데이터 모델의 구성 요소 3가지

데이터 모델은 데이터베이스의 구조를 정의하고 데이터의 조직화 및 처리 방법을 설명하는 개념적인 모델입니다. 데이터 모델을 구성하는 세 가지 주요 요소는 구조(Structure), 연산(Operation), 제약조건(Constraint)입니다. 각각의 요소는 데이터베이스의 설계 및 구현에 중요한 역할을 합니다.

1. 구조(Structure)

구조는 데이터베이스에 저장될 데이터의 논리적인 구성 요소와 이들 간의 관계를 정의하는 요소입니다. 즉, 데이터의 형식과 구조를 정의하며, 데이터가 어떻게 조직되고 표현되는지에 대한 규칙을 나타냅니다.

• 구성 요소: 개체(Entity), 속성(Attribute), 관계(Relationship) 등을 포함합니다.
• 개체(Entity): 저장되는 실제 데이터의 주체로, 예를 들어 학생, 교과목과 같은 현실 세계의 객체를 데이터베이스에서 관리할 때, 이를 개체라고 부릅니다.
• 속성(Attribute): 개체가 가지는 특성이나 정보를 나타냅니다. 예를 들어 학생 개체에는 이름, 학번, 생년월일과 같은 속성이 포함될 수 있습니다.
• 관계(Relationship): 개체 간의 연관성을 정의합니다. 예를 들어 학생과 교과목 간의 등록 관계는 두 개체 간의 관계를 나타냅니다.

2. 연산(Operation)

연산은 데이터베이스에 저장된 데이터를 처리하고 조작하는 작업을 의미합니다. 이는 데이터의 검색, 수정, 삭제, 삽입과 같은 데이터 조작을 포함합니다. 데이터베이스 시스템에서는 데이터를 관리하고 접근할 수 있는 다양한 연산이 제공됩니다.

• 기본 연산: 데이터를 삽입, 조회, 삭제, 갱신하는 작업을 포함합니다.
  • 삽입(Insert): 새로운 데이터를 데이터베이스에 추가하는 연산입니다.
  • 조회(Select): 데이터베이스에서 원하는 데이터를 검색하는 연산입니다.
  • 갱신(Update): 기존 데이터를 수정하는 연산입니다.
  • 삭제(Delete): 데이터를 제거하는 연산입니다.
• 관계 대수(Relational Algebra)와 관계 해석(Relational Calculus): 데이터베이스 연산을 표현하는 방법입니다.
  • 관계 대수: 데이터를 검색하거나 조작하는 과정에서 사용하는 연산의 집합입니다. 예: 선택(Select), 투사(Project), 조인(Join) 등.
  • 관계 해석: 데이터의 원하는 조건을 기반으로 질의하는 방식으로, 비절차적 방법입니다. 원하는 정보를 어떻게가 아닌 무엇인지 정의하는 방식입니다.

3. 제약조건(Constraint)

제약조건은 데이터의 일관성과 정확성을 유지하기 위해 데이터에 적용되는 규칙을 의미합니다. 제약조건을 통해 데이터베이스가 무결성을 유지하며, 잘못된 데이터의 입력을 방지합니다.

• 개체 무결성(Entity Integrity): 기본 키(primary key)가 중복되거나 NULL 값을 가질 수 없도록 하는 제약입니다. 즉, 모든 개체는 고유한 식별자를 가져야 합니다.
• 참조 무결성(Referential Integrity): 외래 키(foreign key)가 참조하는 값이 반드시 참조되는 테이블에 존재해야 한다는 규칙입니다. 이는 테이블 간의 관계를 유지하는 중요한 제약조건입니다.
• 고유성(Unique Constraint): 특정 열의 값들이 중복되지 않도록 보장합니다. 고유 제약조건이 설정된 컬럼은 중복된 값을 가질 수 없습니다.
• 도메인 무결성(Domain Integrity): 각 속성의 값이 허용된 범위 안에 있어야 하는 규칙입니다. 예를 들어, 나이 속성은 0 이상이어야 한다는 제약을 설정할 수 있습니다.

정리

• 구조(Structure): 데이터베이스에 저장되는 데이터의 형식과 관계를 정의합니다. 개체(Entity), 속성(Attribute), 관계(Relationship) 등이 여기에 포함됩니다.
• 연산(Operation): 데이터베이스에 저장된 데이터를 처리하는 작업을 정의하며, 삽입, 수정, 삭제, 조회 등의 연산을 포함합니다. 관계 대수와 관계 해석도 연산의 일종입니다.
• 제약조건(Constraint): 데이터의 무결성을 유지하기 위한 규칙으로, 개체 무결성, 참조 무결성, 고유성, 도메인 무결성 등이 있습니다.

이 세 가지 구성 요소는 데이터베이스의 설계와 구현에 필수적인 요소로서, 데이터베이스가 올바르게 작동하고 데이터의 일관성과 무결성을 유지할 수 있도록 보장합니다.