[Oracle Database] 데이터베이스 개념 잡기

2023.03.15 수업 내용 

참고자료 : 오라클로 배우는 데이터베이스 입문

 

수업 목적

데이터베이스와 관련된 용어 및 개념을 설명한 후 오라클 데이터베이스를 설치하고 오라클 데이터베이스를 더 편리하게 사용할 수 있는 도구 소개

 

🔎 데이터베이스

📖 데이터와 데이터베이스, DBMS

데이터베이스는 데이터(data)와 베이스(base)의 합성어

DBMS는 Database Management System의 약자로 '데이터베이스 관리 시스템'을 의미

 

⚙ 데이터 vs 정보

데이터

어떤 필요에 의해 수집했지만 아직 특정 목적을 위해 평가하거나 정제하지 않은 값이나 사실 또는 자료 자체

정보

수집한 데이터를 어떠한 목적을 위해 분석하거나 가공하여 가치를 추가하거나 새로운 의미를 이끌어 낼 수 있는 결과

즉, 수집한 데이터를 활용하여 새로운 가치, 의미를 지닌 정보를 도출한다. 

 

효율적인 데이터 관리를 위한 조건

• 데이터를 통합하여 관리

• 일관된 방법으로 관리

• 데이터 누락 및 중복 제거

• 여러 사용자(응용 프로그램 포함)가 공동으로 실시간 사용 가능

 

⚙ 데이터베이스

효율적인 데이터 관리를 위한 조건을 만족하면서 특정 목적을 위해 여러 사람이 공유하여 사용할 수 있으며, 효율적인 관리와 검색을 위해 구조화한 데이터 집합

 

⚙ DBMS

효율적인 데이터 관리 조건을 만족하며 서비스 제공의 효율성을 높이기 위해 등장

데이터베이스의 데이터 조작과 관리를 극대화한 시스템 소프트웨어

 

데이터베이스를 통한 데이터 관리란, 여러 목적으로 사용할 데이터의 접근, 관리 등의 업무를 DBMS가 전담하는 방식. 다시 말해 응용 프로그램이 필요한 데이터 작업을 DBMS에 요청하면, DBMS는 자신이 관리하는 데이터베이스로 관련 작업을 수행하고 결괏값을 제공

 

어떠한 목적을 위해 수집한 데이터가 존재하고, 
이러한 데이터들이 모여 검색 및 관리하기 쉽게 구조화한 것을 데이터베이스라고 하며,
데이터베이스의 데이터 조작과 관리를 극대화한 시스템 소프트웨어를 DBMS라고 함

 

📖 데이터 모델

데이터 모델이란 컴퓨터에 데이터를 저장하는 방식을 정의해 놓은 개념 모형

계층형, 네트워크형, 관계형, 객체 지향형 등이 있음

 

⚙ 계층형 데이터 모델(hierarchical data model)

나뭇가지 형태의 트리(tree) 구조를 활용하여 데이터 관련성을 계층별로 나누어 부모 자식 같은 관계를 정의하고 데이터를 관리. 이 모델에서 데이터가 저장된 파일은 다음 그림과 같이 상위 개념에 하위 개념이 포함되어 있는 특징이 있음. 기본적으로 하나의 부모 개체가 여러 자식을 가질 수 있는 반면에 자식 개체는 여러 부모를 가질 수 없음

 

⚙ 네트워크형 데이터 모델(network data model)

그래프(graph) 구조를 기반으로 하여 개체 간 관계를 그래프 구조로 연결함. 따라서 자식 개체가 여러 부모 개체를 가질 수 있다는 점에서 계층형 데이터 모델과 차이가 있음.

 

⚙ 객체 지향형 데이터 모델(object-oriented data model)

1980년대 등장한 모델로 객체 지향 프로그래밍에서 사용하는 객체 개념을 기반으로 한 데이터 모델.

객체 지향 프로그래밍처럼 데이터를 독립된 객체로 구성하고 관리하며 상속, 오버라이드 등 객체 지향 프로그래밍에서 사용되는 강력한 기능을 활용할 수 있음.

