[database] 키와 제약 조건
릴레이션(Relation)과 키(Key)
관계형 데이터 모델
관계형 데이터베이스 개념은 관계형 데이터 모델에 기반하고 있다.
관계형 데이터 모델은 이론적으로는 릴레이션(relation)이라는 수학적 집합 개념에 기초하고 있다.
관계 모델에서 릴레이션(relation)은 동일한 구조로 이뤄진 튜플(tuple)의 집합을 말한다.
쉽게 표현하면 릴레이션은 2차원 테이블(table) 형태의 단순한 구조다.
테이블 개념은 내부 저장 구조에 대한 추상적인 표현일 뿐이고, 물리적으로는 복잡한 구조 속에 데이터가 저장된다.
관계형 데이터베이스에서 데이터베이스는 전체 릴레이션들의 모임이다.
릴레이션 용어 정리
- 속성(attribute) : 테이블의 열(column). 데이터를 표현하는 가장 작은 논리적 단위
- 속성 집합(attribute domain) : 각 속성이 취할 수 있는 모든 값들의 집합을 정의한 것. 데이터 타입과 비슷!
- 튜플(tuple), record : 테이블의 각 행(row)
- 차수(degree) : 릴레이션을 구성하는 전체 속성의 개수. 각 튜플이 가지는 속성값의 개수는 해당 릴레이션의 차수와 같다.
키(Key)
튜플의 유일성 규칙을 충족시키기 위해 모든 릴레이션은 키(Key) 를 갖는다.
키는 릴레이션이 단순한 테이블이 아님을 보여주는 대표적 개념이다.
데이터베이스에서 키는 여러 무결성 제약 조건에 대해 중요한 역할을 한다.
후보키(Candidate Key)
튜플을 유일하게 식별할 수 있는 속성들의 최소(부분) 집합.
후보키는 유일성과 최소성 조건을 모두 만족해야 한다.
- 유일성 : Key로 하나의 튜플을 유일하게 식별할 수 있음
- 최소성 : 각 튜플들을 유일하게 식별하기 위해 꼭 필요한 최소한을 만족
예를 들어, 속성 중 '이름'을 기본키로 사용한다면 동명이인이 있을 수 있기 때문에 유일성을 만족할 수 없다.
모든 릴레이션은 최소 하나 이상의 후보키를 가진다.
기본키(Primary Key)
튜플을 대표하도록 선정된 후보키.
대부분의 DB에서는id로 튜플을 식별한다.
대체키(Alternate Key)
기본키로 선정되지 못한 후보키.
슈퍼키(Super Key)
유일성은 만족하지만, 최소성과는 상관 없는 키.
투플을 유일하게 식별할 수 있는 속성들의 집합.
꼭 필요한 속성이 아니어도 포함된다.
외래키(Foreign Key)
외부 릴레이션의 키를 참조하는 키 외래키의 값은 참조될 다른 릴레이션의 기본키(PK) 중에서 하나를 골라 정한다.
외래키 포함한 테이블 생성 (sql)
sql
CREATE TABLE table_name (
id INTEGER PRIMARY KEY,
col3 INTEGER FOREIGN KEY
REFERENCES other_table(other_id),
... )무결성 제약 조건
데이터 무결성(integrity) 은 데이터베이스에 저장된 데이터의 일관성과 정확성을 지키는 것을 말한다.
개체 무결성 제약 조건(PK constraint)
기본키(PK)로 지정한 모든 속성은 NULL값을 가질 수 없고 릴레이션 안에서 중복되지 않는 유일한 값을 가지도록 하는 제약 조건
개체의 유일성을 위해, 왠만하면 릴레이션마다 PK를 정의해야 한다.
보통은 테이블을 생성할 때 PRIMARY KEY(기본키)를 선언함으로써 적용된다.
SQL PRIMARY KEY
sql
CREATE TABLE Persons (
ID int NOT NULL PRIMARY KEY,
LastName varchar(255) NOT NULL,
FirstName varchar(255),
Age int
);참조 무결성 제약 조건(FK constraint)
외래키(FK)로 지정한 속성은 참조하는 릴레이션의 기본키(PK) 값과 일치하거나 NULL값을 가지도록 하는 제약 조건 어떤 개체의 외래키가 NULL 값을 갖는다는건 관련된 개체가 없음을 의미한다.
반면에 어떤 값을 갖는다면, 그 값은 반드시 관련된 개체의 기본키값과 일치해야 한다.
만약 관계된 개체를 삭제하려면, 그걸 참조중인 개체를 먼저 삭제하거나 관계를 끊어야 한다.
외래키의 값이 존재하지 않는 기본키라면 PK 제약 조건을 위배하기 때문이다.
SQL FOREIGN KEY
sql
CREATE TABLE Orders (
OrderID int NOT NULL PRIMARY KEY,
OrderNumber int NOT NULL,
PersonID int FOREIGN KEY REFERENCES Persons(PersonID)
);도메인 무결성 제약 조건(domain constraint)
튜플의 모든 속성 값이 각 속성 도메인에 속한 값만을 취하도록 하는 제약 조건. SQL에서 테이블 생성시 각 열의 타입을 명시하거나
NULL혹은NOT NULL,DEFAULT(디폴트 값),CHECK(값 범위 체크 조건)등의 키워드 설정을 써서 제약을 명시한다.
유일성 제약 조건(uniqueness constraint)
키 속성 값이 서로 중복되지 않고 유일하도록 하는 제약 조건. SQL에서 테이블 생성시에
UNIQUE(유일 조건)키워드 설정을 써서 명시한다.
참고
- https://ko.wikipedia.org/wiki/SQL
- https://victorydntmd.tistory.com/126
- http://wiki.hash.kr/index.php/%EC%88%98%ED%8D%BC%ED%82%A4