면접을 위한 CS 전공지식 노트 (11) - ERD와 정규화 과정

ERD 와 정규화 과정

ERD (Entity Relationship Diagram) 는 데이터베이스를 구축할 떄 가장 기초적인 뼈대 역할을 하며, 릴레이션 간의 관계들을 정의한 것이다. 만약 서비스를 구축한다면 가장 먼저 신경 써야 할 부분이며 이 부분을 신경 쓰지 않고 서비스를 구축한다면 단단하지 않은 골조로 건물을 짓는 것이나 다름없습니다.

01. ERD의 중요성

ERD는 시스템의 요구 사항을 기반으로 작성되며 이 ERD를 기반으로 데이터베이스를 구축합니다. 데이터베이스를 구축한 이후에도 디버깅 또는 비즈니스 프로세스 재설계가 필요한 경우에 설계도 역할을 담당하기도 합니다.

하지만 ERD는 관계형 구조로 표현할 수 있는 데이터를 구성하는 데 유용할 수 있지만 비정형 데이터를 충분히 표현할 수 없다는 단점이 있습니다.

• 비정형 데이터

비구조화 데이터를 말하며, 미리 정의된 데이터 모델이 없거나 미리 정의된 방식으로 정리되지 않은 정보를 말한다. MongoDB 같은 NoSQL 데이터베이스에서 주로 저장하고 사용된다.

02. 예제로 배우는 ERD

아래 예제의 서비스 요구 사항과 답을 기반으로 ERD를 작성해보자. 참고로 정답 ERD의 테이블 필드, 타입은 생략

• 승원 영업부서의 ERD
  • 요구사항
    • 영업사원은 0~N명의 고객을 관리한다.
    • 고객은 0~N개의 주문을 넣을 수 있다.
    • 주문에는 1~N개의 상품이 들어간다.

• 재구 오브 레전드의 ERD
  • 요구 사항
    • 선수들은 1명의 챔피언을 고를 수 있다.
    • 챔피언은 한 개 이상의 스킬을 갖는다.
    • 스킬은 한 개 이상의 특성을 갖는다.

03. 정규화 과정

릴레이션은 테이블이라고 생각하면 이해가 편함

정규화 과정은 릴레이션 간의 잘못된 종속 관계로 인해 데이터베이스 이상 현상이 일어나서 이를 해결하거나,저장 공간을 효율적으로 사용하기 위해 릴레이션을 여러 개로 분리하는 과정입니다.
(즉, 테이블의 컬럼을 쪼개서 테이블을 분리 시키는 거라고 생각하면 될듯?)

• 데이터베이스 이상현상

회원이 한 개의 등급을 가져야 하는데 3개의 등급을 갖거나 삭제할 때 필요한 데이터가 같이 삭제되고, 데이터를 삽입해야 하는데, 하나의 필드 값이 NULL이 되면 안 되어서 삽입하기 어려운 현상을 말한다.

• 정규화 과정

  • 정규형 원칙을 기반으로 정규형을 만들어가는 과정이며, 정규화된 정도는 정규형(NF, Normal Form)으로 표현합니다.

  • 기본 정규형
    • 제1 정규형
    • 제2 정규형
    • 제3 정규형
    • 보이스/코드 정규형 (BCNF)
  • 고급 정규형
    • 제4 정규형
    • 제5 정규형

등이 있다. 아래에서는 기본 정규형에 대해 알아보도록 한다. (고급 정규형까진 잘 가지 않는다고 함)

정규형 원칙

정규형의 원칙이란 같은 의미를 표현하는 릴레이션이지만 좀 더 좋은 구조로 만들어야 하고, 자료의 중복성은 감소해야 하고, 독립적인 관계는 별개의 릴레이션으로 표현해야 하며, 각각의 릴레이션은 독립적인 표현이 가능해야 하는 것을 말한다.

정규형 개념 및 정의 설명

제1 정규형부터 보이스/코드정규형 까지의 자세한 설명은 아래 블로그 사진을 클릭하여 참고하길 바랍니다.