정보처리기사 29일차 정규화

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정규화 1. 이상현상과 정규화의 목적 잘못 설계된 테이블에서 데이터를 조작할 때 발생하는 무결성 저해 현상을 방지하고, 데이터 중복을 최소화하여 구조의 안정성을 확보하는 과정이다. 삽입 이상 : 새 데이터를 넣을 때 불필요한 속성값까지 억지로 함께 입력해야 하거나, 특정 데이터 없이는 삽입 자체가 불가능한 현상 갱신 이상 : 중복 저장된 튜플 중 일부만 수정되어 데이터 불일치 및 불연속이 발생하는 현상 삭제 이상 : 특정 정보를 삭제할 때 연쇄 작용으로 유지해야 할 유용한 정보까지 함께 삭제되는 현상 2. 정규화 단계 요약 (1NF ~ 5NF) 단계 제거해야 할 요소 / 조건 분해 핵심 원리 제1정규형 (1NF) 도메인이 원자값이 아닌 경우 한 속성에 여러 값이 들어가지 않도록 단일 원자값으로 분리 제2정규형 (2NF) 부분 함수 종속성 복합 기본키의 일부에만 종속되는 속성을 별도 테이블로 분리 (완전 함수 종속화) 제3정규형 (3NF) 이행적 함수 종속성 ($X \rightarrow Y \rightarrow Z$) 기본키가 아닌 일반 속성에 종속되는 일반 속성을 별도 테이블로 분리 BCNF (보이스-코드) 후보키가 아닌 결정자 모든 결정자가 후보키 역할을 하도록 테이블 분리 제4정규형 (4NF) 다치 종속성 (Multi-valued Dependency) 독립적인 1:N 관계가 2개 이상 얽혀 있을 때 각각 1:N 테이블로 분리 제5정규형 (5NF) 조인 종속성 (Join Dependency) 분해된 릴레이션들을 무손실 조인으로 복원할 수 있도록 분해 반정규화 (역정규화) 잦은 조인으로 인해 조회 성능이 심각하게 저하될 때, 시스템 처리 속도 향상을 목적으로 의도적으로 중복·통합을 허용하는 최적화 기법 3. 병행 제어(Concurrency Control) & 잠금(Locking) 여러 트랜잭션이 동시에 실행될 때 데이터베이스의 일관성과 무결성을 보장하기 위한 메커니즘이다. 잠금 단위(Granularity)의 트레이드오프 잠금 단위가 크면 (DB, 테이블 단위): 제어와 관리가 단순하고 오버헤드가 적으나, 동시성(병행성) 수준이 낮아진다. 잠금 단위가 작으면 (레코드, 필드 단위): 동시성(병행성) 수준이 매우 높아지나, 락 관리 오버헤드가 증가하고 복잡해진다. 2단계 잠금 규약 (2PL: Two-Phase Locking) 확장 단계 (Growing Phase) : 락을 획득하기만 하고 해제할 수 없는 단계 축소 단계 (Shrinking Phase) : 락을 해제하기만 하고 새 락을 획득할 수 없는 단계 직렬 가능성을 보장하지만 교착 상태(Deadlock) 가 발생할 수 있다. 4. 장애 회복(Recovery) 기법 로그 기반 회복 즉시 갱신 (Immediate Update) : 트랜잭션 수행 중 변경 결과를 즉시 DB에 반영. 장애 발생 시 미완료 트랜잭션은 UNDO , 완료된 트랜잭션은 REDO 수행 지연 갱신 (Deferred Update) : 트랜잭션 완료( COMMIT ) 전까지 로그에만 기록하고 DB 반영을 지연. 장애 시 UNDO 불필요, REDO 만 수행 체크포인트(Check Point) 회복 : 주기적으로 검사점을 두어, 장애 발생 시 가장 최근 체크포인트 이후의 로그만 분석하여 복구 시간을 단축

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