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관계형 데이터베이스 개요

SQL을 배우기 전에 데이터베이스와 DBMS, 관계형 모델의 기본 용어를 정리한다. 명령어 분류(DDL/DML/DCL/TCL)는 매회 출제되는 단골 문제다.

데이터베이스와 DBMS

데이터베이스(Database)

여러 사용자가 공유하여 사용할 목적으로 통합·저장·관리되는 데이터의 집합이다. 단순한 파일 모음과 달리 중복을 최소화하고, 일관성과 무결성을 유지하도록 구조화되어 있다.

DBMS(Database Management System)

데이터베이스를 정의·조작·제어하기 위한 소프트웨어다(Oracle, SQL Server, MySQL, PostgreSQL 등). 주요 기능은 다음과 같다.

기능 설명
정의 데이터 구조(테이블, 컬럼, 제약조건 등)를 정의한다
조작 데이터의 조회·삽입·수정·삭제를 처리한다
제어 권한 관리, 동시성 제어, 회복(Recovery) 등을 담당한다
무결성 제약조건을 통해 잘못된 데이터 입력을 막는다
보안 사용자별 접근 권한을 통제한다

데이터베이스 발전 과정

  • 파일 시스템 프로그램마다 따로 저장
  • 계층형 DB 트리 구조
  • 망(네트워크)형 DB 그래프 구조
  • 관계형 DB 2차원 표 + 키
  • 객체관계형 DB 객체 개념 추가

1970년 E.F. Codd 박사가 관계형 모델을 제안했고, 현재 대부분의 업무 시스템이 관계형 DB를 사용한다.

관계형 데이터베이스(RDB)의 특징

관계형 데이터베이스는 데이터를 2차원 표(테이블) 형태로 저장하고, 테이블 간의 관계를 키 값으로 표현하는 데이터베이스다.

  • 중복 감소 정규화를 통해 데이터 중복과 이상현상(Anomaly)을 줄일 수 있다.
  • 집합·관계 연산 집합 연산(합집합, 차집합 등)과 관계 연산(선택, 투영, 조인 등)으로 데이터를 다룬다.
  • 동시성 관리 동시성 관리와 병행 제어로 여러 사용자가 동시에 데이터를 안전하게 사용할 수 있다.
  • 무결성 보장 무결성 제약조건(PK, FK, NOT NULL, CHECK 등)으로 데이터 품질을 보장한다.

관계 연산과 집합 연산

구분 연산 의미 SQL 대응
집합 연산 합집합(Union) 두 집합의 모든 행 UNION
집합 연산 차집합(Difference) 한쪽에만 있는 행 MINUS / EXCEPT
집합 연산 교집합(Intersection) 양쪽에 모두 있는 행 INTERSECT
집합 연산 곱집합(Product) 모든 조합 CROSS JOIN
관계 연산 선택(Select) 조건에 맞는 행 추출 WHERE 절
관계 연산 투영(Projection) 필요한 열만 추출 SELECT 절
관계 연산 조인(Join) 공통 속성으로 결합 JOIN
관계 연산 나누기(Division) 기준 집합을 모두 만족하는 행 직접 대응 없음
  • 선택(Select) 표에서 행(가로)을 고르는 연산. SQL에서는 WHERE 절이 담당한다.
  • 투영(Projection) 표에서 열(세로)을 고르는 연산. SQL에서는 SELECT 절이 담당한다.

시험 포인트: 관계 연산의 "선택(Select)"은 행을 고르는 연산으로 SQL의 WHERE 절에 해당한다. SQL의 SELECT 절은 열을 고르는 "투영(Projection)"에 해당하므로 이름만 보고 혼동하지 말자.

테이블 관련 용어

테이블(Table)은 데이터를 저장하는 기본 단위로, 행과 열로 구성된다.

