[요약]데이터베이스

질문

  1. 트랜잭션/ACID
    • 트랜잭션이란?
    • 트랜잭션의 성질 4가지를 쓰시오.
  2. 조인
    • 조인이란 무엇이고 그 종류와 종류별 사용예시를 쓰시오.

DB 쿼리 연습

  • http://sqlfiddle.com/
  • 무설치형태로 쿼리를 연습할 수 있다.
  • 연습문제를 찾아서 풀도록

데이터베이스 정규화

  • 정규화 이론과 문제를 풀도록

DB 이론

트랜잭션이란

  • 트랜잭션(Transaction) 이란
    • 데이터베이스의 상태를 변환시키는 논리적인 작업 단위(연산의 집합)
      • 예를 들어, 계좌이체가 트랜잭션이라고 하자.
        1. A계좌의 잔액을 확인한다.
        2. A계좌의 금액에서 이체할 금액을 빼고 다시 저장한다.
        3. B계좌의 잔액을 확인한다.
        4. B계좌의 금액에서 이체할 금액을 더하고 다시 저장한다.
      • 위 네개의 연산이 합쳐져 하나의 트랜잭션을 이룬다.
    • 하나의 트랜잭션은 Commit 되거나 Rollback 된다.
      • Commit
        • 한개의 트랜잭션이 성공적으로 완료된 것을 트랜잭션 관리자에게 알려주는 연산이다.
      • Rollback 연산
        • 하나의 트랜잭션 처리가 비정상적으로 종료되었을 때, 트랜잭션이 행한 모든 연산을 취소(Undo)하는 연산이다.
  • 트랜잭션의 성질(ACID)
    • 원자성(Atomicity), All or nothing
      • 트랜잭션의 모든 연산이 완료되거나 아니면 전혀 수행되지 않아야한다.
    • 일관성(Consistency)
      • 트랜잭션 완료 후에도 일관된 상태
    • 독립성(Isolation)
      • 트랜잭션 실행 도중에 다른 트랜잭션이 참조하지 못한다.
    • 지속성(Durability)
      • 성공적으로 수행된 트랜잭션은 영원히 반영되어야 한다.
  • 트랜잭션의 상태 problem
    • 활동(Active)
      • 트랜잭션이 실행 중에 있는 상태, 연산들이 정상적으로 실행 중인 상태
    • 장애(Failed)
      • 트랜잭션이 실행에 오류가 발생하여 중단된 상태
    • 철회(Aborted)
      • 트랜잭션이 비정상적으로 종료되어 Rollback 연산을 수행한 상태
    • 부분 완료(Partially Committed)
      • 트랜잭션이 마지막 연산까지 실행했지만, Commit 연산이 실행되기 직전의 상태
    • 완료(Committed)
      • 트랜잭션이 성공적으로 종료되어 Commit 연산을 실행한 후의 상태

