데이터 모델링의 이해

데이터 모델링이란?

- 정보시스템을 구축하기 위한 데이터 관점의 업무 분석 기법

- 현실세계의 데이터(What)에 대해 약속된 표기법에 의해 표현하는 과정

- 데이터베이스를 구축하기 위한 분석/설계의 과정

데이터 모델링 유의점

- 중복(Duplication) : 데이터 모델은 같은 데이터를 사용하는 사람, 시간, 그리고 장소를 파악하는데 도움을 줌으로써 데이터베이스가 여러 장소에 같은 정보를 저장하는 잘못을 하지 않도록 한다.

- 비유연성(Inflexibility) : 데이터 모델을 어떻게 설계했느냐에 따라 사소한 업무 변화에도 데이터 모델이 수시로 변경됨으로써 유지보수의 어려움을 가중시킬 수 있다. 데이터의 정의를 데이터의 사용 프로세스와 분리함으로써 데이터 모델링은 데이터 혹은 프로세스의 작은 변화가 애플리케이션과 데이터베이스에 중대한 변화를 일으킬 수 있는 가능성을 줄인다.

- 비일관성(Inoonsistrncy) : 데이터의 중복이 없더라도 비일관성은 발생할 수 있는데, 예를 들면 신용 상태에 대한 갱신 없이 고객의 납부 이력 정보를 갱신하는 경우이다. 개발자가 서로 연관된 다른 데이터와 모순된다는 고려 없이 일련의 데이터를 수정할 수 있기 때문에 이와 같은 문제가 발생할 수 있다. 데이터 모델링을 할 때 데이터와 데이터 간의 상호 연관 관계에 대해 명확하게 정의한다면 이러한 위험을 사전에 예방하는데 도움을 줄 수 있다. 사용자가 처리하는 프로세스 혹은 이와 관련된 프로그램과 테이블의 연계성을 높이는 것은 데이터 모델이 업무 변경에 대해 취약하게 만드는 단점에 해당한다.

데이터 모델링의 분류

- 개념적 데이터 모델링 :추상화 수준이 높고 업무 중심적이고 포괄적인 수준의 모델링 진행, 전사적 데이터 모델링, EA수립시 많이 이용

- 논리적 데이터 모델링 : 시스템으로 구축하고자하는 업무에 대해 Key, 속성, 관계 등을 정확하게 표현, 재사용성이 높음

- 물리적 데이터 모델링 : 실제로 데이터베이스에 이식할 수 있도록 성능, 저장 등 물리적인 성격을 고려하여 설계

데이터베이스 스키마 구조 3단계

외부스키마

- 사용자 관점, 업무상 관련이 있는 데이터 접근이다.

- 관련 데이터베이스의 뷰를 표시한다.

- 응용 프로그램이 접근하는 데이터베이스를 정의한다.

개념스키마

- 설계자 관점, 사용자 전체 집단의 데이터베이스 구조이다.

- 전체 데이터베이스 내의 규칙과 구조를 표현한다.

- 통합 데이터베이스 구조이다.

내부스키마

- 개발자 관점, 데이터베이스의 물리적 저장 구조이다.

- 데이터 저장 구조, 레코드 구조, 필드 정의, 인덱스 등을 의미한다.

데이터 모델링의 관계

- 관계는 존재에 의한 관계와 행위에 의한 관계로 구분될 수 있으나 ERD에서는 관계를 연결할 때, 존재와 행위를 구분하지 않고 단일화된 표기법을 사용한다.

- UML(Unified Modeling Language)에는 클래스 다이어그램의 관계 중 연관관계와 의존관계가 있고 이것은 실선과 점선의 표기법으로 다르게 표현이 된다.

도메인(Domain)

: 각 속성은 가질 수 있는 값의 범위가 있는데 이를 그 속성의 도메인이라 하며, 엔터티 내에서 속성에 대한 데이터 타입과 크기 그리고 제약사항을 지정하는 것이다.

발생 시점에 따른 엔터티 분류

- 기본 엔터티(Key Entity)

- 중심 엔터티(Main Entity)

- 행위 엔터티(Active Entity)

ERD 작성 순서

1. 엔티티를 그린다.

2. 엔터티를 적절하게 배치한다.

3. 엔터티 간 관계를 설정한다.

4. 관계명을 기술한다.

5. 관계의 참여도를 기술한다.

6. 관계의 필수 여부를 기술한다.

엔터티의 특징

- 반드시 해당 업무에서 필요하고 관리하고자 하는 정보이어야 한다.

- 유일한 식별자에 의해 식별이 가능해야 한다.

- 영속적으로 존재하는 인스턴스의 집합이어야 한다. (2개 이상)

- 엔터티는 업무 프로세스에 의해 이용되어야 한다.

- 엔터티는 반드시 속성이 있어야 한다.

- 엔터티는 다른 엔터티와 최소 한 개 이상의 관계가 있어야 한다.

엔터티, 인스턴스, 속성, 속성 값의 관계

- 한 개의 엔터티는 두 개 이상의 인스턴스의 집합이어야 한다.

- 한 개의 엔터티는 두 개 이상의 속성을 갖는다.

- 한 개의 속성은 한 개의 속성 값을 갖는다.

