[데이터베이스] 관계 모델의 제약 조건 - 2(Relational Model Constraints)

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앞의 글을 읽으시면 이해에 도움이 됩니다.

 

2023.10.26 - [Computer Science/데이터 베이스] - [데이터베이스] 관계 모델의 제약 조건 - 1(Relational Model Constraints)

[데이터베이스] 관계 모델의 제약 조건 - 1(Relational Model Constraints)

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0. 들어가기에 앞서

 

 

• 이번 글에서는 릴레이션 내에서의 제약 조건인 도메인 제약 조건, 키 제약 조건, 널 제약 조건을 제외하고, 릴레이션 사이에서 발생하는 제약 조건인 엔티티 무결성 제약 조건, 참조 무결성 제약 조건, 외래키 대해 설명하겠습니다.
• 그 전에 릴레이션 사이를 설명하기 위하여, 관계 데이터베이스와 관계 데이터베이스 스키마에 대해 정의하고 가도록 하겠습니다.

 

• 관계 데이터베이스 스키마(Relational Database Schema) S는 릴레이션 스키마의 집합 S = {R1, R2, ..., Rm}과 무결성 제약 조건(Integrity Constraint)의 집합입니다.
• S의 관계 데이터베이스 상태는 릴레이션 상태들의 집합입니다.
• 무결성 제약 조건을 만족하지 않는 관계 데이터베이스 상태는 유효하지 않은 상태 즉, invalid라 하고, 모든 무결성 제약 조건을 만족하는 관계 데이터베이스 상태는 유효한 상태, valid라고 합니다.

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1. 엔티티 무결성 제약 조건(Entity Integrity Constraint)

 

 

• 엔티티 무결성 제약 조건(Entity Integrity Constraint)는 어떤 기본키 값도 널 값이 될 수 없다 를 뜻합니다.
• 왜냐하면 기본키는 한 릴레이션 내에서 각 튜플을 식별하는데 사용되는데, 만약 기본키 값이 널 값이라면 튜플을 식별할 수 없기 때문입니다.
• 따라서 t[PK] != NULL이 만족해야 하고, PK가 여러 개의 애트리뷰트를 가진다면 어떤 애트리뷰트라도 NULL이 허용되지 않습니다.

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2. 참조 무결성 제약 조건(Referential Integrity Constraint)

 

 

• 참조 무결성 제약 조건(Referential Integrity Constraint)은 두 릴레이션 사이에 명시되는 제약 조건이며, 두 릴레이션의 튜플 사이의 일관성인 Consistency를 유지하는데 사용됩니다.
• 해당 제약 조건은 한 릴레이션에 있는 튜플이 다른 릴레이션에 있는 튜플을 참조하려면 반드시 참조되는 튜플이 그 릴레이션 내에 존재해야 한다는 것입니다.
• 즉 대학생 애트리뷰트의 학번은, 어떤 학과의 학부생 명단 릴레이션의 특정 학번과 반드시 일치해야 합니다.
• 이를 조금 더 엄격하게 정의하기 위해서는 외래키(foreign key)에 대해 설명해야 합니다.

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3. 외래키(foreign key)

 

 

• 외래키가 되기 위해서는 두 개의 릴레이션 스키마인 R1과 R2 사이의 참조 무결성 제약 조건이 만족되어야 합니다.
• 즉, R1의 어떤 애트리뷰트들의 집합 FK(Foreign Key)가 다음의 규칙을 만족하면 FK는 R2를 참조하는 R1의 외래키가 됩니다.
  • FK의 애트리뷰트는 R2의 PK의 애트리뷰트와 동일한 도메인을 가진다. 이때 FK는 R2를 참조한다고 한다.
  • 현재 상태 r1(R1)의 한 튜플 t1 내의 FK 값은 현재 상태 r2(R2)의 한 튜플 t2 내의 PK 값과 일치하거나 널 값을 가져야 한다. 전자의 경우 t1[FK] = t2[PK]이고, 튜플 t1이 튜플 t2를 참조한다고 말한다.

 

• 이때 R1은 Referencing Relation이라하고, R2는 Referenced Relation이라 합니다.
• 위의 두 조건을 만족한다면 R1에서 R2로의 참조 무결성 제약 조건을 만족한다고 말합니다.
• 만약 FK가 NULL이라면, FK는 R1의 PK가 될 수 없습니다. 이는 Entity Integrity Constraint를 위배하기 때문입니다.

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4. 기타 다른 제약 조건들

 

 

• 예를 들면 부하의 연봉은 상사의 연봉을 넘을 수 없다 같은 의미적 무결성 제약 조건(Semantic Integrity Constraint)이 있습니다.
• 이런 경우에는 Trigger, Assertion을 통해 해결할 수 있습니다.

 

• 지금까지는 데이터베이스의 유효한 상태가 만족해야 하는 제약 조건들이므로 상태 제약 조건(State Constraint)라고 부릅니다.
• 다음 글부터는 데이터베이스 내의 상태 변화를 다루기 위해 정의되는 전이 제약 조건(Transition Constraint)에 대해 알아보겠습니다.

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참고

 

 

경북대학교 컴퓨터학부 COMP0322-004 데이타베이스 수업

DATABASE SYSTEMS 7th / Elmasri, Navathe 저 / PEARSON / 2019년

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다음 글에서는 전이 제약 조건(Transition Constraint)에 대해 알아보겠습니다.

 

2023.10.26 - [Computer Science/데이터 베이스] - [데이터베이스] 전이 제약 조건(Transition Constraint)

[데이터베이스] 전이 제약 조건(Transition Constraint)

 

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