데이터베이스 정규화 : 중복 최소화와 데이터 무결성 보장을 위한 방법!

오늘은 데이터베이스 설계의 핵심 원칙 중 하나인 '데이터베이스 정규화'에 대해 알아보려고 합니다. 

 

데이터베이스 정규화 탄생배경

 

데이터베이스 정규화는 1970년대에 Edgar F. Codd가 소개한 관계형 데이터베이스 이론의 일부입니다. Edgar F. Codd는 IBM 연구원으로서 1969년에 발표한 논문 "A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks"에서 관계형 데이터베이스의 기본 원리를 설명하였습니다.

 

데이터베이스 정규화는 관계형 데이터베이스의 설계를 최적화하기 위해 개발되었습니다. 초기 데이터베이스 시스템은 데이터를 편의상 하나의 테이블에 모두 저장하는 방식을 사용하였습니다. 그러나 이러한 방식은 중복 데이터가 많이 발생하고, 데이터 변경 시 일관성과 무결성을 유지하는 것이 어렵습니다. 이로 인해 데이터의 일관성과 무결성을 보장하기 어렵고, 데이터 변경이 어려운 상황이 발생하게 되었습니다.

Codd의 논문은 데이터를 여러 개의 테이블로 분해하고, 이를 관계를 통해 연결하면서 중복 데이터를 최소화할 수 있다는 개념을 제시했습니다. 이를 통해 데이터의 일관성과 무결성을 보장하고, 데이터베이스의 성능과 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 개념은 "정규화"라는 용어로 알려지게 되었습니다.

그 후 데이터베이스 정규화는 계속해서 발전하고 다양한 정규화 단계가 추가되면서, 데이터베이스 설계의 중요한 원칙으로 자리 잡게 되었습니다. 데이터베이스 정규화를 통해 데이터의 중복을 최소화하고 일관성과 무결성을 보장하는데 중요한 역할을 하며, 현재에도 데이터베이스 시스템의 설계와 구축에 많은 영향을 미치고 있습니다.

 

우선, 정규화의 주 목적은 무엇일까요? 강력하게 질문을 던져봅니다. 그렇습니다! 그것은 바로 "중복 최소화"와 "데이터 무결성 보장"입니다. 이 두 가지를 달성함으로써 정보 검색의 효율성을 높이고 정보 수정을 확실하게 합니다.

 

하지만 이렇게 말하니 정확하게 어떤 것인지 이해가 가지 않을 수 있습니다. 그래서 우리는 여러 개의 작은 테이블을 만들어 데이터 중복을 최소화하는 과정을 담은 구체적인 단계를 알아볼거에요.

 

1차 정규화(1NF) : 테이블의 각 Column이 하나의 값만 갖도록 설계합니다. 여기서 중요한 것은 테이블의 각 행이 유일하게 식별될 수 있어야 한다는 점입니다. 이를 위해 기본키(Primary Key)라는 개념이 도입됩니다. 기본키는 테이블의 각 행을 유일하게 식별할 수 있는 열(들)입니다.

 

2차 정규화(2NF) : 이 단계에서는 '부분적 함수 종속성'을 제거합니다. 부분적 함수 종속성이란, 기본키의 일부에만 종속된 열이 있는 경우를 말합니다. 이를 제거하기 위해 기본키의 일부에만 종속된 열을 다른 테이블로 분리시킵니다. 이렇게 하면, 각 테이블은 기본키에 완전하게 함수적으로 종속되게 됩니다.

 

3차 정규화(3NF) : 이 단계에서는 '이행적 함수 종속성'을 제거합니다. 이행적 함수 종속성이란, 하나의 열이 기본키를 통해 간접적으로 다른 열에 종속되는 경우를 말합니다.

 

이를 제거하기 위해 간접적인 종속 관계를 가진 열을 별도의 테이블로 분리시킵니다. 정규화가 완료된 설계 중 하나를 보시면 어렵더라도 '효과적인' 데이터베이스 구조를 확인하실 수 있을 것입니다.

 

이처럼, 정규화를 통해 우리는 데이터 중복을 막고, 더욱 효율적인 방법으로 데이터 무결성을 유지할 수 있게 됩니다. 그러나, 모든 상황에 대해 정규화가 최선의 선택은 아닙니다. 때로는 데이터 접근성이나 성능 향상을 위해 일부 중복을 허용하거나 denormalization을 통해 반정규화를 진행하기도 합니다. 마지막으로, 정확한 데이터베이스 설계는 시스템의 전체적인 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 항상 신중해야 함을 잊지 말아주세요.