테이블(Table) = 릴레이션(Relation) 열 = 속성 = 필드 EMPNOENAMEJOBDEPTNO 7369SMITHCLERK20 7499ALLENSALESMAN30 7839KINGPRESIDENT10 행 = 튜플 = 레코드 PK · 기본키 FK · 외래키 → DEPT.DEPTNO 참조 행을 유일하게 식별
EMP 테이블 한 장에 담긴 용어: 가로 한 줄은 행(튜플), 세로 한 줄은 열(속성), EMPNO는 PK, DEPTNO는 DEPT를 가리키는 FK
용어 다른 이름 설명
테이블(Table) 릴레이션(Relation) 행과 열로 구성된 2차원 구조
행(Row) 튜플(Tuple), 레코드 하나의 데이터 단위(가로 한 줄)
열(Column) 속성(Attribute), 필드 데이터의 항목(세로 한 줄)
기본키(PK) Primary Key 행을 유일하게 식별하는 컬럼(또는 컬럼 조합)
외래키(FK) Foreign Key 다른 테이블의 PK(또는 UK)를 참조하는 컬럼
정규화 Normalization 테이블을 분할해 중복과 이상현상을 제거하는 과정

예시 테이블

DEPT 테이블

DEPTNO (PK) DNAME LOC
10 ACCOUNTING NEW YORK
20 RESEARCH DALLAS
30 SALES CHICAGO

EMP 테이블(일부)

EMPNO (PK) ENAME JOB DEPTNO (FK)
7369 SMITH CLERK 20
7499 ALLEN SALESMAN 30
7839 KING PRESIDENT 10

두 테이블의 관계를 ERD로 그리면 다음과 같다.

erDiagram
  DEPT ||--o{ EMP : "소속된다"
  DEPT {
    number DEPTNO PK
    string DNAME
    string LOC
  }
  EMP {
    number EMPNO PK
    string ENAME
    string JOB
    number DEPTNO FK
  }

참조 무결성

EMP.DEPTNO는 DEPT.DEPTNO를 참조하는 외래키다. 외래키 컬럼에는 참조 대상 테이블에 존재하는 값 또는 NULL만 들어갈 수 있다. 예를 들어 DEPT에 없는 50번 부서로 사원을 등록하면 오류가 난다.

기본키와 외래키 특성

구분 기본키(PK) 외래키(FK)
NULL 허용 불가 가능(제약을 따로 걸지 않으면)
중복 허용 불가 가능
테이블당 개수 1개 여러 개 가능
역할 개체 무결성 보장 참조 무결성 보장

SQL 개요

SQL(Structured Query Language)은 관계형 데이터베이스에서 데이터를 정의·조작·제어하기 위해 사용하는 표준 언어다.

  • ANSI/ISO에서 표준을 정하며, 각 DBMS 벤더는 표준에 자체 확장 문법을 추가해 제공한다.
  • 집합 단위로 데이터를 처리한다.
  • 절차적 언어 "어떻게(How)" 처리할지 순서대로 기술한다. 반복문으로 한 건씩 읽고, 조건을 검사하고, 결과를 모은다.
  • SQL (비절차적·선언적) "무엇을(What)" 원하는지만 기술한다. "어떻게" 가져올지는 옵티마이저가 결정한다.

SQL 명령어 분류

  • DML · Data Manipulation Language 데이터를 조회·변경한다.
    • SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE, MERGE
  • DDL · Data Definition Language 데이터 구조(객체)를 정의·변경한다.
    • CREATE, ALTER, DROP, RENAME, TRUNCATE
  • DCL · Data Control Language 객체 접근 권한을 부여·회수한다.
    • GRANT, REVOKE
  • TCL · Transaction Control Language 트랜잭션 단위로 변경을 확정·취소한다.
    • COMMIT, ROLLBACK, SAVEPOINT
분류 명칭 명령어 설명
DML Data Manipulation Language SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE, MERGE 데이터를 조회·변경함
DDL Data Definition Language CREATE, ALTER, DROP, RENAME, TRUNCATE 데이터 구조(객체)를 정의·변경함
DCL Data Control Language GRANT, REVOKE 객체 접근 권한을 부여·회수함
TCL Transaction Control Language COMMIT, ROLLBACK, SAVEPOINT 트랜잭션 단위로 변경을 확정·취소함
  • SELECT는 별도로 DQL(Data Query Language)로 분류하기도 하지만, 시험에서는 일반적으로 DML에 포함한다.

