FOREIGN KEY(외래키)

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예시:

학생정보 

 

학생 id => 기본 키	학생 이름	수강 과목
2017_001	홍길동	국어, 수학
2017_002	홍상진	국어
2017_003	김상진	수학
2017_004	이병철	영어
2017_005	이병철	영어

이 테이블은 DB의 제1 정규형을 무시하는 테이블 

2017_001 학생은 수강 과목에서 2개의 속성값을 가지고 있기 때문에 제1 정규형에 위배

 

제1 정규형은 왜 지켜야 할까?

1. 데이터 중복 최소화: 한 열에 여러 값이 들어갈 경우, 정보의 중복이 발생할 수 있습니다. 이는 데이터베이스의 크기를 불필요하게 증가시키고, 데이터 간의 일관성을 유지하기 어렵게 만듭니다. 예를 들어, '수강 과목' 열에 '국어, 수학'과 같이 여러 과목을 저장하면, 특정 과목에 대한 정보를 수정할 때 여러 레코드를 찾아 수정해야 할 수도 있습니다.
2. 데이터 무결성: 제1 정규형을 따르면 데이터의 무결성을 유지하기 쉬워집니다. 각 열이 원자값만을 가지므로, 데이터를 추가, 수정, 삭제할 때 발생할 수 있는 오류를 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 수강 과목을 개별적으로 관리하면, 특정 학생이 어떤 과목을 수강하는지 명확히 파악하고 관리할 수 있습니다.
3. 쿼리 성능 향상: 제1 정규형을 만족하는 테이블은 쿼리를 작성하고 실행할 때 더 나은 성능을 보입니다. 각 열이 원자값을 가지고 있기 때문에, 검색, 정렬, 집계 등의 작업이 더 효율적으로 이루어질 수 있습니다. 만약 '수강 과목' 열이 여러 과목을 포함한다면, 특정 과목을 찾기 위해서는 문자열을 파싱하는 등의 추가 작업이 필요할 수 있습니다.

 

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그럼 간단하게 2017_001 학생의 정보를 하나 더 추가하면?

학생 id => 기본 키	학생 이름	수강 과목
2017_001	홍길동	국어
2017_001	홍길동	수학
2017_002	홍상진	국어
2017_003	김상진	수학
2017_004	이병철	영어
2017_005	이병철	영어

 

그냥 추가하게 된다면 데이터 수가 늘어나게 되고 => 용량 많이 차지

기본키 는 하나만 존재해야 한다는 규칙에 위배

 

그럼 기본키는 왜 하나만 존재해야 하나?

이를 알기 위해서는 먼저 DB가 어떤 방식으로 자료를 찾는지 확인할 필요가 있다.

일단 가장 간단한 탐색 방법은 그냥 DB의 첫번째 줄부터 순차적으로 탐색하는 것이다

ex)

2017_003 이라는 키를 찾으려면

컴퓨터는 첫번째 줄부터

2017_001, => 불일치

2017_001, => 불일치

2017_002, => 불일치

2017_003,  ====> 일치! (찾음)

이런 식으로 탐색하게 될 것이다.

 

이런 탐색 방식은 데이터가 적을때는 유의미한 시간 차이를 느끼지 못하지만 데이터 수가 많아질수록

탐색해야 하는 라인 수가 많아져 탐색하는데 많은 시간이 걸리게 된다.

 

따라서 DB의 탐색 방식은 아래 그림과 같은 B Tree 라는 트리 구조의 알고리즘에 따라 탐색하게 된다.

=> 물론 DB종류에 따라 알고리즘이 상의할 순 있음

이런 동작 방식은 트리 구조로 되어있고 만약 기본키가 여러개 라면

오류가 생기거나 leaf node에 추가되었다고 해도 항상 기본키 하나만 탐색할 수 있게 된다.

ex)

23-C 옆에 22-B(상진)가 중복되어 추가되었다고 하면 트리 구조상 branch node에서 22-B 를 찾을때는 항상 왼쪽 방향으로 탐색을 하기 때문에 상진이는 더이상 찾을수가 없다.

(=> 물론 이 예시는 논리적 비약이 심합니다. 자세한 내용은 B Tree 알고리즘을 검색해 찾아보는 것이 정확)

https://kyungyeon.dev/posts/66

DB Index 동작원리를 알아보자

  

결론은 기본키는 꼭! 하나만 존재해야 한다는 것이다.

 

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이제 기본키는 하나이고, 속성도 하나만 있어야 한다는 이유는 알게 되었다.

 

그럼 이제 수강 과목이 여러개인 사람을 어떻게  DB에 잘 저장 할수 있을까?

 

제 2 정규화를 사용하자!

다음은 그 예시이다.

 

학생 테이블

학생 id => 기본 키	학생 이름
2017_001	홍길동
2017_002	홍상진
2017_003	김상진
2017_004	이병철
2017_005	이병철

 

수강 테이블

수강 id => 기본 키	학생 id => 외래 키	수강 과목
001	2017_001	국어
002	2017_001	수학
003	2017_002	국어
004	2017_003	수학
005	2017_004	영어
006	2017_005	영어

 

이렇게 나눌 수 있다.

=> 이걸 제 2 정규화 라고 함.