그러나 이러한 객체 지향형 모델 개념을 완전히 데이터베이스에 적용하는 것은 쉽지 않기 때문에 이를 적용한 상용 DBMS는 많지 않음. 다만, 오라클 데이터베이스와 같은 여러 DBMS 제품군이 관계형 데이터 모델을 바탕으로 객체 개념을 도입하여 '객체 관계형(object-ralational data model) DBMS'로 영역을 확장하고 있음

 

⚙ 관계형 데이터 모델(relational data model)

현대에 가장 많이 사용하는 모델로 데이터 간 관계(relation)에 초점을 둠.

각 데이터의 독립 특성만을 규정하여 데이터 묶음을 나누고 중복이 발생할 수 있는 데이터는 별개의 릴레이션(relation)으로 정의한 후 연결

 

관계형 데이터 모델의 핵심 구성 요소

개체(entity) 

정보 저장을 위한 집합 개념. 업무에 필요하고 유용한 정보를 관리하기 위한 집합적인 것.

데이터베이스에서 데이터화하려는 사물, 개념의 정보 단위. 관계형 데이터베이스의 테이블(table) 개념과 대응되며 테이블은 릴레이션(relation)으로 표기하기도 함

엔터티 안에는 2개 이상의 인스턴스, 하나 이상의 속성이 있어야 하며, 하나 이상의 관계를 가짐. 

속성(attribute) 

엔터티의 공통적인 특징을 표현하는 것으로 이후 우리가 얻고자 하는 정보가 됨. 하나의 속성에는 하나의 속성 값을 가짐.

개체를 구성하는 데이터의 가장 작은 논리적 단위. 데이터의 종류, 특성, 상태 등을 정의함. 관계형 데이터베이스의 열(column) 개념과 대응함

관계(relationship) 

개체와 개체 또는 속성 간의 연관성을 나타내기 위해 사용. 관계형 데이터베이스에서는 테이블 간의 관계를 외래키(foreign key) 등으로 구현하여 사용

인스턴스(instance)

엔터티 안의 개별적인 것들. 엔터티 안에 있는 각각의 대상

 

📖 데이터 모델링

현실 대상을 데이터베이스로 저장할 수 있도록 설계 및 구축을 하는 과정

현실 대상의 객체 ➡ 개념적 데이터 모델링 (단순 설계) ➡ 논리적 데이터 모델링 (상세 설계) ➡ 물리적 데이터 모델링 (실제 공사) ➡ 데이터베이스로 표현 완료 

 

⚙ 개념적 데이터 모델링

복잡한 현실 세계의 대상을 단순화, 추장화, 명확화 하는 작업

엔터티와 속성을 도출하고 엔터티 간의 관계를 설정하여 ERD로 그려낸다. 

 

⚙ ERD

엔터티(Entity)와 엔터티 간의 관계(Relationship)를 발견하고, 이를 그림(Diagram)으로 표현하는 행위

이런 구조화 작업을 통해 서로 의사소통이 더 쉬워짐

 

1. 엔터티를 그린다. (속성은 제외)
2. 엔터티를 적절히 배치한다. 
3. 관계를 설정한다. (서로 관계가 있는 엔터티끼리 선으로 이어준다)
4. 관계명을 기술한다. (생략 가능)
5. 관계의 참여도(Cardinality)를 기술한다. 
   - 참여도란 엔터티 안의 인스턴스들이 얼마나 참여하는지를 의미함. 1:1, 1:N, N:N 관계 등이 있으며, N쪽에는 까치발(>)로 표시한다. 
6. 관계의 필수여부(Optionality)를 기술한다. 
  - 필수여부란 엔터티 안의 인스턴스들이 반드시 참여하는지를 의미한다. 최소 참여는 (I)를 표시하고, 선택 참여는 (0)으로 표시한다. 

 

⚙ 논리적 데이터 모델링

ERD를 기준으로 보다 상세한 설계도를 작성하는 것

속성 입력, 식별자 선택, 정규화, 관계 설정 등을 설정함

논리적 모델링은 프로젝트에서 데이터베이스가 어떻게 만들어져 있는지 참고용으로 쓰임

 

1. 속성을 아래로 모두 입력한다. 
2. 각 엔터티에서 식별자(PRIMARY KEY)를 선택한다. 
   - 식별자란, 엔터티 내에서 특정한 인스턴스를 식별할 수 있는 속성 집합
3. 정규화를 실시한다. 
  - 정규화 : 중복되는 데이터가 저장되지 않도록 엔터티를 쪼개는 활동
4. 관계설정(FOREIGN KEY)를 한다. 
  - 정규화로 쪼개진 대상들을 연결하기 위해 식별자를 빌려온다. 
  - 식별자로 구분이 안되는 경우에는 속성 추가 

