개체-관계 모델 (ER Model)

개체 타입: 학생(학번, 이름, 학과)

개체 인스턴스
  (2024001, 김철수, 컴퓨터공학과)
  (2024002, 이영희, 전자공학과)
  (2024003, 박민수, 수학과)

관계형 모델 대응
  개체 타입   → 릴레이션 스키마 (테이블 구조)
  개체 인스턴스 → 튜플 (행)
  개체 집합   → 릴레이션 인스턴스 (테이블 데이터)

  강한 개체              약한 개체
┌──────────┐           ╔══════════╗
│  건  물  │           ║  강의실  ║  (이중 직사각형으로 표기)
│ #건물코드│───소속───▶║ #호실번호║
│  건물명  │           ║  수용인원║
└──────────┘           ╚══════════╝

강의실의 PK = 건물코드(FK) + 호실번호(부분키)

"101호"만으로는 유일하지 않지만,
"공학관 101호"라면 유일하게 식별 가능

주문(Order) ──소유──→ 주문상세(OrderItem)
  #주문번호               #순번(1,2,3...)
                          상품명, 수량, 가격

직원(Employee) ──소유──→ 부양가족(Dependent)
  #사원번호                 #이름
                           관계(배우자, 자녀)

서적(Book) ──소유──→ 챕터(Chapter)
  #ISBN                   #장번호
                          제목

  주소 (복합 속성)
  ├── 시      "서울시"
  ├── 구      "강남구"
  ├── 동      "삼성동"
  └── 상세주소 "123번지"

이름 (복합 속성 - 국제 서비스)
  ├── 성      "Kim"
  └── 이름    "Cheolsu"

 저장하지 않는 경우 (원칙)
  생년월일: 1995-03-15
  나이 = YEAR(CURRENT_DATE) - YEAR(생년월일) → 매번 계산

 저장하는 경우 (성능 최적화)
  주문 테이블의 total_amount = SUM(수량 × 단가)
  → 수십 개 품목의 합계를 매번 계산하면 느림
  → 미리 계산하여 저장하고, 주문 변경 시 동기화

-- 잘못된 설계: 쉼표로 구분 (1NF 위반)
CREATE TABLE employees (
    emp_id  INT PRIMARY KEY,
    name    VARCHAR(50),
    phones  VARCHAR(200)  -- "010-1234-5678, 02-555-1234" ← 나쁜 설계!
);

-- 올바른 설계: 별도 테이블로 분리
CREATE TABLE employees (
    emp_id  INT PRIMARY KEY,
    name    VARCHAR(50)
);

CREATE TABLE employee_phones (
    emp_id     INT,
    phone      VARCHAR(20),
    phone_type VARCHAR(10),  -- '휴대폰', '사무실', '자택'
    PRIMARY KEY (emp_id, phone),
    FOREIGN KEY (emp_id) REFERENCES employees(emp_id)
);

단항 관계 (Unary, Degree = 1)
  직원 ──관리──▶ 직원  (자기 자신과의 관계)
  "직원이 다른 직원을 관리한다"

이항 관계 (Binary, Degree = 2)
  학생 ──수강──▶ 과목  (두 개체 간 관계)
  "학생이 과목을 수강한다"

삼항 관계 (Ternary, Degree = 3)
  공급자 ──공급──▶ 부품
             ↑
           프로젝트
  "공급자가 프로젝트에 부품을 공급한다"

1:1 관계 (one-to-one)
  회원 ──────── 프로필  (1명의 회원 = 1개의 프로필)

  회원 A ←──→ 프로필 A
  회원 B ←──→ 프로필 B
  회원 C ←──→ 프로필 C

1:N 관계 (one-to-many)
  부서 ──┬───── 직원A
         ├───── 직원B  (1부서 : N명의 직원)
         └───── 직원C

  영업부 ←──→ 김과장
  영업부 ←──→ 이대리
  개발부 ←──→ 박팀장

M:N 관계 (many-to-many)
  학생A ──┬───── 과목1
  학생B ──┼───── 과목2  (여러 학생 : 여러 과목)
  학생C ──┘

  김철수 ──→ 데이터베이스, 알고리즘
  이영희 ──→ 데이터베이스, 운영체제
  박민수 ──→ 알고리즘, 운영체제

-- M:N: 학생 ←→ 과목
-- 해소: 학생 ←1:N→ 수강 ←N:1→ 과목

CREATE TABLE students (
    student_id  INT PRIMARY KEY,
    name        VARCHAR(50)
);

CREATE TABLE courses (
    course_id   INT PRIMARY KEY,
    title       VARCHAR(100)
);

-- 중간 테이블 (연결 테이블)
CREATE TABLE enrollments (
    student_id  INT,
    course_id   INT,
    enrolled_at DATE DEFAULT (CURRENT_DATE),
    grade       CHAR(2),
    PRIMARY KEY (student_id, course_id),
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(student_id),
    FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES courses(course_id)
);

전체 참여 (이중선)
  직원 ════소속════ 부서
  (모든 직원은 반드시 부서에 소속)
  → SQL: dept_id INT NOT NULL

