E-R 모델과 관계 데이터 모델
쉽게 말하면
관계형 데이터베이스는 데이터를 표(릴레이션)로 담아요. 표의 가로줄 하나가 튜플(행), 세로 칸 하나가 속성(열)이에요. 열의 개수는 차수, 행의 개수는 카디널리티라고 불러요. 행 하나를 콕 집어 구별하는 열을 키라고 하는데, 그중 대표로 고른 게 기본키, 다른 표의 기본키를 가리키는 게 외래키예요. 설계 그림인 E-R 다이어그램에서는 개체는 사각형, 관계는 마름모, 속성은 타원으로 그려요.
시험용 정의
E-R 모델(피터 첸)은 현실 세계를 개체(사각형), 관계(마름모), 속성(타원)으로 표현하는 개념적 모델이다. 관계 데이터 모델은 데이터를 2차원 표인 릴레이션으로 표현한다. 릴레이션은 릴레이션 스키마(구조)와 릴레이션 인스턴스(실제 값)로 이루어지며, 행은 튜플, 열은 속성, 속성이 가질 수 있는 값의 범위는 도메인, 속성 수는 차수, 튜플 수는 카디널리티다. 키: 슈퍼키(유일성만), 후보키(유일성과 최소성), 기본키(후보키 중 선택, NULL 불가), 대체키(기본키가 아닌 후보키), 외래키(다른 릴레이션의 기본키를 참조). 무결성: 개체 무결성(기본키는 NULL·중복 불가), 참조 무결성(외래키는 참조하는 기본키 값이나 NULL), 도메인 무결성(속성 값은 도메인 안의 값).
비유로 이해하기
학생 명부 엑셀이다. 한 줄이 학생 한 명(튜플), 학번·이름·학과 칸이 속성, 학년 칸에 들어갈 수 있는 1~4가 도메인이다. 학번은 사람을 하나로 집어내는 기본키, 수강 명부의 학번 칸은 학생 명부를 가리키는 외래키다.
자세히
먼저 알아 둘 말
| 말 | 뜻 |
|---|---|
| 릴레이션 | 관계형 DB의 표 (테이블) |
| 튜플 / 속성 | 행(레코드) / 열(필드) |
| 도메인 | 한 속성이 가질 수 있는 원자값들의 집합 |
| 차수 / 카디널리티 | 속성 수 / 튜플 수 |
| 유일성 / 최소성 | 모든 튜플을 구별할 수 있음 / 꼭 필요한 속성만으로 구성 |
| NULL | 값이 없음, 모름 (0이나 공백과 다르다) |
E-R 다이어그램 기호
| 기호 | 뜻 |
|---|---|
| 사각형 | 개체 타입 |
| 마름모 | 관계 타입 |
| 타원 | 속성 |
| 밑줄 친 타원 | 기본키 속성 |
| 이중 타원 | 다중값 속성 |
| 점선 타원 | 유도 속성 |
| 이중 사각형 | 약한 개체 |
| 선 | 개체와 속성·관계 연결 |
키 정리 (학생: 학번, 주민번호, 이름, 학과)
| 키 | 조건 | 예 |
|---|---|---|
| 슈퍼키 | 유일성만 만족 (속성을 덧붙여도 됨) | (학번, 이름), (학번) |
| 후보키 | 유일성 + 최소성 | 학번, 주민번호 |
| 기본키 | 후보키 중 대표로 선택. NULL 불가 | 학번 |
| 대체키 | 기본키로 뽑히지 않은 후보키 | 주민번호 |
| 외래키 | 다른 릴레이션의 기본키를 참조 | 수강.학번 → 학생.학번 |
릴레이션의 특징
- 튜플은 모두 다르다 (중복 튜플 없음)
- 튜플 사이에 순서가 없다
- 속성 사이에도 순서가 없다
- 속성 값은 더 쪼갤 수 없는 원자값
- 속성 이름은 릴레이션 안에서 유일
기출에서 더 나온 것
| 말 | 뜻 |
|---|---|
| 무결성 규정 | 데이터가 지켜야 할 제약을 정한 규칙. 권한 없는 접근을 막는 것은 보안 규정 |
| 차수와 카디널리티 | 차수(Degree)는 속성(열)의 수, 카디널리티(Cardinality)는 튜플(행)의 수 |
시험에 이렇게 나와요
- E-R 기호 → 사각형 개체, 마름모 관계, 타원 속성, 선 연결, 이중 타원 다중값 속성 (삼각형·오각형은 없음)
- 차수(Degree) → 속성 수 / 카디널리티 → 튜플 수
- 키 → 유일성만 만족 슈퍼키, 유일성+최소성 후보키, 다른 릴레이션의 기본키 참조 외래키
- 개체 무결성 → 기본키는 널·중복 불가 / 참조 무결성 → 외래키는 참조하는 기본키 값이거나 널
- 릴레이션 특징 → 튜플은 모두 다르고, 튜플·속성 사이에 순서가 없으며, 속성 값은 원자 값
- 도메인 → 한 속성이 가질 수 있는 원자 값의 집합 (가능한 튜플 수 = 도메인 크기의 곱)
확인 문제
Q1. 속성 5개, 튜플 10개인 릴레이션의 차수(Degree)와 카디널리티(Cardinality)는?
- 차수 5, 카디널리티 10
- 차수 5, 카디널리티 5
- 차수 50, 카디널리티 1
- 차수 10, 카디널리티 5
정답 보기
1번 차수 5, 카디널리티 10
차수는 속성(열)의 수, 카디널리티는 튜플(행)의 수다. 차수 5, 카디널리티 10.
Q2. 릴레이션에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 속성 사이에는 순서가 없다
- 속성 값은 원자값이다
- 튜플 사이에는 순서가 있다
- 모든 튜플은 서로 다르다
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3번 튜플 사이에는 순서가 있다
튜플 사이에는 순서가 없다. 릴레이션에서 튜플은 서로 다르고, 속성 값은 원자값이며, 속성 사이에도 순서가 없다.
Q3. '기본키를 이루는 속성은 NULL 값이나 중복 값을 가질 수 없다'는 무결성은?
- 참조 무결성
- 사용자 정의 무결성
- 개체 무결성
- 도메인 무결성
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3번 개체 무결성
개체 무결성이다. 참조 무결성은 외래키가 참조하는 기본키 값이 있거나 NULL이어야 한다는 규칙이고, 도메인 무결성은 값이 정해진 범위 안에 있어야 한다는 규칙이다.
Q4. 유일성은 만족하지만 최소성은 만족하지 않을 수 있는 키는?
- 대체키
- 후보키
- 기본키
- 슈퍼키
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4번 슈퍼키
슈퍼키다. 후보키는 유일성과 최소성을 모두 만족하고, 기본키는 후보키 가운데 고른 것, 대체키는 기본키가 아닌 나머지 후보키다.
Q5. E-R 다이어그램에서 관계 타입을 나타내는 기호는?
- 타원
- 마름모
- 삼각형
- 사각형
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2번 마름모
사각형 개체, 마름모 관계, 타원 속성.
헷갈리기 쉬운 O·X
외래키 값은 참조하는 릴레이션의 기본키 값이거나 NULL이어야 한다.
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O 참조 무결성.
카디널리티는 릴레이션의 속성 개수를 뜻한다.
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X 카디널리티는 튜플 수, 속성 수는 차수.
후보키 중 기본키로 선택되지 않은 키를 대체키라 한다.
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O