 

⚙ 물리적 데이터 모델링

상세하게 설계된 논리적 모델링 결과를 가지고 실제로 DB 구축

 

📖 관계형 데이터베이스와 SQL

⚙ 관계형 데이터베이스(RDBMS, Relational Database Management System)

관계형 데이터 모델 개념을 바탕으로 데이터를 저장하고 관리하는 데이터베이스

 

⚙ SQL(Structured Query Language)

RDBMS에서 데이터를 다루고 관리하는 데 사용하는 데이터베이스 질의 언어

즉, 우리는 SQL을 통해(정확히는 SQL을 사용해야만) 데이터베이스에서 여러 데이터 관련 작업을 수행할 수 있음

 

SQL은 목적에 따라 아래와 같이 나뉨

 

종류	설명
DQL(Data Query Language)	RDBMS에 저장된 데이터를 원하는 방식으로 조회하는 명령어
DML(Data Manipulation Language)	RDBMS 내 테이블의 데이터를 저장, 수정, 삭제하는 명령어
DDL(Data Definition Language)	RDMBS 내 데이터 관리를 위해 테이블을 포함한 여러 객체를 생성, 수정, 삭제하는 명령어
TCL(Transaction Control Language)	트랜잭션 데이터의 영구 저장, 취소 등과 관련된 명령어
DCL(Data Control Language)	데이터 사용 권한과 관련된 명령어

 

데이터와 정보의 차이
데이터란 어떤 목적을 위해 수집한 가공되지 않은 사실 또는 자료 자체
정보란 데이터를 이용하여 특정한 목적, 가치를 얻기 위해 가공하거나 분석한 결과

데이터베이스와 DBMS 개념
데이터베이스란 효율적인 데이터 관리 방법을 만족하며 여러 사람이 공유할 수 있고 효율적인 데이터 검색과 관리를 위해 구조화한 데이터의 집합
DBMS란 데이터베이스의 조작과 관리를 극대화한 시스템 소프트웨어

관계형 데이터베이스 의미
데이터 간 관계에 초점을 둔 관계형 데이터 모델 개념을 바탕으로 데이터를 저장하고 관리하는 데이터베이스

 

🔎 관계형 데이터베이스와 오라클 데이터베이스

📖 관계형 데이터베이스의 구성 요소

⚙ 테이블(table)

관계형 데이터베이스는 기본적으로 데이터를 2차원 표 형태로 저장하고 관리

→ 표 형태의 데이터 저장 공간을 테이블이라고 함

테이블은 2차원 형태이므로 가로줄과 세로줄로 구성되는데, 가로줄을 행(row), 세로줄을 열(column)이라 함

 

행

- 저장하려는 하나의 개체를 구성하는 여러 값을 가로로 늘어뜨린 형태

열

- 저장하려는 데이터를 대표하는 이름과 공통 특성

- 저장 정보의 종류(자료형)과 저장 가능한 값의 최대 길이 그리고 값의 중복을 허용하지 않는 등의 저장 조건과 범위를 지정할 수 있음

 

※ 여러 테이블의 구성과 관계를 잘 규정하고 관리하는 것이 관계형 데이터베이스에서 데이터를 관리하는 핵심

 

⚙ 특별한 의미를 지닌 열, 키(key)

키는 하나의 테이블을 구성하는 여러 열 중에서 특별한 의미를 지닌 하나 또는 여러 열의 조합을 의미함.

기본키(PK, Primary Key)

여러 키 중 가장 중요한 키로서 한 테이블 내에서 중복되지 않는 값만 가질 수 있는 키

 

기본키의 속성
1. 테이블에 저장된 행을 식별할 수 있는 유일한 값이어야 함
2. 값의 중복이 없어야 함
3. NULL 값을 가질 수 없음

 

보조키

보조키는 대체키(alternate key)라고도 부르며 후보키(candidate key)에 속해 있는 키

그리고 후보키 중에서 기본키로 지정되지 않은 열을 말함

※ 후보키란 기본키가 될 수 있는 모든 키를 의미함. 즉, 기본키 역시 후보키에 속함. 이 후보키 중 기본키로 지정되지 않은 키를 보조키 또는 대체키라고 함