Join

  • 조인이란
    • 한 데이터베이스 내의 여러 테이블의 레코드를 조합하여 하나의 열로 표현한 것이다.
  • 조인의 필요성
    • 각 테이블에 저장된 데이터를 효과적으로 검색하기 위해
    • 정규화를 수행하면 각 테이블끼리 관계(Relationship)를 갖게 된다. 그러나, 서로 관계있는 데이터가 나뉘어 저장되므로 조인이 필요하다. problem
  • 조인의 종류
    1. 내부 조인(INNER JOIN)
      • 가장 흔한 결합 방식으로 기본 조인 형식이다.
      • 2개의 테이블(A, B)의 컬럼 값을 결합함으로써 새로운 결과 테이블을 생성한다.
      • 명시적 조인 표현
        • JOIN 키워드를 사용하며 ON 키워드로 구문을 지정한다. 
            SELECT *
  FROM employee INNER JOIN department
  ON employee.DepartmentID = department.DepartmentID;
      • 암시적 조인 표현
        • SELECT 구문의 FROM 절에서 컴마를 사용해서 테이블을 나열하기만 한다. 
            SELECT *
  FROM employee, department
  WHERE employee.DepartmentID = department.DepartmentID;
      • 결과
        problem
        1. 자연 조인(NATURAL JOIN)
        • 동등 조인의 한 유형으로 조인 구문이 조인된 테이블에서 동일한 컬럼명을 가진 2개의 테이블에서 모든 컬럼들을 비교함으로써, 암시적으로 일어나는 구문이다.
        • 결과적으로 나온 조인된 테이블은 동일한 이름을 가진 컬럼의 각 쌍에 대한 단 하나의 컬럼만 포함하고 있다.
        • SQL 
            SELECT * FROM employee NATURAL JOIN department;
        • 결과
          problem 2. 교차 조인(CROSS JOIN)
        • 조인되는 두 테이블에서 곱집합을 반환한다.
        • 즉, 두 번째 테이블로부터 각 행과 첫 번째 테이블에서 각 행이 한번씩 결합된 열을 만들 것이다.
        • 예를 들어 m행을 가진 테이블과 n행을 가진 테이블이 교차 조인되면 m*n 개의 행을 생성한다 
            SELECT * FROM employee CROSS JOIN department;
        • 결과
          problem
    2. 외부 조인(OUTER JOIN)
      • 조인 대상 테이블에서 특정 테이블의 데이터가 모두 필요한 상황에서 외부 조인을 활용하여 효과적으로 결과 집합을 생성할 수 있다.
        1. 왼쪽 외부 조인(LEFT OUTER JOIN)
        • 좌측 테이블의 모든 데이터를 포함하는 결과 집합을 생성한다.
        • SQL 
            SELECT *
  FROM employee LEFT OUTER JOIN department
  ON employee.DepartmentID = department.DepartmentID;
        • 결과 problem
          2. 오른쪽 외부 조인(RIGHT OUTER JOIN)
        • 즉, 우측 테이블의 모든 데이터를 포함하는 결과 집합을 생성한다.
        • SQL 
            SELECT *
  FROM employee RIGHT OUTER JOIN department
  ON employee.DepartmentID = department.DepartmentID;
        • 결과
          problem
          3. 완전 외부 조인(FULL OUTER JOIN)
        • 양쪽 테이블 모두 OUTER JOIN이 필요할 때 사용한다.
        • SQL 
            SELECT *
  FROM employee FULL OUTER JOIN department
  ON employee.DepartmentID = department.DepartmentID;
        • 결과 problem

파티셔닝

  • 파티셔닝의 개념
    • 큰 table이나 index를, 관리하기 쉬운 partition이라는 작은 단위로 물리적으로 분할하는 것을 의미한다. 하나의 DBMS에 너무 큰 table이 들어가면서 용량과 성능 이슈가 발생, 이를 해결하기 위한 방법으로 생성되었다.
  • 파티셔닝의 장점
    • 데이터 가용성 향상
    • 검색속도 향상
    • UPDATE 성능 향상
  • 파티셔닝의 단점
    • JOIN 비용
  • 파티셔닝의 종류
    1. 수평(horizontal) 파티셔닝 = 샤딩(Sharding)
    2. 수직(vertical) 파티셔닝 problem

샤딩

  • 샤딩은 물리적으로 다른 데이터베이스에 데이터를 수평 분할 방식으로 분산 저장하고 조회하는 방법을 말한다.
  • 샤딩은 주로 키값(해쉬값 또는 특정 컬럼값)을 이용하여 테이블들의 데이터 자체를 나눠서 분산저장하거나, 특정 분류기준을 가지고(저장 데이터 종류-유저, 일반데이터 등) 테이블을 분류하여 저장하는 것
  • 샤딩은 수평 파티션과 동일한 개념이다.
  • ex) ‘주민’ 테이블이 여러 DB에 있을 때, 서현동 주민에 대한 정보는 A DB에, 정자동 주민에 대한 정보는 B DB에 저장되도록 하는 방식을 말한다. 여러 데이터베이스를 대상으로 작업해야 하기 때문에 경우에 따라서는 기능에 제약이 있을 수 있고(JOIN 연산 등) 일관성(consistency)과 복제(replication) 등에서 불리한 점이 많다.

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참고