04. 속성 이야기 (1)

속성

• 엔터티의 성격을 상세하게 기술하는 요소
• 데이터를 저장하는 가장 작은, 독립된 저장 단위

 

속성의 분류법

• 식별자 속성과 비식별자 속성
• 기초/관계/추출/시스템 속성
• 원본 속성과 추출 속성
• 단일 값 속성과 다가 속성
• 단순 속성과 복합 속성
• 필수 속성과 선택 속성
• 코드 속성과 비코드 속성

 

식별자 속성과 비식별자 속성

식별자 속성

• 엔터티에 존재하는 인스턴스의 유일성을 보장해주는 속성 또는 속성 집합
• 엔터티의 인스턴스마다 서로 다른 값을 가지는 속성

비식별자 속성

• 일반 속성으로서, 식별자 속성에 따른 특성을 설명하는 속성
• 인스턴스마다 같은 값을 가질 수 있음

식별자 종류 - 후보 식별자

후보 식별자: 주 식별자가 될 가능성이 있는 식별자

• 모든 식별자는 주 식별자가 될 수 있는 후보이므로, 식별자와 후보 식별자는 사실상 동일어다.
• 널을 허용할 수 있다는 것을 제외하면 후보 식별자는 주 식별자와 성격이 동일하다. → 물리적으로 인스턴스의 유일성을 보장해주기 위해 유니크 인덱스를 생성해야 한다.

 

식별자 종류 - 주 식별자

주 식별자: 엔터티에 하나만 존재하는 대표 식별자

• 편의상 PK와 주식별자를 동일하게 사용하는 경우가 많지만 엄밀히 보면 다른 개념이다.
  • PK는 테이블에 지정된 물리적인 제약을 의미한다. 
  • 주 식별자는 논리적으로 인스턴스를 식별하는 기준을 의미한다.
  • 논리적인 주 식별자에 다른 속성을 추가해서 물리적인 PK를 생성할 수도 있다.

 

주 식별자를 바라보는 두 가지 관점

1. 자신의 엔터티를 바라보는 관점: PK 역할
2. 다른 엔터티에서 바라보는 관점: FK 역할

 

주 식별자를 선정하는 방법

1. 하나 또는 여러 개의 후보 식별자 중에서 대표를 지정하는 방법
2. 적당한 후보 식별자가 없다면 인조 식별자를 만들어 주 식별자로 사용하는 방법

 

주 식별자의 특징

• 엔터티에는 주 식별자가 반드시 존재해야 한다.
• 주 식별자는 하나만 존재해야 한다.
• 주 식별자는 널 값을 허용하지 않는다.
• 주 식별자는 정규화의 기준이 되는 속성이다.
• 주 식별자는 엔터티의 성격(정체성)을 대변할 수 있는 기초 속성이므로 가장 중요한 요소 중 하나다.

 

주 식별자가 바뀌는 현상

주 식별자가 바뀌는 원인

1. 엔터티 정의가 불명확할 때
2. 데이터 분석이 미흡할 때
3. 이력 데이터를 고려하지 않았을 때
4. 업무가 변경될 때

 

어떤 속성을 주 식별자로 선택해야 하는가?

주 식별자를 선택할 때 고려할 사항

1. 주 식별자 속성의 값이 변경되지 않도록 선정
2. 일반 속성에 종속되지 않도록 선정
3. 인조 식별자에는 의미를 부여하지 않도록 선정
4. 주 식별자 속성에 논리적으로 널 값이 존재하지 않도록 선정
5. 최소한의 속성이 포함되도록 선정
6. 업무적으로 활용도가 높은 속성으로 선정
7. 업무 식별자와 인조 식별자가 혼합되지 않도록 선정
8. 슈퍼 식별자가 되지 않도록 선정
9. 최소 길이가 되도록 선정
10. 주 식별자 속성 값은 가능한 고정 길이가 되도록 선정
11. 주 식별자 속성은 전사에서 한 번만 사용되도록 선정
12. 암호화 대상 속성이 포함되지 않도록 선정
13. 업무를 대표할 수 있는 속성으로 선정

 

주 식별자를 단순하게 설계해야 하는 이유 

주 식별자를 구성하는 속성의 수는 가능한 적을수록 좋다. 업무 식별자를 주 식별자로 채택하는 것이 바람직하지만, 업무 식별자를 구성하는 속성의 개수가 많고 해당 엔터티가 비교적 상위(부모) 엔터티라면 하위(자식) 엔터티를 고려해 주 식별자를 간략하게 만들어야 한다.

 

주 식별자가 복잡하면 다른 엔터티와 관계를 표현할 때 관계선이 복잡해져 가독성이 떨어지며 관계 자체도 관리하기 어려워진다.

 

주 식별자가 많으면 조인 구문이 복잡해져 쿼리가 길어진다. 이는 조인 구문의 코딩이 번거로울 뿐만 아니라, 잘못 코딩할 가능성이 커지며 하드 파싱이 발생할 수 있는 등 단점이 존재한다.

