❗️날짜별로 정리하여 복습하기를 원하기 때문에 내용이 길고 다소 정리되지 않았습니다.

데이터베이스와 SQL실습

데이터베이스 개요

Major Terms

  • Data, Database
  • Data model, Data modeling
    • E-R model, semantic object model, relational model
  • Database management systems (DBMS)
    • SW(system SW)
    • DB2, Oracle, SQl Server, MySQL etc
  • Data language: SQL
  • Database design
    • tool : E-R Win, Visio, DA#
  • Database administrator (DBA)
  • Database tuning & monitoring
    • Orange

DBMS

  • Characteristics
    • SW (system SW)
    • Global vendors
      • IBM DB2
      • Oracle
      • Microsoft : SQL Server
      • MySQL → sold to Toracle
      • MariaDB
      • PostgreSQL
      • SAP HANA
    • Korean vendors(30% market shar of Korean market)
      • CUBRID
      • Goldilocks
      • Altibase
      • Tibero

💡 NoSQL → Not Only SQL

데이터베이스의 정의

  • 조직의 모든 응용 프로그램이 공유하기 위해 통합 저장한 운영 데이터 operational data의 집합
    • 응용 : 인사관리, 회계관리, 계정관리, 수강신청, …
    • 공유 : 동시 공유 concurrent sharing
    • 통합 : 모든 데이터 파일을 통합 → 중복 제거(통제된 중복 controlled redundancy)
    • 저장: 디스크에 저장
    • 운영 데이터 : 조직의 운영에 필수적으로 필요한 데이터
  • Self-describing collection of data
    • Data와 스키마(metadata)를 모두 보유

Naming convention

Table 이름 : 대문자

Column 이름 : 첫글자 대문자

데이터베이스 예시

Application Num of Users Typical size(rows)
Sales contact manager 1 2000
Patient appointment (doctor, dentist) 15 ~ 50 100000
Customer Relationship Management (CRM) 500 10 million
Enterprise Resource Planning(ERP) 5000 10 million+
E-commerce site Possibly millions 1 billion+
Digital dashboard 500 100000
Data mining 25 100000 ~ millions+
  • OLTP(On Line Transaction Processing): 항공사, 은행 → 기업의 본업, 수익 창출
    • IBM DB2, Oracle 1979-81
  • MES : 제조 공정 자동화
    • Oracle(삼성전자)
  • ERP : 인사, 회계 관리, SAP
  • CRM : 고객 관리
  • DW(data warehouse):현재 + 과거 데이터
    • OLAP(On Line Analytical Processing)
    • Data mining : 연관 분석, 분류, 클러스터링, …

DB 성능 단위

  • DB 처리 단위 : Transaction
  • tps : transaction/second
  • 10,000 tps, 1,000-100tps, 10-1 tps(추정)
  • www.tpc.org

DBMS의 기능

  • 정의 : DB구조(스키마) 정의, 테이블 구조 정의
  • 조작 : DB조작, 검색, 삽입, 삭제, 갱신 Retrieval, insertion, deletion, update
  • 제어 : 회복, 동시성제어, 보안, 무결성

정규화 이론

💡 하나 또는 두 개의 테이블

하나의 테이블을 두개로 쪼개는 것 : 정규화

  • 중복된 데이터를 허용하지 않음
  • 무결정 유지
  • 정규화에 관한 포스트 [링크]

데이터 언어

  • 관계 대수 기반
    • DBMS 내부용
  • 관계 해석 기반
    • 튜플 해석식
    • 도메인 해석식
  • 관계 매핑 기반?

