[Database] 논리적 모델

📕 목차

1. ERD → Logical Model
2. EERD → Logical Model

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1. ERD → Logical Model

 

지금부터 이 아이를 논리적 모델로 바꿔보겠습니다.

📌 7 단계로 진행

1. 일반 Entity Type의 변환
2. Weak Entity Type의 변환
3. 이진 1:1 관계의 변환
4. 이진 1:N 관계의 변환
5. 이진 M:N 관계의 변환
6. 다중치 속성의 변환
7. N-ary 관계의 변환

 

✒️ 변환에서 반드시 지켜야 할 지침

• 테이블 수를 줄여라 (Join의 감소는 곧 속도의 증가)
• Null 속성을 줄여라 (무결성 제약 조건)

 

1️⃣ 일반 Entity Type의 변환

• 일반 (Strong) Entity Type E는 하나의 테이블 R로 변환
  • E의 모든 단순 속성은 R에서도 속성으로 변환
  • E의 복합속성은 원소 속성들만 R의 속성으로 변환 (ex. 주소(도시, 거리, 번지) → 도시, 거리, 번지만 저장)
  • E의 키가 여러 개일 경우, 그 중 하나를 R의 키로 저장 (나머지 키는 unique 속성으로 유지)
  • E의 키가 복합 속성이면, 분해하여 모두 R의 키로 지정
• 예시
  • Employee(Ssn, Bdate, Address, Salary, Sex, Fname, Minit, Lname)
  • Department(Dnumber, Dname)
  • Project(Pnumber, Pname, location)

 

🟡 복합 속성의 제거

실제로 애플리케이션 개발을 해보면, 클래스는 Address를 따로 만들어서 관리한다.

그런데 Address를 Person 클래스에 embedded하여 실제 DB 상에는 Address의 속성을 Person의 속성으로 취급한다.

 

2️⃣ Weak Entity Type의 변환

• Weak entity W와 Owner entity E가 주어질 때, W를 아래와 같이 하나의 테이블 R로 변경
  • 단계 1처럼 W의 모든 속성들을 R의 속성으로 변환
  • E의 키 속성을 R의 외래키로 추가
  • (E의 키, W의 구별자) 쌍이 R의 키
• 예시
  • Dependent(Essn, Name, Sex, Bdate, Relationship)

 

3️⃣ 이진 1:1 관계의 변환

• 테이블 S와 T 사이의 1:1 관계 R을 변환하는 3가지 방법 (제일 쉽다.)
  1. 외래키 사용 (2개의 테이블) 
     • 완전 참여 테이블(S)에 T의 주키를 외래키로 저장
  2. 하나의 테이블로 병합 => 1대1이면 일반적으로 이게 가장 낫다.
     • S와 T를 하나의 테이블로 병합
     • 두 테이블 모두 R에 완전 참여일 경우 가능하다.
     • 그렇지 않을 경우, Null 속성 생성
  3. 관계 테이블 R을 생성 (3개의 테이블)
     • S와 T의 키를 외래키로 포함
     • 완전 참여 테이블의 키가 R의 키를 갖는다.

 

🟡 일대일 관계의 변환

 

4️⃣ 이진 1:N 관계의 변환

• N에 해당하는 테이블 S에 1에 해당하는 테이블 T의 키를 외래키로 추가
  • 관계 속성이 존재할 경우, S의 속성으로 추가한다.
• 관계 테이블 방식으로도 가능하다.
  • S와 T의 키를 R의 외래키로 저장
  • R의 키는 S의 키가 된다.
  • S의 일부 레코드들만 관계에 참여할 때 고려하는 게 좋다. (쓸 데 없이 테이블 많아짐)

 

🟡 일대다 관계의 변환

 

5️⃣ 이진 M:N 관계의 변환

• M:N 관계 R에 대한 관계 테이블 S를 생성하는 것이 유일한 방법 (무조건 빼라)
  • R에 참여하는 두 테이블의 키를 S의 외래키로 추가
  • S의 키는 두 테이블 키의 조합
  • R에 관계 속성이 있을 경우, S에 추가
• 참조 무결성 지원을 위해 CASCADE option을 DELETE와 UPDATE에 대해 정의해야 한다.
  • 예를 들어, [User] -∈ [Post]에서 유저가 계정을 삭제하면, 유저가 작성한 포스트도 유지할 필요가 없으므로 모두 삭제한다.