 

주 식별자 인덱스가 커지는 것도 성능에 악영향을 미칠 수 있다. 

 

주 식별자 선정 절차

 

 

복잡한 주 식별자

주 식별자가 복잡해지는 이유

1. 기준 데이터를 관리할 때
2. 집계 데이터를 관리할 때
3. 인스턴스를 생성하는 기준이 복잡할 때
4. 교차 엔터티일 때
5. 슈퍼 식별자가 사용될 때
6. 주 식별자 상속이 지속적으로 이루어질 때

 

복합 주 식별자의 속성 순서

주 식별자가 여러 속성으로 구성된 복합 주 식별자일 떄는 조회 성능을 고려하여 속성의 순서를 결정해야 한다. 이 작업은 주 식별자가 결정된 후에 마지막으로 하게 된다.

문제는 분석/설계 단계에서는 조회 요건을 검토할 수 없다는 것이다. 조회 요건을 검토할 수 있는 단계는 최소한 개발 단계다. 개발이 끝난 후 테스트 단계에서 성능 문제 때문에 주 식별자의 속성 순서를 변경하는 일은 자주 발생한다.

 

• 주 식별자를 물리적인 주 키로 생성하면 유니크 인덱스가 생성되는데 이 유니크 인덱스의 첫 번째 속성이 해당 엔터티를 조회하는 조건절에 자주 사용되도록 하는 것이 핵심이다.
• 조건절에 포함된 속성 중에서 분포도를 가장 줄일 수 있는 속성이 주 식별자의 맨 처음에 오는 것이 효율적이다.
• WHERE 조건에서 '='나 'BETWEEN' 등이 사용되는 속성이 주 식별자의 맨 앞에 존재해야 한다. 'LIKE'가 사용된 속성이 주 식별자의 맨 앞에 존재하면 안 된다.

 

교차 엔터티의 주 식별자

 

유형 1.

교차 엔터티의 가장 기본적인 유형으로 양쪽 상위(부모) 엔터티의 주 식별자만으로 교차 엔터티의 주 식별자를 구성하는 모델

상위(부모) 엔터티의 주 식별자만으로 교차 엔터티의 주 식별자를 구성할 때는, 업누적으로 기준 성격이 강한 상위(부모) 엔터티의 주 식별자를 먼저 위치시킨다.

 

유형 2.

양쪽 상위(부모) 엔터티의 주 식별자에 자체 업무 식별자가 추가된 모델

 

유형 3.

업무 식별자가 복잡한 엔터티는 주 식별자를 단순화시킬 필요가 있다. → 인조 식별자를 사용하는 모델

 

유형 4.

부분 인조 식별자를 사용하는 모델

양쪽 상위(부모) 엔터티의 주 식별자 중에서 자주 사용하는 한쪽 부모 엔터티의 주 식별자(대표 주 식별자)만 상속하면서 순번 속성을 추가하는 모델

 

사원 엔터티의 주 식별자와 사원의 정의에 대해서

이 모델에서 주의할 점: 주 식별자인 사원번호

• 주 식별자 값에는 어떤 체계도 없는 것이 바람직하다. 
• 사원번호에 입사연도 등을 포함하는 것은 좋지 않다.

홍길동 사원이 퇴사 후 재입사 한 경우 위와 같이 두 개의 사원번호를 가지게 된다. → 입사년도에 따라 사원번호가 달라지면 사원 데이터를 통합 관리하는 데 어려움을 겪게 된다.

 

주 식별자의 값이 일반 속성의 값에 종속되는 것은 기본적으로 잘못 설계한 모델이다.

 

주 식별자인 사원번호 속성 값에는 어떠한 체계도 없으며, 심지어 입사 순서도 알 수 없도록 순번이 아니랑 무작위로 번호를 채번한다. 또한 한 번 부여된 '홍길동'의 사원번호는 재입사 여부와 무관하게 지속해서 사용해야 한다. 입사일자/퇴사일자 등 변경 사항은 사원이력 엔터티에서 별도로 관리한다.

 

사원 데이터를 고겍 엔터티에 통합하는 경우

 

위 모델을 물리 모델로 변환 시 

 

이렇게 사원이 고객에 통합되면 고객번호와 조인해서 사원 정보를 알게 된다. 위와 다르게 사원 엔터티의 주 식별자를 사원번호 속성으로 설계할 수도 있다.

 

실무에서는 사원번호의 상징성 때문에 위 모델이 많이 사용된다. 이때도 사원번호는 무의미한 번호로 사용하는 것이 바람직하다. 또한 고객번호 속성에는 유니크 인덱스를 생성해서 중복되는 고객번호가 생기지 않도록 해야 한다. 고객번호가 후보 식별자인데도 불구하고 활용 효율성 때문에 인조 식별자인 사원번호를 채택한 것이어서 업무 식별자에는 제약을 생성하는 것이 좋다.