SQL 언어 문장

  • DDL(Data definition language) : 스키마 (테이블)
    • Create table, alter table, drop table
    • Create view, drop view
    • Create index, drop index
  • DML(Data manipulation language)
    • Select from where 검색
    • Insert into 삽입
    • Delete from 삭제
    • Update set 갱신
  • DCL(Data control language)
    • 데이터 제어용, 주로 DBA나 응용 프로그래머가 사용
    • 보안, 권한부여 Grant to, revoke from
    • 동시성 제어 lock, unlock
    • 회복 commit, rollback

와일드카드

  • SQL 92 Standard (SQL Server, Oracle, etc)
    • _ = 한 문자 (Exact match)
    • % = 0개 혹은 그 이상의 글자 (partial match)
  • MS Access (based on MS DOS)
    • ? = 한 문자 (Exact match)
      • = 0개 혹은 그 이상의 글자 (partial match)

집계함수(Aggregation func)

  • COUNT
  • SUM
  • AVG
  • MIN
  • MAX

쿼리 해석 순서

4.Select
1.From
2.[Where]
3.[Group by [Having]]
5.[Order by]

관계형 모델과 정규화

데이터 모델

  • 실세계를 capture 하는 방법(도구)
  • 종류
    • 개념적 데이터 모델(conceptual data model)

      • E-R 모델(Entity-Relationship model)

        → 모델링 도구 : ERWin, DA#(EnCore)

      • Semantic network, semantic object model (Kroenke, 5th Ed.)

      • UML

      • SEUL model

    • 논리적 데이터 모델(logical data model)

      • 관계 데이터 모델(logical data model): relation(table)기반, E.F.codd가 제안

        → DB2, Oracle

      • 계층 데이터 모델(hierarchical data model) : tree 기반

        → IMS

      • 네트워크 데이터 모델(Network data model) : graph 기반

💡 E-R 모델의 Relationship과 관계 데이터 모델의 Relational은 다른 의미

  • 용도
    • 개념 데이터 모델 : DB 개념적 설계 단계에서 아용
    • 논리 데이터 모델 : DB 논리적 설계 단계에서 사용, 이 모델을 구현한 것이 DBMS

관계 데이터 모델

  • <S, O, C>로 구성
  • S : Structure, 구조
    • 릴레이션, 열(속성), 행(튜플)
    • 튜플의 집합, 카티션 프로덕트의 subset, …
  • O : Operation, 연산
    • 관계 대수(relational algebra)
      • 집합 연산 : 합집합, 교집합, 차집합, 카티션 프로덕트
      • 순수 연산 : selection, projection, join, division
    • 관계 해석(relation caculus)
      • 튜플 관계 해석
      • 도메인 관계 해석
  • C : Constraints, 제약조건
    • 구조적 제약조건 : 개체 무결성, 참조 무결성
    • 의미적 제약조건 : 도메인 무결성

💡 관계 데이터 모델에서는 row를 tuple, column을 attribute라 함,
R={<1,a>,<2,b>…} 집합(set)으로 표현됨
A라는 attribute 가 가질 수 있는 값의 집합을 Domain이라고 함.
tuple의 수를 cardinality라고 함.
attribute의 수를 degree라고 함

관계 대수(Relational Algebra)

  • 릴레이션을 처리하기 위한 연산의 집합
    • 릴레이션 : 튜플의 집합
  • 기본 연산
    • 일반 집합 연산자
      • 합집합(union, ∪)
      • 교집합(intersect, ∩)
      • 차집합(difference, -)
      • 카티션 프로덕트(cartesian product, ×)
    • 순수 관계 연산자
      • 셀렉트(σ)
      • 프로젝트(π)
      • 조인 : 카티션 프로덕트에서 일부를 추출
        • Thetajoin(⋈) : 조건 만족하는 튜플만 반환
          • Equijoin(조인된 attribute가 둘 다 존재) = Innerjoin
          • Naturaljoin(중복된 attribute 중 하나 제거)
        • Outerjoin(⋈+) : 매칭이 되지 않은 튜플도 모두 그냥 추출함
      • 디비전(÷)
        • ex) A ÷ B → B에 있는 모든 tuple을 수행한 A 추출
  • 폐쇄 성질(closure property)
    • 피연산자와 연산 결과가 모두 릴레이션(집합이여야함 : 프로젝션 연산 수행시 중복 제거됨)
    • 중첩(nested)된 수식의 표현이 가능