[SQLD] 1-2-1 정규화와 성능

데이터 모델링의 이해  -  2장 데이터 모델과 성능 - 1절 정규화와 성능

1. 정규화 Normalization

  - 데이터의 일관성, 최소한의 데이터 중복, 최대한의 데이터 유연성을 위한 방법 

  - 데이터를 분해하는 과정

  - 데이터 중복을 제거하고 데이터 모델의 독립성을 확보하기 위한 방법

  - 정규화를 수행하면 비즈니스에 변화가 발생하여도 데이터 모델의 변경을 최소화 할 수 있다

  - 이상현상이 생기지 않도록 해야 한다

 

2. 이상현상 Anomaly

  - 갱신 이상 Modification Anomaly : 테이블의 속성 값을 갱신할 때 일부 튜플의 값만 갱신되어 정보에 불일치성이 생기는 현상

  - 삽입 이상 Insertion Anomaly : 테이블에 데이터를 삽입할 때 의도와는 상관없이 원하지 않은 값들로 인해 삽입할 수 없게 되는 현상

  - 삭제 이상 Deletion Anomaly : 테이블에서 한 튜플을 삭제할 때 의도와는 상관없는 값들도 함께 삭제되는 연쇄 삭제가 발생하는 현상

 

3. 함수적 종속성 Functional Dependency

  - 함수적 종속성 : X -> Y이면 Y는 X에 함수적으로 종속된다고 한다. X가 변경되면 Y도 변경되는 것. X : 결정자, Y : 종속자

  (1) 완전 함수적 종속성 Full Functional Dependency

     - 종속자가 기본키에만 종속되며, 기본키가 여러 속성으로 구성되어 있을 경우 기본키의 모든 속성이 포함된 부분집합에 종속되는 경우

  (2) 부분 함수적 종속성 Partial Functional Dependency

     - 종속자가 기본키가 아닌 다른 속성에 종속되거나, 기본키가 여러 속성으로 구성되어 있을 경우 기본키를 구성하는 속성 중 일부에 종속되는 경우

  (3) 이행적 함수 종속성 Transitive Functional Dependency

     - 기본키를 제외한 칼럼 간에 종속성이 발생하는 경우

     - X, Y, Z 세가지 속성이 있을 때 X -> Y, Y -> Z 종속 관계일 경우, X -> Z일 때

  - 왼쪽 예 :

     - 기본키가 아닌 이름이 기본키의 회원 ID에 종속되어 있으므로 부분 함수 종속성이 발생한다

     - 기본키가 아닌 관리점 코드가 기본키가 아닌 관리점에 종속되어 있으므로 이행 함수 종속성이 발생한다

  - 오른쪽 예 : 부분 함수 종속성과 이행 함수 종속성을 제거한 후

 

4. 정규화 절차

  (1) 제1정규화 : 속성의 원자성 확보, 기본키 설정

  (2) 제2정규화 : 기본키가 2개 이상의 속성으로 이루어진 경우, 부분 함수 종속성 제거

  (3) 제3정규화 : 기본키를 제외한 칼럼 간에 종속성 제거. =이행 함수 종속성 제거

  (4) BCNF : 기본키를 제외하고 후보키가 있는 경우, 후보키가 기본키를 종속시키면 분해

  (5) 제4정규화 : 여러 칼럼들이 하나의 칼럼을 종속시키는 경우 분해하여 다중값 종속성 제거

  (6) 제5정규화 : 조인에 의해 종속성이 발생되는 경우 분해

 

5. 정규화와 성능

  - 정규화는 테이블을 분해해서 데이터 중복을 제거하기 때문에 데이터 모델의 유연성을 높임

  - 정규화는 데이터 조회 시에 조인Join을 유발하기 때문에 CPU와 메모리를 많이 사용함

  - 조인으로 인해 성능이 저하되는 문제를 반정규화로 해결할 수 있지만 반정규화는 데이터를 중복시키기 때문에 또 다른 문제를 발생시킴