 

식별자 종류 - 인조 식별자

인조 식별자: 임의로 생성한 식별자를 의미

• 후보 식별자 중에서 주 식별자로 사용할 마땅한 후보가 없을 때, 순번 성격의 속성을 추가해서 식별자로 사용한다.
• 인조 식별자를 사용하면 주 식별자가 단순해진다.
• 인조 식별자만 봐서는 새로운 인스턴스가 생성되는 기준을 알 수 없다.
• 인조 식별자만으로는 업무를 파악하기 어렵다.
• 인조 식별자는 업무와읭 결합도를 감소시켜 결과적으로 모델의 확장성을 증가시키기도 한다. 즉 업무 변경이 예상된다면 인조 식별자를 사용하여 유연한 모델이 되도록 해야 한다.
• 인조 식별자는 주로 검색(WHERE) 조건에 사용되지 않는 특성이 있다.
• 인조 식별자를 채택하면 업무 식별자에 유니크 인덱스를 생성해야 하므로 인덱스를 하나 더 관리해야 한다.(업무 식별자에 대한 별도의 관리가 필요해진다.)

 

인조 식별자를 오용하는 경우

1. 단순한 모델이 좋은 모델이기 때문에 인조 식별자를 무분별하게 사용하는 것은 지양해야 한다. 상황(요건)에 따라 판단이 달라진다는 점을 염두해 두어야 한다.
2. 인조 식별자에 의미를 부여하는 사용하는 것은 지양해야 한다. 

 

인조 식별자가 사용되기까지의 순서

1. 후보(업무) 식별자 도출
2. 도출된 후보(업무) 식별자 중에서 주 식별자로 적당한 후보가 있는지 검토
3. 적당한 후보가 없다면 인조 식별자 사용

 

인조 식별자를 사용해야 좋을 때

1. 주 식별자가 복잡하면서 하위 엔터티가 다수일 때
2. 업무를 직관적으로 만들어주는 번호를 사용할 때
3. 적당한 후보 식별자가 없을 때
4. 모델을 유연하게 설계해야 할 때

 

업무 식별자와 인조 식별자의 혼합

업무 식별자와 인조 식별자를 혼합해서 사용하면 바람직하지 않은 이유

• 요건을 알기 어려워 가독성이 떨어짐
• 엔터티 성격이 모호해짐
• 모델을 관리하기 복잡해짐

 

부분 인조 식별자를 사용할 수 있는 경우

• 복잡한 주 식별자를 단순화시킬 필요가 있을 때
• 엔터티 간의 관계가 종속 관계이면서 종속 엔터티의 업무 식별자가 분명하지 않을 때
• 업무 식별자가 변경될 가능성이 있을 때
• 일자 속성(특히 일시 속성)이 포함된 엔터티의 하위 엔터티가 많으며, 주요 업무 식별자를 자주 사용해야 할 때

 

식별자 종류 - 대리 식별자

대리 식별자: 주 식별자로 선택되지 않은 후보 식별자

• 주 식별자로 선정되지 않은 후보 식별자가 대리 식별자이므로, 인조 식별자를 주 식별자로 사용하게 되면 모든 후보 식별자가 대리 식별자가 된다.(인조 식별자가 사용되면 후보 식별자=대리 식별자)

 

대리 식별자를 선정하는 과정

1. 후보 식별자를 선정한다. 후보 식별자가 여러 개 존재할 수 있다.
2. 후보 식별자 중에서 주 식별자로 선정할 후보가 있는지를 판단한다.
3. 후보 식별자 중에 주 식별자가 있다면 나머지는 대리 식별자가 된다.
4. 후보 식별자 중에서 주 식별자가 없다면 인조 식별자를 채택한다.
5. 인조 식별자를 채택하면 모든 후보 식별자는 대리 식별자가 된다.

 

대리 식별자는 결국 후보 식별자와 같은 역할을 한다. 따라서 대리 식별자 속성 값은 릴레이션에서 유일해야 하며, 이를 물리적인 제약으로 관리하기 위해 유니크 인덱스를 생성한다. 그래야 엔터티에 데이터가 잘못 입력되는 것(중복된 값이 입력되는 것)을 원천적으로 방지할 수 있다.

 

식별자 종류 - 슈퍼 식별자

슈퍼 식별자: 주 식별자에 다른 속성을 추가해서 만든 식별자

• 슈퍼 식별자를 구성하고 있는 속성 중에서 새로운 인스턴스를 생성하는 데 영향을 미치지 않는 속성을 제외하면 후보 식별자가 된다.
• 슈퍼 식별자를 사용하면 엔터티 성격이 불분명해진다.
• 슈퍼 식별자는 어떤 상황에서도 사용하지 않는 것을 원칙으로 해야 한다.

 

슈퍼 식별자를 사용하는 이유

• 후보 식별자(업무 식별자)에 대한 이해가 부족하기 때문
• 커버링 인덱스로 검색 시 빠른 성능을 얻을 수 있기 때문
• 식별자를 제대로 분석하지 못했기 때문