논리 데이터 모델
논리 데이터 모델은 데이터베이스 설계에서 사용되는 추상화된 데이터 구조를 나타냅니다. 이 모델은 개념적 모델에서 파생되며, 데이터베이스 시스템이 구체화될 때 논리적으로 정의됩니다. 논리 데이터 모델은 구체적인 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)과는 독립적으로 데이터의 구조와 관계를 정의하며, 데이터베이스 시스템의 논리적 구조를 명세화합니다.
논리 데이터 모델링에서 사용되는 주요 요소는 다음과 같습니다:
- 테이블(Table): 논리 데이터 모델에서 데이터를 저장하는 기본 단위입니다. 테이블은 열(Column)과 행(Row)으로 구성되며, 각 열은 특정 유형의 데이터를 나타내고 각 행은 데이터 레코드를 나타냅니다.
- 열(Column): 테이블의 속성을 나타냅니다. 각 열은 특정 데이터 유형(숫자, 문자열, 날짜 등)을 갖습니다. 열은 데이터베이스에서 필드 또는 속성(Attribute)로도 알려져 있습니다.
- 키(Key): 데이터베이스에서 레코드를 고유하게 식별하는 데 사용되는 열의 집합입니다. 주요 키(Primary Key)는 레코드를 고유하게 식별하는 데 사용되며, 후보 키(Candidate Key)는 주요 키가 될 수 있는 열의 집합을 나타냅니다. 외래 키(Foreign Key)는 다른 테이블과의 관계를 나타내며, 다른 테이블의 주요 키를 참조합니다.
- 인덱스(Index): 데이터 검색 및 정렬을 개선하기 위해 테이블의 열에 생성되는 추가적인 구조입니다. 인덱스는 특정 열의 값을 빠르게 찾을 수 있도록 합니다.
- 제약 조건(Constraint): 데이터의 무결성을 보장하기 위해 적용되는 규칙입니다. 주요 제약 조건에는 기본 키, 외래 키, 무결성 제약 조건 등이 포함될 수 있습니다.
논리 데이터 모델은 시스템의 구조를 논리적으로 정의하여 데이터베이스 시스템의 설계와 개발을 지원합니다. 이 모델은 실제 데이터베이스 시스템의 물리적 구현과는 분리되어 있으며, 여러 DBMS에서 동일한 논리 데이터 모델을 기반으로 서로 다른 물리적 구현을 할 수 있습니다.
개체(Entity),속성(Attribute),관계(Relationship),릴레이션(Relation)
- 개체(Entity): 논리 데이터 모델에서 개체는 데이터베이스에 저장되는 개별적인 사물이나 개념을 나타냅니다. 각 개체는 데이터베이스에서 하나의 테이블로 표현될 수 있습니다.
- 속성(Attribute): 개체의 특성이나 속성을 나타냅니다. 각 속성은 개체의 열(Column)로 표현되며, 해당 속성의 값은 튜플(Tuple)에 저장됩니다.
- 관계(Relationship): 논리 데이터 모델에서 관계는 개체 간의 연결이나 상호 작용을 나타냅니다. 관계는 데이터베이스 테이블 간의 관계로 표현되며, 외래 키(Foreign Key)를 사용하여 구현됩니다.
- 릴레이션(Relation): 관계형 데이터베이스에서 데이터를 저장하는 기본 단위입니다. 릴레이션은 테이블(Table)이라고도 불리며, 개체와 속성의 집합을 나타냅니다. 각 릴레이션은 고유한 이름을 가지며, 각 행은 특정한 개체의 인스턴스를 나타냅니다.
릴레이션(Relation)
릴레이션은 관계형 데이터베이스 모델에서 데이터를 표현하는 기본적인 단위입니다. 릴레이션은 일반적으로 테이블(Table)이라고도 불립니다. 각 릴레이션은 데이터베이스에 저장된 특정 유형의 정보를 나타내며, 여러 행과 열로 구성됩니다.
- 릴레이션 이름: 릴레이션을 식별하는 고유한 이름입니다. 데이터베이스 스키마에서 릴레이션 이름은 일반적으로 테이블 이름으로 사용됩니다.
- 튜플(Tuple): 릴레이션의 각 행은 튜플이라고도 불리며, 릴레이션에서 개별적인 데이터 항목을 나타냅니다. 각 튜플은 릴레이션의 속성에 대한 값을 포함합니다.
- 속성(Attribute): 릴레이션의 각 열은 속성이라고도 불리며, 특정 유형의 데이터를 나타냅니다. 각 속성은 해당 릴레이션의 속성 도메인에 따라 정의됩니다.
- 도메인(Domain): 각 속성에 대한 허용되는 값의 범위를 정의하는 데이터 유형입니다. 예를 들어, 속성 "이름"의 도메인은 문자열 데이터 유형이 될 수 있습니다.
- 키(Key): 릴레이션에서 데이터의 고유성을 보장하는 데 사용되는 열 또는 열의 조합입니다. 주요 키(Primary Key)는 튜플을 고유하게 식별하며, 외래 키(Foreign Key)는 다른 릴레이션과의 관계를 정의합니다.
릴레이션은 일반적으로 관계형 데이터베이스에서 사용되는 가장 기본적인 데이터 저장 구조이며, SQL(Structured Query Language)과 같은 쿼리 언어를 사용하여 데이터를 검색, 삽입, 업데이트 및 삭제할 수 있습니다. 데이터베이스 설계 및 관리에서 릴레이션은 중요한 개념이며, 효율적인 데이터베이스 구조를 설계하는 데 사용됩니다.