 

외래키(FK, Foreign Key) 

특정 테이블에 포함되어 있으면서 다른 테이블의 기본키로 지정된 키

중복 데이터 발생을 방지하기 위해 사용

 

복합키(composite key)

여러 열을 조합하여 기본키 역할을 할 수 있게 만든 키

 

📖 오라클 데이터베이스

⚙ 자료형

어떤 형태의 데이터인지를 말할 때

자료형은 테이블을 구성하는 열에 지정함

하나의 자료형에 맞춰 한 종류의 데이터를 저장할 수 있는 자료형을 스칼라(scalar)라고 함

자료형에는 여러 종류가 있으며 한 번에 여러 데이터를 저장할 수 있는 VARRAY, NESTED TABLE 같은 컬렉션 형도 있으나, 가장 많이 사용하는 자료형은 VARCHAR2, DATE, NUMBER임. 

 

자료형	설명
VARCHAR2(길이)	4000byte만큼의 가변 길이 문자열 데이터 저장(최소 크기 1byte)
NUMBER(전체 자릿수, 소수점 이하 자릿수)	±38자릿수의 숫자 저장
DATE	날짜 형식 저장. 세기, 연, 월, 일, 시, 분, 초 저장 가능
CHAR(길이)	4000byte만큼의 고정 길이 문자열 데이터 저장(최소 크기 1byte)
NVARCHAR2(길이)	4000byte만큼의 가변 길이 국가별 문자 세트 데이터 저장(최소 크기 1byte)
BLOB	최대 크기 4GB의 대용량 이진 데이터 저장
CLOB	최대 크기 4GB 대용량 텍스트 데이터 저장
BFILE	최대 크기 4GB 대용량 이진 데이터 파일 저장

 

⚙ 객체

객체는 오라클 데이터베이스 내에서 데이터를 저장하고 관리하기 위한 논리 구조를 가진 구성 요소

객체	설명
테이블(table)	데이터를 저장하는 장소
인덱스(index)	테이블의 검색 효율을 높이기 위해 사용
뷰(view)	하나 또는 여러 개의 선별된 데이터를 논리적으로 연결하여 하나의 테이블처럼 사용하게 해 줌
시퀀스(sequence)	일련 번호를 생성
시노님(synonym)	오라클 객체의 별칭을 지정
프로시저(procedure)	프로그래밍 연산 및 기능 수행이 가능함(반환값 없음)
함수(function)	프로그래밍 연산 및 기능 수행이 가능함(반환값 있음)
패키지(package)	관련 있는 프로시저와 함수를 보관
트리거(trigger)	데이터 관련 작업의 연결 및 방지 관련 기능을 제공

 

⚙ PL/SQL

오라클 데이터베이스를 포함한 여러 관계형 데이터베이스에서 데이터를 관리하기 위해 복잡한 기능이 필요할 때 기존 SQL만으로 이를 구현하는 것은 다소 한계가 있음. 따라서 오라클 데이터베이스는 데이터 관리를 위해 별도의 프로그래밍 언어를 제공하는데 이를 PL/SQL이라고 함. 보통 오라클 데이터베이스 프로그래밍이라고 하면 SQL문과 PL/SQL을 사용하여 프로그램을 제작하는 것을 의미. PL/SQL을 사용하면 변수, 조건문, 반복문 등 프로그래밍 언어에서 제공하는 요소를 사용하여 데이터를 관리할 수 있음

 

테이블과 행, 열의 의미
테이블 : 2차원 표 형태의 데이터 저장 공간
행 : 테이블에서 하나의 객체를 구성하는 여러 값을 가로로 늘어뜨린 형태
열 : 저장하려는 데이터를 대표하는 이름과 공통 특성

기본키, 외래키의 의미
키 : 하나의 테이블을 구성하는 여러 열 중에서 특별한 의미를 지닌 하나 또는 여러 열의 조합
기본키 : 테이블에 저장된 행을 식별할 수 있는 유일한 값(중복되는 값과 NULL값을 가질 수 없음)
외래키 : 특정 테이블에 포함되면서 다른 테이블의 기본키로 지정된 키

VARCHAR2, NUMBER, DATE 자료형 익히기
VARCHAR2 : 4000byte 이하의 문자열
NUMBER : ±38자릿수의 숫자 저장
DATE : 날짜