greeen💚

정규화 개요

• 관계형 스키마를 더 작은 속성의 세트로 쪼개어 바람직한 스키마로 만들어 가는 과정
• 하나의 종속성이 하나의 릴레이션에 표현될 수 있도록 분해해가는 과정
• 데이터베이스 논리적 단계에서 수행
• 정규화된 데이터 모델은 일관성, 정확성, 단순성, 비중복성, 안정성 등을 보장

이상(Anomaly)의 개념 및 종류

정규화를 거치지 않으면, 데이터베이스 내에 데이터들이 불필요하게 중복되어 릴레이션 조작 시 곤란한 이상(Anomaly) 발생

예시 릴레이션

• 삽입 이상 
  - 민트초코맛 우유가 출시되었는데 아직 구매한 회원이 없다면 삽입 이상
  (회원코드와 회원명에 원하지 않은 null 값이 삽입됨)
• 삭제 이상
  -이검정씨가 바나나맛 우유 구매를 취소하면 이검정 회원이 사라지는 삭제 이상
  (구매내역만 삭제하는 것이 아닌 회원 정보까지 삭제됨)
• 갱신 이상
  - 초코 우유 가격이 500원에서 600원으로 오를 때 강분홍씨의 구매 튜플만 바꾼다면 갱신 이상
  (최보라씨 튜플의 초코맛 우유 가격 속성값도 갱신하지 않았을 때 모순이 발생함)

정규화 원칙

1. 정보의 무손실 표현 - 하나의 스키마를 다른 스키마로 변환할 때 정보의 손실이 있어서는 안됨
2. 분리의 원칙 - 하나의 독립된 관계성은 하나의 독립된 릴레이션으로 분리시켜 표현
3. 데이터의 중복성이 감소되어야 함

정규화 과정🌟

속성의 바탕색이 하얀색이면 릴레이션이 정규화 전이고, 초록색이면 릴레이션이 정규화 후 입니다!

• 1NF (제1정규형)
  • 릴레이션에 속한 모든 도메인이 원자값으로만 되어있는 정규형

    

     
  • 바나나와 딸기가 같이 있었던 속성 값을 각각의 원자값으로 정규화

• 2NF (제2정규형)
  • R이 1NF이고, 기본키가 아닌 모든 속성이 기본키에 대하여 완전 함수적 종속을 만족하는 정규형

  • 

  • 부분함수 종속을 제거하기 위해 릴레이션을 분리하여 정규화

• 3NF (제3정규형)
  • R이 2NF이고, 기본키가 아닌 모든 속성이 기본키에 대해 이행적 종속을 만족하지 않는 정규형

  • 

  • 이행적 종속(A이면 B이고, B이면 C다)를 만족했던(가격이 20이면, 할인율이 10이다)관계로 정규화

• BCNF (Boyce-Codd 정규형)
  • 결정자가 모두 후보키인 정규형
  • 결정자이면서 후보키가 아닌 것 제거
  • 3NF에서 후보키가 여러 개 존재하고 서로 중첩되는 경우에 적용하는 경우에 적용하는 강한 제 3정규형

  • 

  • ↑위와 같은 원 릴레이션에서 3NF까지 진행하면 ↓두 릴레이션과같다.

  • 

  • ↑이때, 과목에 중복되는 DB과목이 존재함!(Primary Key 제약조건 위배)

  • 

  • 따라서 기본키는 (학번+과목)이 되도록 함
  • 즉 모든 결정자가 후보키가 되도록 한다.

• 4NF (제4정규형)
  • 다치종속 제거
• 5NF (제5정규형)
  • 조인 종속성 이용

정규화 목적

1. 데이터 구조의 안정성 및 무결성을 유지
2. 어떠한 릴레이션이더라도 데이터베이스 내에서 표현이 가능함
3. 효과적인 검색 알고리즘 생성
4. 데이터의 중복을 배제하여 이상의 발생 방지
5. 데이터 삽입 시 릴레이션을 재구성할 필요성 감소
6. 데이터 모형의 단순화
7. 개체와 속성의 누락여부 확인 가능