜잭션 : DB에서 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 일련의 연산집합. 작업의 단위

- 작성된 요구 조건 명세는 주요 사용자 그룹과 함께 다시 검토, 확인-> 최종 시스템 명세로 확정

3. 개념적 설계

- 정보의 구조를 얻기 위해 현실 세계의 무한성과 계속성을 이해, 다른 사람과 통신하기 위해 현실 세계에 대한 인식

추상적 개념으로 표현하는 과정

- 개념 스키마 모델링 / 트랜잭션 모델링 병행 수행

4. 논리적 설계

- 현실 세계에서 발생하는 데이터 형태를 컴퓨터가 이해하고 처리할 수 있는 특정 DB 관리 시스템이 지원하는 논리적 데이터 구조로 변환시키는 과정

- 논리 스키마 설계 : 데이터의 구조 설계

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- 트랜잭션 명세(개념적 설계)-> 트랜잭션의 전체적 골격 개발 & 인터페이스 정의

5. 물리적 설계

- 응용 프로그램에 대한 성능향상을 위해 DB 파일에 대한 특정한 저장 구조와 접근 경로 결정하는 과정

- 물리 스키마 설계 : 효율적이고 구현 가능한 물리적 DB 구조 설계

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- 트랜잭션 인터페이스(논리적 설계)-> 상세 트랜잭션을 정의

6. 데이터베이스 구현

- DB 실제로 구축하는 과정

- 선정된 DB 관리 시스템의 DDL로 기술된 명령문을 실행시켜 DB 스키마와 DB 파일을 생성

    필요한 경우 DB에 데이터 입력

- 응용 프로그래머에 의해 상세 트랜잭션이 실행 트랜잭션으로 구현

    DML로 기술된 명령문을 가지는 프로그램 코드가 작성 됨

1. 스키마의 개념

- 데이터베이스의 구조와 제약 조건에 관한 전반적 명세

- 외부 스키마 / 개념 스키마 / 내부 스키마

2. 스키마의 특징

- 데이터의 구조적 특성을 의미

- 데이터 사전에 저장됨

- 현실 세계의 특정한 한 부분의 표현…(객체) 특정 데이터 모델을 이용해서 만들어짐

- 시간에 따라 불변

- 데이터의 논리적 단위에 명칭을 부여, 그 의미를 기술

* 데이터 사전

- 데이터베이스에 저장되어 있는 모든 데이터 개체들에 대한 정보를 유지 관리하는 시스템

- 시스템 카탈로그!