속성의 특성에 따른 분류

- 기본 속성 : 비즈니스 프로세스에서 도출되는 본래의 속성이다.

- 설계 속성 : 데이터 모델링 과정에서 발생하는 속성이다. 유일한 값을 부여한다.

- 파생 속성 : 데이터를 조회할 때 빠른 성능을 할 수 있도록 하기 위해 원래 속성의 값을 계산하여 저장할 수 있도록 만든 속성

속성의 명칭 부여

- 해당 업무에서 사용하는 이름을 부여한다.

- 서술식 속성명은 사용하지 않는다.

- 약어 사용은 가급적 제한한다.

- 전체 데이터 모델에서 유일성 확보하는 것이 좋다.

관계의 표기법

- 관계명(Membership) : 관계의 이름

- 관계 차수(Cardinality) : 1:1. 1:M, M:N

- 관계 선택사양(Optionality) : 필수 관계, 선택 관계

관계 체크사항

- 두 개의 엔터티 사이에 관심 있는 연관 규칙이 존재하는가?

- 두 개의 엔터티 사이에 정보의 조합이 발생되는가?

- 업무 기술서, 장표에 관계 연결에 대한 규칙이 서술되어 있는가?

- 업무 기술서, 장표에 관계 연결을 가능하게 하는 동사(Verb)가 있는가?

관계 읽기

- 기준(Source) 엔터티를 한 개(One) 또는 각(Each)으로 읽는다.

- 대상(Target) 엔터티의 관계 참여도 즉 개수(하나, 하나 이상)를 읽는다.

- 관계 선택사양과 관계명을 읽는다.

식별자의 종류

- 엔터티 내에서 대표성을 가지는가에 따라 주식별자(Primary Identifier)와 보조 식별자(Alternate Identifier)로 구분

- 엔터티 내에서 스스로 생성되었는지 여부에 따라 내부 식별자와 외부 식별자(Foreig Identifier)로 구분

- 단일 속성으로 식별이 되는가에 따라 단일 식별자(Single Identifier)와 복합 식별자(Composit Identifier)로 구분

- 원래 업무적으로 의미가 있던 식별자 속성을 대체하여 일련번호와 같이 새롭게 만든 식별자를 구분하기 위해 본질 식별자와 인조 식별자로 구분

주식별자의 특징

- 유일성 : 주식별자에 의해 엔터티 내에 모든 인스턴스들을 유일하게 구분함

- 최소성 : 주식별자를 구성하는 속성의 수는 유일성을 만족하는 최소의 수가 되어야 함

- 불변성 : 주식별자가 한 번 특정 엔터티에 지정되면 그 식별자의 값은 변하지 않아야 함

- 존재성 : 주식별자가 지정되면 반드시 데이터 값이 존재 (Null 안됨)

 

식별자와 비식별자 관계 비교

항목	식별자관계	비식별자관계
목적	강한 연결관계 표현	약한 연결관계 표현
자식 주식별자 영향	자식 주식별자의 구성에포함됨	자식 일반 속성에 포함됨
표기법	실선 표현	점섬 표현
연결 고려사항	- 반드시 부모 엔터티 종속 - 자식 주식별자구성에 부모 주식별자포함 필요 - 상속받은 주식별자속성을 타 엔터티에 이전 필요	- 약한 종속관계 - 자식 주식별자구성을 독립적으로 구성 - 자식 주식별자구성에 부모 주식별자 부분 필요 - 상속받은 주식별자속성을 타 엔터티에 차단 필요 - 부모쪽의 관계참여가 선택 관계

식별자의 분류체계

분류	식별자	설명
대표성 여부	주식별자	엔터티 내에서 각 어커런스를 구분할 수 있는 구분자이며, 타 엔터티와 참조 관계를 연결할 수 있는 식별자
	보조식별자	엔터티 내에서 각 어커런스를 구분할 수 있는 구분자이나 대표성을 가지지 못해 참조 관계 연결을 못함
스스로 생성 여부	내부식별자	엔터티 내부에서 스스로 만들어지는 식별자
	외부식별자	타 엔터티와의 관계를 통해 타 엔터티로부터 받아오는 식별자
속성의 수	단일식별자	하나의 속성으로 구성된 식별자
	복합식별자	둘 이상의 속성으로 구성된 식별자
대체여부	본질식별자	업무에 의해 만들어지는 식별자
	인조식별자	업무적으로 만들어지지는 않지만 원조식별자가 복잡한 구성을 가지고 있기 때문에 인위적으로 만든 식별자

비식별자 관계로 연결하는 것을 고려해야 하는 경우

- 부모 엔터티에 참조값이 없어도 자식 엔터티의 인스턴스가 생성될 수 있는 경우

- 여러 개의 엔터티를 하나로 통합하면서 각각의 엔터티가 갖고 있던 여러 개의 개별 관계가 통합되는 경우

- 자식 쪽 엔터티의 주식별자를 부모 엔터티와는 별도로 생성하는 것이 더 유리하다고 판단하는 경우

- 부모 엔터티의 인스턴스가 자식의 엔터티와 관계를 가지고 있었지만 자식만 남겨두고 먼저 소멸될 수 있는 경우