08. 데이터 모델링

8.1 데이타의 세계 (1) 3개의 데이타 세계 값 사실 추상적 개념적 표현 데이터 구조의 논리적 표현 추상화 변환 개념적 현실 세계(개체) 개념 세계(개념) 컴퓨터 세계(데이타) 개체 개체 개체 타입 레코드 타입 특성 개체 필드 값 값 값 값 사실 추상화 추상적 개념적 표현 변환 데이터 구조의 논리적 표현 개념적 모델링 데이타 모델링

8.1 데이타의 세계 (2) : 현실 세계의 모델링 ⅰ. 개념적 설계 (conceptual design) 개념적 모델링 : 개념적 표현 ⅱ. 논리적 설계 (logical design) 데이타 모델링 : 논리적 표현 →접근방법(access method)에 독립적 표현 ⅲ. 물리적 설계 (physical design) 데이타 구조화 : 구현 저장 장치에서의 데이타 표현

8.1 데이타의 세계 (3) 논리적 구조 개념적 구조 저장 데이타베이스 현실 세계 개체 개념 세계 정보 모델링 일치성 데이타 논리적 구조 개념적 구조 저장 데이타베이스 현실 세계 개체 개념 세계 정보 모델링 일치성 데이타 모델링 데이타 구조화 컴퓨터 세계 개념적 모델링 데이터 구조화

8.2 데이타 모델의 개념 데이타 모델 : D D = <S, O, C> S : 데이타의 구조(structure) 정적 성질 (추상적 개념) 개체타입과 이들 간의 관계를 명세 O : 연산(operation) 동적 성질 개체 인스턴스를 처리하는 작업에 대한 명세 데이타의 조작 기법 C : 제약 조건(constraint) 데이타의 논리적 제약 - 개체 인스턴스의 허용 조건 :구조(S)로부터 파생 :의미상 제약 데이타 조작의 한계를 표현한 규정

8.3 개체 타입 (1) 개체 타입(entity type) 애트리뷰트의 유형 이름과 애트리뷰트들로 정의됨 개체 집합(entity set) : 특정 개체 타입에 대한 인스턴스 집합 애트리뷰트의 유형 i. 복합 애트리뷰트와 단순 애트리뷰트 ii. 단일값 애트리뷰트와 다중값 애트리뷰트 iii. 유도 애트리뷰트와 저장 애트리뷰트 iv. 널 애트리뷰트

8.3 개체 타입 (2) 주소 도 시(군,읍) 동(면)번지 우편번호 동(면) 번지 아파트번호 복합 애트리뷰트

8.4 관계 타입 관계 타입(relationship type) 개체 집합들 사이의 대응성(correspondence) 사상(mapping) 등록 학생 과목 등록 관계 타입

▶ 관계 타입과 인스턴스 학생개체집합 등록관계집합 과목개체집합 관계 타입과 인스턴스

▶ 관계 타입의 유형 (1) 사상 원소수 – 관계의 분류 기준 1 : 1 (일 대 일) 1 : n (일 대 다) fx : x → y and fy : y → x marriage : bridegroom ↔ bride 1 : n (일 대 다) fx : x → y or fy : y → x (but not both) mothership : mother → children

▶ 관계 타입의 유형 (2) ☞ Note : 사상의 함수성(functionality) n : 1 ( 다 대 일) fx : x → y or fy : y → x (but not both) position : professor → department n : m (다 대 다) fx : x → y fy : y → x (neither) enrollment : student ↔ course ☞ Note : 사상의 함수성(functionality)

▶ 관계 타입의 특성 (1) 강의 교수 교수 시간 장소 애트리뷰트를 가진 관계 타입

▶ 관계 타입의 특성 (2) 전체 참여(total participation) A-B 관계에서 개체 집합B의 모든 개체가 A-B 관계에 참여 ex) 학과 – 교수 부분 참여(partial participation) A-B 관계에서 개체 집합B의 일부 개체만 A-B 관계에 참여 ex) 과목 – 학생 (휴학생 허용시)

대부 상환 관계 ( 주 개체: 대부, 종속 개체: 상환) ▶ 관계 타입의 특성 (3) 존재 종속(existence dependence) 어떤 개체 b의 존재가 개체 a의 존재에 좌우됨 b는 a에 존재 종속 a : 주개체(dominant entity) b : 종속 개체(subordinate entity) 대부상환 대부 상환 대부번호 대부금액 상환번호 상환일자 상환금액 대부 상환 관계 ( 주 개체: 대부, 종속 개체: 상환)

8.5 E-R 모델 개체-관계 모델 ( Entity-Relationship Model ) 현실세계의 개념적 표현 현실세계의 개념적 표현 개체 타입과 관계 타입을 기본 개념으로 현실 세계를 개념적으로 표현하는 방법 개체 집합 : 한 개체 타입에 속하는 모든 개체 인스턴스 관계 집합 : 한 관계 타입에 속하는 모든 관계 인스턴스