- 데이터에 관한 데이터. - > 메타 데이터 라고 함

* 메타 데이터

- 데이터에 관한 데이터 : 실제 저장되는 데이터는 아니고, 저장되는 데이터와 직접 또는 간접적으로 관계가 있는 정보를 제공하는 데이터

- 메타 데이터 포멧

* 메타 데이터의 상호 운용성을 확보하기 위한 방법

- 자원을 하나의 표준적인 메타 데이터로 통합하여 표현

- 자원의 특성을 감안하여 다양한 메타 데이터 형식과 기술 구조를 인정 - > 상호 매핑을 통해 해결

- MDR에 의한 해결

    MDR : 메타 데이터의 등록과 인증을 통해 메타 데이터를 유지 관리, 명세를 공유하는 레지스트리

3. 스키마의 3계층

1) 외부 스키마

- 사용자나 응용 프로그래머가 각 개인의 입장에서 필요로 하는 데이터베이스의 논리적 구조 정의

- 전체 데이터베이스의 한 논리적 부분 - > 서브스키마

- 1 DB : 多 Sub schema

    1 Sub schema : 多 응용 프로그램 / 사용자 (공유)

- 동일한 데이터베이스에 대해 서로 다른 관점을 정의할 수 있도록 허용

2) 개념 스키마

- 개체 간의 관계와 제약 조건, 데이터베이스 접근 권한, 보안 정책 및 무결성 규정에 관한 명세 정의

- 전체적인 논리적 구조. 1 DB : 1 개념 스키마

- 기관이나 조직의 관점에서 데이터베이스 정의한 것

- 데이터베이스 관리자에 의해 작성됨

3) 내부 스키마

- 데이터베이스의 물리적 구조 정의

물리적 저장장치의 관점에서 본 전체 데이터베이스의 명세

1 DB : 1 내부 스키마

- 개념 스키마의 물리적 저장 구조에 대한 정의를 기술

- 시스템 프로그래머나 시스템 설계자가 보는 관점의 스키마

1. 데이터베이스 관리 시스템

- 사용자와 데이터베이스 사이에서 사용자의 요구에 따라 정보를 생성해 주고 데이터베이스를 관리해주는 소프트웨어

- 기존의 파일 시스템이 갖는 종속성과 중복성의 문제를 해결하기 위해 제안됨

    모든 응용프로그램들이 데이터베이스를 공유할 수 있도록 관리해줌

- 데이터 종속성으로 인한 문제점 : 응용프로그램과 데이터 파일 간에 상호 의존적인 관계가 존재

    데이터 파일이 보조기억장치에 저장되는 방법이나 저장된 데이터의 접근 방법을 변경할 때 응용

    프로그램도 같이 변경해야 한다는 문제점

- 데이터 중복성으로 인한 문제점 : 중복된 데이터 간에 내용이 일치하지 않는 상황이 발생 

- > 일관성 없어지고 중복된 모든 데이터에 동등한 보안수준 유지 어렵고, 제어의 분산으로 데이터의 정확성이나 무결성을 효율적으로 유지할 수 없음

2. 데이터베이스 관리 시스템의 필수 기능

- 정의 기능 : 데이터 타입, 구조, 데이터가 데이터베이스에 저장될 때의 제약 조건 등 명시

- 조작 기능 : 체계적 데이터 처리를 위해 데이터 접근 기능을 명시(검색, 삽입, 삭제, 갱신)

- 제어 기능 : 데이터의 정확성과 안전성을 유지하기 위해 무결성, 보안 및 권한 검사, 병행 제어 등을 명시

3. DBMS의 장 단점

- 데이터 스트림 관리 시스템 (DSMS)

    - 무선센서 네트워크나 인터넷 같은 통신상에서 발생하는 대량의 스트림 데이터 처리, 관리하는 시스템

    - DBMS : 디스크 릴레이션에 저장된 정적이고 영구적인 데이터 처리, 관리

    - DSMS : 온라인상의 데이터 스트림이라는 동적인 특성을 가진 데이터를 처리하고 관리

    - 온라인 상에서 연속적인 질의 실행하면서 실시간으로 데이터 처리, 관리

        - > 질의의 입력 순서에 따라 데이터의 처리 결과 달라짐

- 통합 데이터 : 검색의 효율성 - > 중복 최소화 데이터 모임

- 저장 데이터 : 컴퓨터가 접근 가능한 저장 매체에 저장된 데이터

- 운영 데이터 : 조직의 목적을 위해 존재 가치가 확실하고 반드시 필요한 데이터

- 공유 데이터 : 여러 응용 프로그램들이 공동으로 사용하는 데이터

2. 데이터베이스의 특징

- 실시간 접근성 : 사용자의 질의에 대하여 즉시 처리하여 응답

- 계속적인 진화 : 삽입, 삭제, 갱신을 통해 항생 최근의 정확한 데이터를 동적으로 유지

- 동시 공유 : 여러 사용자가 동시에 원하는 데이터를 공용

- 내용에 의한 참조 : 사용자가 요구하는 데이터의 내용에 따라 참조

- 데이터의 논리적, 물리적 독립성

    - 논리적 독립성 : 응용 프로그램과 데이터베이스를 독립시킴으로써 데이터의 논리적 구조를 변형

        시키더라도 응용 프로그램은 변형되지 않는 것

    - 물리적 독립성 : 응용 프로그램과 보조기억장치와 같은 물리적 장치를 독립시킴으로써 새로운 디스크를

        도입하더라도 응용 프로그램에는 영향을 주지 않고 데이터의 물리적 구조만 변경

3.데이터베이스 시스템

- 구성 요소 데이터베이스 / DBMS(데이터베이스 관리 시스템) / 데이터베이스 컴퓨터

4. 데이터 언어

1) DDL (데이터 정의어)

- 데이터베이스를 구축하거나 변경할 목적으로 사용하는 언어

- 데이터베이스 구조, 데이터 형식, 접근 방식 등

- DDL 컴파일러가 컴파일한 후 데이터 사전에 저장

- DDL의 기능

    - 데이터베이스의 논리적, 물리적 구조를 정의 및 변경

    - 스키마에 사용되는 제약조건 정의

    - 데이터의 물리적 순서를 규정

2) DML (데이터 조작어)

- 데이터 처리를 위해 응용 프로그램과 데이터베이스 관리 시스템 간의 인터페이스를 위한 언어

- 데이터 처리를 위한 연산의 집합

- 데이터의 검색, 삽입, 삭제, 갱신 연산 등

- DML의 형태

    - 절차적 데이터 조작어 : 사용자가 어떤(what) 데이터를 필요로 하는지 + 필요한 데이터를 어떻게(how)