TRUNCATE는 DDL

TRUNCATE는 데이터를 지우지만 DDL로 분류한다. 롤백이 불가능(Oracle 기준)하고 자동 커밋된다. 데이터를 지운다는 이유로 DELETE와 같은 DML로 착각하기 쉽다.

시험 포인트: "TRUNCATE는 DML이다"는 틀린 보기로 자주 나온다. TRUNCATE와 RENAME은 DDL, MERGE는 DML, GRANT/REVOKE는 DCL, COMMIT/ROLLBACK/SAVEPOINT는 TCL이다.

명령어별 상세 문서

  • DML 상세: DML
  • DDL 상세: DDL
  • TCL 상세: TCL
  • DCL 상세: DCL

ERD와 테이블 관계

ERD(Entity Relationship Diagram)는 엔터티(테이블)와 엔터티 간 관계를 도식화한 것이다. 논리 모델의 엔터티는 물리 모델에서 테이블이 되고, 관계는 외래키로 구현된다.

모델 요소 물리 구현
엔터티(Entity) 테이블
속성(Attribute) 컬럼
식별자(Identifier) 기본키
관계(Relationship) 외래키

관계의 종류

  • 1:1 한 행이 상대 테이블의 최대 한 행과 대응한다. 예: 사원 – 사원상세.
  • 1:N 가장 흔한 형태로, N쪽 테이블에 FK를 둔다. 예: 부서(1) – 사원(N)
  • M:N 물리 모델에서는 직접 표현하지 않고 교차(연관) 테이블로 분해해 두 개의 1:N 관계로 만든다.

M:N 관계인 학생과 과목은 수강이라는 교차 테이블을 두어 다음처럼 풀어낸다.

erDiagram
  학생 ||--o{ 수강 : "신청한다"
  과목 ||--o{ 수강 : "개설된다"
  학생 {
    number 학번 PK
    string 이름
  }
  수강 {
    number 학번 FK
    number 과목번호 FK
  }
  과목 {
    number 과목번호 PK
    string 과목명
  }

관계와 조인

  • 테이블 간 관계가 있으면 PK–FK 값을 비교하는 조인으로 연결된 데이터를 함께 조회할 수 있다.
  • 다만 조인은 FK 제약조건이 없어도 컬럼 값만 비교하면 수행 가능하다. 자세한 내용은 조인 참고.

시험 포인트: 조인은 PK–FK 관계에 있는 컬럼끼리만 가능한 것이 아니다. 데이터 타입이 호환되고 의미가 맞으면 어떤 컬럼끼리도 조인 조건으로 사용할 수 있다.

핵심 요약

  • DBMS는 데이터의 정의·조작·제어·무결성·보안 기능을 제공하는 소프트웨어다.
  • 관계형 DB는 데이터를 2차원 테이블로 저장하고 PK–FK로 관계를 표현한다.
  • 테이블=릴레이션, 행=튜플=레코드, 열=속성=필드로 대응된다.
  • 관계 연산의 선택은 WHERE 절, 투영은 SELECT 절에 해당한다.
  • PK는 NULL·중복 불가, FK는 참조 대상에 있는 값 또는 NULL만 허용한다.
  • SQL은 비절차적 표준 언어이며 DML/DDL/DCL/TCL로 분류한다.
  • TRUNCATE·RENAME은 DDL, MERGE는 DML, GRANT/REVOKE는 DCL, COMMIT/ROLLBACK/SAVEPOINT는 TCL이다.
  • M:N 관계는 교차 테이블을 두어 두 개의 1:N 관계로 분해한다.

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