 

🟡 다대다 관계의 변환

 

6️⃣ 다중치 속성의 변환

• 다중치 속성 A에 대해 새로운 테이블 S를 생성
  • S의 구조 = (A를 포함한 테이블의 키, A)
  • ex. (key1, ..., {A1, A2, A3})를 S 테이블의 (key1, A1), (key1, A2), (key1, A3)로 저장
  • S의 모든 속성이 키를 구성한다.
• 배열을 저장하는 관계형 모델의 경우에는 변환이 불필요하다.

 

🟡 다중치 속성의 제거

 

7️⃣ N-ary 관계의 변환

• N > 2인 N-ary 관계는 새로운 테이블 S로 변환
  • 관계에 참여하는 모든 Entity type의 키를 S의 외래키로 추가
  • 관계 속성들은 S의 속성으로 저장
  • S의 키: 모든 외래키들의 조합 (단, Cardinality(최대)가 1인 entity type의 키는 제외한다.)

 

🟡 N-ary 관계의 변환

 

📌 ERD를 관계형 모델로 변환한 결과

 

 

📌 변환 규칙 요약

 

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2. EERD → Logical Model

 

📌 ERD 변환 7단계 + 2단계

• 단계 8. 특수화/일반화의 변환
  1. 8A: 상위 클래스와 하위 클래스를 모두 테이블로 변환
     • C에 대한 테이블 L = (k, a1, a2, ..., an) 생성
     • 하위 클래스 Si에 대한 테이블 Li = (k, Si의 속성)
     • type 필드를 기준으로 join할 하위 테이블 결정 → Join이 증가한다.
  2. 8B: 하위 클래스만 테이블로 변환
     • 하위 클래스 Si에 대한 테이블 Li = (k, a1, a2, ..., an, Si의 속성)
  3. 8C: 모든 클래스를 하나의 테이블에 통합 + 1 타입 속성
     • 하나의 테이블 L = (k, a1, a2, ..., an, m개의 하위 클래스 속성, t)
     • t: 해당 레코드가 속한 하위 클래스 표시
     • 다른 하위 클래스에 속하는 레코드는 모두 Null 허용
  4. 8D: 모든 클래스를 하나의 테이블에 통합 + m 타입 속성
     • 하나의 테이블 L = (k, a1, a2, ..., an, m개의 하위 클래스 속성, t1, ..., tm)
     • ti: boolean 타입으로 레코드가 Si에 속할 경우 true
     • Overlapping constraint로 인해, 하위 클래스에 중복 소속 가능한 경우
• 단계 9. Union Type의 변환

 

📌 특수화/일반화 변환의 예

 

1️⃣ 8A : 상위 클래스 & 하위 클래스

 

2️⃣ 8C : 타입 하나만으로 하나의 클래스로 통합

 

3️⃣ 8B : 하위 클래스로 모두 분리

 

4️⃣ 8D : 타입 여러개로 Overlapping 대응 가능한 하나의 클래스로 통합

 

 

📌 공유 하위 클래스(다중 상속)의 변환

• 단계 8의 모든 option들을 적용 가능하다.
  • 단, 상위 클래스들은 동일한 key를 가져야 한다.
  • 만약 key가 다를 경우 union type의 규칙을 적용한다.

 

🟡 다중 상속 변환의 예

 

📌 Union Type의 변환

• 대리키(surrogate key)를 이용하여 상위 클래스의 키를 통합한다.
  • {Person, Bank, Company}의 unique key를 받아 Owner가 참조
  • {Car, Truck}의 unique key를 받아 Registered_Vehicle이 참조
  • Owns가 Owner와 Registered_Vehicle이 참조하는 키를 복합키로 사용

 

🟡 예시