Entity-Relationship(ER) 모델을 관계형 데이터베이스 모델로 전환
Entity-Relationship(ER) 모델을 관계형 데이터베이스 모델로 전환하는 과정은 논리적 데이터 모델링의 중요한 단계 중 하나입니다. 이 과정은 ER 다이어그램에서 정의된 개체, 속성, 관계를 관계형 데이터베이스의 테이블, 열, 외래 키 등으로 변환하는 것을 의미합니다. 전환 과정은 다음과 같은 단계로 진행됩니다:
- 개체를 테이블로 변환:
- 각 개체는 관계형 데이터베이스에서 테이블로 변환됩니다. 개체의 속성은 테이블의 열(Column)로 매핑됩니다.
- 각 테이블은 개체의 키로 사용될 수 있는 기본 키(Primary Key)를 가져야 합니다.
- 관계를 외래 키로 변환:
- 관계는 관계형 데이터베이스에서 외래 키(Foreign Key)로 변환됩니다. 외래 키는 관계를 맺는 두 테이블 중 하나에 추가됩니다.
- 일대다(1:N), 다대다(N:M) 관계의 경우, 각 테이블에 적절한 외래 키가 추가되어 관계를 정의합니다.
- 다대다(M:N) 관계의 해결:
- 다대다 관계는 관계형 데이터베이스에서 해결 테이블로 변환됩니다. 이를 위해 관계를 맺는 두 개체의 기본 키를 포함하는 새로운 테이블을 생성합니다.
- 새로운 테이블은 해당 개체의 외래 키(Foreign Key)이자 복합 기본 키(Composite Primary Key)를 가지게 됩니다.
- 논리적 모델 검증:
- 변환된 관계형 데이터베이스 모델이 원래의 ER 모델을 충실히 반영하는지 확인하기 위해 논리적 모델 검증을 수행합니다.
- 각 테이블의 열, 기본 키 및 외래 키가 올바르게 정의되었는지 검토합니다.
- 물리적 모델링:
- 논리적 모델을 물리적 데이터베이스 구조로 변환합니다. 이 단계에서는 테이블 간의 인덱스, 제약 조건 등의 세부 사항을 정의합니다.
- 선택된 DBMS(Database Management System)의 특성 및 성능 요구사항을 고려하여 데이터베이스를 최적화합니다.
매핑 규칙(mapping rules)
매핑 규칙(mapping rules)은 데이터베이스 모델 간에 개체, 속성, 관계 등을 서로 변환할 때 따르는 규칙 또는 방법론을 의미합니다. 일반적으로 개체 관계 모델(ER 모델)과 관계형 데이터베이스 모델 간의 매핑 규칙이 가장 많이 사용됩니다. 매핑 규칙은 다음과 같은 형태로 존재할 수 있습니다:
- 개체(Entity) 매핑 규칙:
- 각 개체는 관계형 데이터베이스에서 테이블로 매핑됩니다. 개체의 속성은 테이블의 열로 변환됩니다. 개체의 기본 키는 테이블의 기본 키로 매핑됩니다.
- 관계(Relationship) 매핑 규칙:
- 일대다(1:N), 다대다(M:N) 관계 등과 같은 관계는 관계형 데이터베이스에서 외래 키(Foreign Key)를 사용하여 매핑됩니다. 관계를 맺는 두 테이블 중 하나에 외래 키가 추가되어 관계를 정의합니다.
- 속성(Attribute) 매핑 규칙:
- 개체의 속성은 테이블의 열로 직접 매핑됩니다. 각 속성은 해당 속성이 포함된 테이블의 열(Column)로 변환됩니다.
- 다대다(M:N) 관계 해결 매핑 규칙:
- 다대다 관계는 관계형 데이터베이스에서 해결 테이블로 변환됩니다. 이를 위해 관계를 맺는 두 개체의 기본 키를 포함하는 새로운 테이블을 생성합니다.
- 기타 매핑 규칙:
- 데이터베이스 모델 간에 데이터 형식이나 제약 조건, 인덱스 등의 세부 사항을 매핑할 때 사용되는 다양한 규칙이 있을 수 있습니다.
논리 데이터 모델에서 관계의 종류
- 정상 관계 (Regular Relationship): 일반적인 개체 간의 관계를 의미합니다. 이는 가장 흔히 볼 수 있는 관계 유형이며, 한 개체가 다른 개체와 일반적인 관계를 맺는 경우를 나타냅니다.
- 자기 참조 관계 (Self-Referencing Relationship): 동일한 개체 유형 간의 관계를 나타냅니다. 즉, 개체가 자기 자신과 관련된 관계를 갖는 경우입니다. 예를 들어, 조직 구조에서 직원이 직원과 관련된 관리자를 가리키는 경우가 있습니다.
- 슈퍼타입 서브타입 관계 (Supertype-Subtype Relationship): 상위 개체 유형과 하위 개체 유형 간의 관계를 나타냅니다. 슈퍼타입은 하나 이상의 서브타입을 가지며, 각 서브타입은 상위 유형에 특화된 속성을 가집니다. 이러한 관계는 상속 개념과 유사합니다.
- 주식별자 관계 (Identifying Relationship): 부모 개체의 주식별자가 자식 개체의 주식별자에도 사용되는 관계를 의미합니다. 즉, 자식 개체의 주식별자는 부모 개체의 주식별자에 종속됩니다.
- 비식별자 관계 (Non-Identifying Relationship): 부모 개체의 주식별자가 자식 개체의 주식별자가 아닌 다른 속성에 사용되는 관계를 의미합니다. 즉, 자식 개체의 주식별자는 부모 개체의 주식별자와 직접적으로 관련되지 않습니다.
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