부분 참여 (단일선)
  회원 ────주문──── 상품
  (주문하지 않은 회원도 존재 가능)
  → SQL: 해당 외래키에 NULL 허용

학생 ──수강── 과목

수강 관계의 속성
  - 수강일: 학생의 속성도, 과목의 속성도 아님
  - 성적: 특정 학생이 특정 과목을 수강한 결과

학생(학번: 2024001) × 과목(코드: CS101) → 성적: A+
이 "A+"는 학생에게만 속하는 것이 아니고 (여러 과목 수강)
과목에게만 속하는 것도 아닙니다 (여러 학생 수강)

기호
  ┌────────┐  직사각형 = 개체
  │ 개 체  │
  └────────┘
  (  속 성  )  타원 = 속성
  ◇ 관 계 ◇   마름모 = 관계
  ── 선 ──    연결선

예시
  ┌─────┐                    ┌─────┐
  │학 생│═══════◇수강◇═══════│과 목│
  └──┬──┘                    └──┬──┘
     │                          │
  (학번) (이름)              (과목코드) (과목명)
   ̲학̲번̲ = 키 속성 (밑줄)

──||──  정확히 하나 (mandatory one)
──|○──  0 또는 하나 (optional one)
──|<──  하나 이상 (mandatory many)  ← 까마귀 발
──○<──  0 이상 (optional many)    ← 까마귀 발 + 동그라미

예시: 부서 1:N 직원
  ┌─────────┐              ┌─────────┐
  │  부서   │──||────|<────│  직원   │
  │ dept_id │              │ emp_id  │
  │ name    │              │ name    │
  └─────────┘              │ dept_id │
                           └─────────┘
  읽는 법: "부서는 하나 이상의 직원을 가진다"
           "직원은 정확히 하나의 부서에 소속된다"

  ┌────────────┐              ┌────────────┐
  │ # dept_id  │              │ # emp_id   │
  │ * name     │←─────────────│ * name     │
  │ o location │              │ * dept_id  │
  └────────────┘              │ o salary   │
                              └────────────┘
기호
  # = 기본키 (UID)
  * = 필수 (NOT NULL)
  o = 선택 (NULL 허용)

실선 = 필수 참여 (NOT NULL FK)
점선 = 선택 참여 (NULL 허용 FK)

  학생(#학번, 이름, ‥주소(시, 구, 동)‥, ⊙전화번호)
     │                                     ↑다중값
     └── 수강 ── 과목(#과목코드, 과목명)
         (성적, 수강일) ← 관계 속성

-- 규칙 1: 강한 개체 → 릴레이션
CREATE TABLE students (
    student_id  INT PRIMARY KEY,       -- 키 속성 → PK
    name        VARCHAR(50),           -- 단순 속성 → 컬럼
    city        VARCHAR(50),           -- 복합 속성 (규칙 7)
    district    VARCHAR(50),
    dong        VARCHAR(50)
);

CREATE TABLE courses (
    course_id   INT PRIMARY KEY,
    title       VARCHAR(100)
);

-- 규칙 5: M:N 관계 → 새 릴레이션
CREATE TABLE enrollments (
    student_id  INT,
    course_id   INT,
    grade       CHAR(2),               -- 관계 속성 → 컬럼
    enrolled_at DATE,                   -- 관계 속성 → 컬럼
    PRIMARY KEY (student_id, course_id),
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(student_id),
    FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES courses(course_id)
);

-- 규칙 6: 다중 값 속성 → 별도 릴레이션
CREATE TABLE student_phones (
    student_id  INT,
    phone       VARCHAR(20),
    PRIMARY KEY (student_id, phone),
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(student_id)
);

              ┌──────────┐
              │  직  원  │  (상위 개체)
              │ #사원번호│
              │  이름    │
              │  부서    │
              └────┬─────┘
                   │ IS-A
          ┌────────┼──────────┐
     ┌────┴───┐ ┌──┴─────┐ ┌──┴───┐
     │ 정규직 │ │계약직  │ │ 인턴 │  (하위 개체)
     │ 연봉   │ │계약기간│ │멘토  │
     │ 퇴직금 │ │시급    │ │학교  │
     └────────┘ └────────┘ └──────┘

┌───────────┐          ┌─────────────┐          ┌───────────┐
│ 회원      │          │ 주문        │          │ 상품      │
│ #회원번호 │──||──|<──│ #주문번호   │──>|──||──│ #상품번호 │
│ 이름      │          │ 회원번호(FK)│          │ 상품명    │
│ 이메일    │          │ 주문일      │      ┌───│ 가격      │
│ 연락처    │          │ 총금액      │      │   │ 재고수량  │
│ 가입일    │          │ 상태        │      │   │ 카테고리  │
└───────────┘          └─────────────┘      │   └───────────┘
                                  │         │
                               ||─┤        ─┤
                             ┌────┴─────┐   │
                             │ 주문상세 │───┘
                             │ 주문번호 │
                             │ 상품번호 │
                             │ 수량     │
                             │ 단가     │
                             └──────────┘

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