2.1. 정규화

DB 최적화(튜닝) : 이상현상 발생 → 정규화 → 반정규화

이상현상 : 의도치 않게 데이터 일관성이 깨지는 현상
정규화
- 방법 : 이상현상을 방지하기 위해, 데이터 중복 최소화 및 잘 조직된 상태로 분해
- 장점 : 이를 통해 INSERT/UPDATE/DELETE (쓰기)성능은 올라가지만,
- 단점 : 많은 조인 발생으로 인해 SELCET (조회)성능이 떨어짐
반정규화
- 정규화를 완료한 후, 특정 조회(SELECT) 성능이 너무 느린 것이 확인될 때 어쩔 수 없이 의도적으로 테이블 통합 / 중복 데이터 추가
- 장점 : 조인 감소로 SELECT (조회)성능 향상
- 단점 : 그러나, 정규화의 장점은 포기해야함. 데이터 불일치 위험, 쓰기 성능 저하

⚠️ “정규화를 먼저 완벽하게 하고, 꼭 필요한 곳에만 반정규화를 적용해라”

정규화가 항상 SELECT(조회)성능을 떨어뜨리는 건 아니다. 테이블이 깔끔하게 정리되면 인덱스(Index)도 효율적으로 작동해서 조회 성능이 올라가기도 한다.

오히려 정규화가 잘 되어 있지 않으면 불필요한 트랜잭션이 발생하는 등 전체적인 시스템 성능이 떨어질 수 있다. 예를 들어, 학생 1명이 번호 바꾸는데 3군데를 고쳐야 하는 “불필요한 트랜잭션(수정 작업)” 때문에, 조회(읽기)가 아니라 수정/입력(쓰기) 작업에서 시스템 전체가 마비될 수 있다는 뜻이다

따라서 반정규화를 통한 성능향상은 반드시 잘 되어있는 정규화를 전제로 한다. 즉, 반정규화는 지저분한 비정규화 상태를 말하는 게 아니라, 깔끔한 정규화 상태에서 특정 조회 속도 향상이라는 명확한 목적을 가지고 의도적으로 중복을 허용하는 전략

DB 이상현상 (Anomaly)

정규화되지 않은 테이블에 INSERT/UPDATE/DELETE(쓰기)를 하면 데이터 일관성이 깨질 수 있는데 이런 현상을 데이터베이스 이상현상이라고 한다.

삽입이상 : 테이블에 데이터 삽입할 때, 의도치 않은 정보까지 삽입됨
갱신이상 : 중복저장되어 있는 데이터 중 하나만 갱신하고, 다른 하나는 갱신하지 못함
삭제이상 : 테이블에 데이터 삭제할 때, 의도치 않은 정보까지 삭제됨

정규화 절차

정규화 절차	설명
제 1정규화	릴레이션 속성값이 모두 원자값으로만 이루어져야 한다 - 중복값 제거 - PK 설정
제 2정규화	PK가 복합식별자(2개 이상 조합)일 경우, 부분 함수 종속성 제거함
제 3정규화	일반 속성간 이행적 함수 종속성 제거함
BCNF	PK제외 후보키가 있는 경우, 후보키가 기본키를 종속시키면 분해함

2.1.1. 제 1정규화 : 테이블의 모든 속성값이 원자값을 갖도록 한다.

문제 상황

속성이 여러개의 속성값을 가진다

학번(PK)	이름	수강과목
1001	홍길동	“SQL, 데이터모델링”
1002	김철수	“JAVA”

유사한 속성이 반복된다

학번(PK)	이름	과목1	과목2	과목3
1001	홍길동	“SQL”	“데이터모델링”	NULL
1002	김철수	“JAVA”	NULL	NULL

해결책

속성이 여러개의 속성값을 가진다 ➡️ 해당 속성을 별도의 행(Row)으로 분리한다

학번(PK)	이름	수강과목
1001	홍길동	“SQL”
1001	홍길동	“데이터모델링”
1002	김철수	“JAVA”

유사한 속성이 반복된다 ➡️ 반복되는 속성 그룹을 별도의 테이블로 분리하고, 기존 테이블의 PK를 새 테이블의 FK로 참조한다.
- 반복되는 속성 제거 (ex. 과목1, 과목2, …)
- → 새로운 테이블 생성(ex. 수강과목)
- → 새 테이블에 기존 테이블의 PK를 FK로 포함시키고, 반복되던 속성을 컬럼으로 추가함 (ex. 과목1, 과목2, … ➡️ 과목명)

[학생]

학번(PK)	이름
1001	홍길동
1002	김철수

[수강과목]

학번(FK)	과목명
1001	“SQL”
1001	“데이터모델링”
1002	“JAVA”

제 1정규화 이후의 상태 (제 1정규형)

모든 속성이 하나의 속성값을 가진다 (원자값)
유사한 속성이 반복되지 않는다 (유사한 속성? 1:M관계)

새로운 속성을 추가하면 매번 테이블 구조 변경해야한다
속성의 원자성이 확보되었다
PK에 대해 일반속성은 1:1 관계를 갖는다

| 학번(PK) | 이름 | 과목1 | 과목2 | 과목3 | | — | — | — | — | — | | 1001 | 홍길동 | “SQL” | “데이터모델링” | NULL | | 1002 | 김철수 | “JAVA” | NULL | NULL |
- [학번] (1)은 ‘SQL’, ‘데이터모델링’ (M)이라는 여러 값을 가지지 않아야한다.

Ch2. 데이터모델과 SQL