[DB] 정규화

이상 현상(anomaly)

테이블내의 데이터 중복성에 의해서 발생되는 데이터 불일치 현상.
= 애트리뷰트들 간에 존재하는 여러 종속관계를 하나의 릴레이션에 표현했기 때문에 나타나는 데이터 불일치 현상

갱신 이상, 삽입 이상, 삭제 이상으로 구성된다.

이상 현상은 종속관계를 분석하여 여러 개의 릴레이션으로 분해하는 정규화를 통해 방지할 수 있다.

테이블 간에 중복된 데이터를 허용하지 않는다는 것이다. 중복된 데이터를 허용하지 않음으로써 무결성을 유지할 수 있으며 DB 저장 용량을 줄일 수 있다.

정규화 단계에 따라 분해되는 방법이 다르다.

제1 정규형(1NF)

테이블의 컬럼이 원자값(atomic value)을 갖도록 테이블을 분해하는 것
기본 키에 부분 함수 종속된 애트리뷰트가 존재
- 부분 함수 종속 : 어떤 속성 Y가 다른 복합 속성 X의 부분집합에 종속하는 관계
  - ex) (학생 번호, 강좌 이름) → 강의실, 강좌 이름 → 강의실
  - 기본키인 (학생 번호, 강좌 이름)으로 강의실을 결정하는데, 복합 속성인 기본키의 부분 집합인 강좌 이름에 의해 강의실 컬럼이 결정될 수 있다.
- 부분 함수 종속을 제거한 것이 2NF

제 2 정규형(2NF)

1NF이고
키에 속하지 않는 모든 애트리뷰트들이 기본 키에 완전 함수 종속을 만족하도록 테이블을 분해하는 것
- 완전 함수 종속 : 기본키의 부분집합이 결정자가 되어선 안된다.
A → B, B → C라면, A → C : 애트리뷰트 C는 애트리뷰트 A에 이행적 함수 종속
- 이행적 함수 종속 : A → B 이고 B → C 일 때, A → C 를 만족하는 관계
- 이행적 함수 종속을 제거한 것이 3NF

제 3 정규형(3NF)

보이스/코드 정규형(BCNF = 강한 3NF)

제 3 정규화를 진행한 테이블에 대해 모든 결정자가 후보키가 되도록 테이블을 분해하는 것
- 후보키 : 슈퍼키 중 더 이상 줄일 수 없는 형태를 가진 것.
  - 최소성을 만족함
  - 기본키로 선정될 수 있는 후보
- 슈퍼키 : 테이블의 행을 고유하게 식별할 수 있는 속성 또는 속성의 집합

제 4 정규형(4NF)

제 5 정규형(5NF)

테이블 수가 많아질수록 조건결합, 즉 join의 부담으로인해 시간이 오래걸림
- → 역정규화(비정규화 또는 반정규화): 정규화된 릴레이션을 물리적 데이터 모델링 과정에서 성능을 향상시키기 위해 중복을 허용하고라도 다시 통합하거나 분할하여 구조를 재조정하는 것
'정규화 & 테이블 수 최적화' 라는 두 마리 토끼를 한꺼번에 잡기는 어려움
4, 5,6NF는 테이블 수가 너무 많아지므로 실무에서 활용할 가치가 가장 높은 것은 3NF, BCNF라는 결론에 도달함