8.5.1 E-R 다이어그램 (1) 1976년 Peter Chen 제안 다이어그램( Diagram ) – 무언가를 설명하기 위한 그림이나 도표 E-R 모델의 그래픽 표현 개체 타입 ( entity type ) 관계 타입 ( relationship type ) 속성( attribute ) 링크( link ) 레이블( label ) : 관계의 사상, 원소수를 표현 일대일(1:1), 일대다(1:n), 다대다(n:m)

8.5.1 E-R 다이어그램 (2) example 교수 시간 1 1 지도 교수 번호 교수 이름 강의 전공 학과 n n 장소 등록 n m 학생 과목 과목 번호 과목 이름 학점 학번 이름 주소 학년 성적

8.5.1 E-R 다이어그램 (3) 특징 다 대 다(m : n) 관계 표현 다원 관계(n-ary relationship) 표현 두개 이상의 개체 타입이 하나의 관계에 관련 가능 다중 관계(multiple relationship) 표현 두 개체 타입 사이에 둘 이상의 관계가 존재 가능 관계 타입도 속성(attribute)을 가질 수 있음 강의 시간 장소

8.5.2 개체 타입과 키 애트리뷰트 키 애트리뷰트( key attribute ) 개체 집합 내에 각 개체마다 상이한 값을 갖는 애트리뷰트 키( key ) 개체 타입내의 모든 개체 인스턴스들을 유일하게 식별 동일한 키 값을 갖는 두 개의 객체 인스턴스는 없음 E-R 다이어그램 상에서 밑줄로 표시

8.5.3 약한 개체 타입 (1) 약한 개체 타입(weak entity type) 구별자(discriminator) 자기자신의 애트리뷰트로만 키를 명세할 수 없는 개체 타입  강한 개체 타입(strong entity type) 주 개체 – 강한 개체 타입, 종속 개체 – 약한 개체 타입 구별자(discriminator) 강한 개체와 연관된 약한 개체들을 서로 구별시키는 애트리뷰트 식별 관계 타입(identifying relationship type) 약한 개체를 강한 개체에 연관 부분키(partial key) 약한 객체 키 = 강한 개체 키 + 약한 개체 구별자( 부분 키 )

8.5.3 약한 개체 타입 (2) 대부상환 대부 상환 대부번호 대부금액 상환번호 상환일자 상환금액 1 n 대부 상환 대부번호 대부금액 상환번호 상환일자 상환금액 대부 상환 관계의 E-R 다이어그램

8.5.4 E-R 다이어그램 표기법 애트리뷰트 개체 타입 키 애트리뷰트 약한 개체 타입 부분키 애트리뷰트 관계 타입 다중값 애트리뷰트 약한 관계 타입 복합 애트리뷰트 전체 참여 개체 타입 유도 애트리뷰트

8.6 논리적 데이타 모델 개념적 데이타 모델 논리적 데이타 모델 개체-관계 데이타 모델 현실 세계를 추상적으로 표현한 개념적 구조 논리적 데이타 모델 개념적 구조를 목표 데이터 베이스에 사상시키기 위해, 논리적 구조로 표현하기 위한 일련의 규칙 ER 다이어그램 데이타 모델 저장 데이타베이스 현실세계

8.6 데이타 모델 관계 데이타 모델 ( Relational Data Model ) 네트워크 데이타 모델 ( Network Data Model ) 계층 데이타 모델 ( Hierarchical Data Model )

▶ 관계 데이타 모델 데이타베이스 관계 스키마( Relation Schema ) 테이블(릴레이션)의 집합 개체 릴레이션, 관계 릴레이션을 모두 테이블로 표현 관계 스키마( Relation Schema ) 개체와 관계성의 테이블 정의 Schema - An outline of a plan or theory 학생 교수 과목 지도 등록 강의 과목 번호 과목 이름 학 점 교수 번호 학 번 학 번 성 적 이 름 주 소 학 년 전 공 학 과 교수 이름 시 간 장 소

▶ 네트워크 데이타 모델 스키마 다이어그램이 Network(그래프) 허용되는 레코드 타입, 관계성을 명세 Owner-member관계 두 레코드 타입간의 1:n 관계 교 수 학 생 과 목 지 도 강 의 등 록 수 강

 데이터 구조도 (1) Bachman 다이어그램 (1969) Data Structure Diagram 레코드 타입 간의 관계에 대한 도형적 표현 과목 선수과목 성적 강의 학생 선수 과목성적 스케줄 등록 학생-성적

 자료 구조도 (2) 구성 요소 스키마 다이어그램으로 사용 가능 사각형 노드 : 레코드 타입 (개체 타입) 직선(link;arc) : 레코드 타입 간의 일대다 (1:n) 관계 레이블 : 관계 이름 스키마 다이어그램으로 사용 가능 (데이타베이스의 논리적 구조를 표현한 데이타 구조도, 즉 스키마의 도형적 표현) 트리 형태 : 계층 데이타 모델 그래프 형태 : 네트워크 데이타 모델

▶ 계층 데이타 모델 스키마 다이아그램이 트리 No Cycle 루트 레코드, 자식 레코드, 레벨 자식-부모(Parent-Child)관계 1:n 관계의 두 레코드 타입 교 수 학 생 과 목 수강 과목 등록 학생