    - 비절차적 데이터 조작어 : 사용자가 어떤(what)데이터가 필요한지만 명시. 어떻게(how)구하는지는 명시

3) DCL (데이터 제어어)

- 보안 및 권한 제어, 무결성, 회복, 병행 제어

- DCL의 기능

    - 데이터 보안 : 권한이 없는 접근으로부터 데이터베이스 보호

    - 데이터 무결성 : 의미적 측면에서 데이터가 정확하고 완전함을 의미

    - 데이터 회복 : 시스템 오류 등으로부터 데이터베이스 회복

    - 병행 제어 : 여러 사용자가 동시에 데이터베이스를 공유할 수 있도록 함

5. 데이터베이스 사용자

1) 데이터베이스 관리자 (DBA)

- DDL과 DCL을 통해 데이터베이스를 정의하고 제어하는 사람 또는 그룹

- 데이터베이스 설계, 관리, 운용 및 통제 / 효율성과 경제적인 효용성을 높이기 위해 시스템을 감시하고 성능을 분석

2) 데이터 관리자 (Data Administrator)

- 데이터에 대한 정의, 체계화, 감독 및 보안 업무

        데이터에 대한 관리를 총괄, 정보 활용에 대한 중앙 집중적인 계획 수립 및 통제를 수행

- 전사적으로 수립된 데이터 표준 원칙, 데이터 표준, 데이터 표준 준수 여부 관리

3) 데이터 설계자 (Data Architect)

- 데이터의 구조를 체계적으로 정의

- 데이터 구조 전반에 걸쳐 데이터 구조 원칙, 데이터 구조 정보, 데이터 구조 관리 등을 정의

- 데이터 표준, 데이터 관리 체계 등을 포함하는 데이터 영역을 분류, 데이터 모델 생성

4) 응용 프로그래머

- 호스트 프로그래밍 언어에 DML을 삽입하여 데이터베이스에 접근하는 사람

5) 일반 사용자

- 질의어(Query Language)를 통해 데이터베이스 관리 시스템에 접근하는 사람

5. 속성 (Attribute)

1) 속성

- 업무에서 필요한 정보인 엔터티가 가지는 항목

- 원자값 : 더 이상 분리되지 않는 단위. 의미적으로도 더 이상 분해되지 않음

- 업무에 필요한 데이터를 저장할 수 있음

- 인스턴스의 구성요소

2) 속성의 특징과 종류

(1) 속성의 특징

- 업무에서 관리되는 정보 / 하나의 값만 가짐 / 주 식별자에게 함수적으로 종속됨 (기본키가 변경되면 속성의 값도 변경됨)

(2) 속성의 종류

* 분해 여부에 따른 속성의 종류

* 특성에 따른 속성의 분류

* 도메인 : 속성이 가질 수 있는 값의 범위 / 엔터티 내에서 속성에 대한 데이터타입과 크기 그리고 제약사항을 지정하는 것

6. 관계 (Relationship)

1) 관계

- 엔터티 간 관련성

- 엔터티의 인스턴스 사이의 논리적인 연관성으로서 존재의 형태로서나 행위로서 서로에게 연관성이 부여된 상태

2) 관계의 종류

(1) 존재 관계 : 엔터티 간의 상태. 두 개의 엔터티가 존재 여부의 관계가 있는 것

(2) 행위 관계 : 엔터티 간에 어떤 행위가 있는 것. 두 개의 엔터티가 어떤 행위에 의한 관련성이 있는 것

3) 관계 차수

- 두 개의 엔터티 간에 관계에 참여하는 수

* 필수적 관계와 선택적 관계

* 몇 대 몇 관계

4) 식별 관계와 비식별 관계

* 강한 개체 : 누구에게도 지배되지 않는 독립적인 개체

* 약한 개체 : 개체의 존재가 다른 개체의 존재에 달려있는 개체

(1) 식별 관계

- 식별 관계 : 강한 객체가 자신의 기본키를 약한 객체의 기본키로 공유시켜 약한 객체의 존재가 강한객체의 존재 여부에 따라 달라지는 관계

실선으로 표시

- 강한 개체의 기본키 값이 변경되면 약한 개체의 엔터티 값도 변경됨

(2) 비식별 관계

- 비식별 관계 : 강한 개체의 기본키를 다른 엔터티의 기본키가 아닌 일반 칼럼으로 관계를 가지는 것

   점선으로 표시