💾 [CS] RDB란?

RDB는 Relational Databas(관계형 데이터베이스) 를 줄인 용어로, 관계형 모델을 기반으로 데이터를 저장하고 관리하는 데이터베이스 시스템입니다.

RDB에서는 데이터를 테이블 형태로 저장하며, 각 테이블은 행(row) 과 열(column) 로 구성됩니다.

테이블 간의 관계를 키(Key) 를 사용하여 정의하고, 이를 통해 데이터를 효율적으로 관리하고 검색할 수 있습니다.

1️⃣ RDB의 주요 특징.

1. 테이블 형식의 데이터 저장.

• 관계형 데이터베이스는 데이터를 테이블(Table) 로 저장합니다.
• 테이블은 데이터의 한 유형을 나타내며, 테이블 안에 여러 레코드(행, row)가 저장됩니다.
• 각 행(row)은 테이블의 데이터 항목을 나타내고, 열(column)은 데이터의 속성을 나타냅니다.

2. 관계(Relation)

• RDB에서 테이블 간의 관계는 Primary Key(기본 키) 와 Foreign Key(외래 키) 를 사용하여 정의됩니다.
• 기본 키(Primary Key)는 각 테이블에서 각 행(row)을 고유하게 식별하는 값이며, 외래 키(Foreign Key)는 다른 테이블의 기본 키(Primary Key)를 참조하는 값입니다.
• 이 키를 통해 테이블 간의 관계를 설정하고, 데이터의 일관성과 무결성을 보장합니다.

3. SQL(Structured Query Language) 사용.

• 관계형 데이터베이스는 SQL을 사용하여 데이터를 조작하고 관리합니다.
• SQL은 데이터를 삽입, 조회, 수정, 삭제하는 명령어를 제공하며, 데이터베이스의 구조(테이블 생성, 수정, 삭제 등)를 정의하는 언어입니다.

🙋‍♂️ SQL이란?

4. 데이터 무결성.

• RDB는 데이터 무결성(Integrity) 을 보장하기 위한 다양한 제약 조건을 지원합니다.
• 무결성 제약 조건으로는 Primary Key, Foreign Key, Unique 제약 조건 등이 있습니다.
• 이러한 제약 조건을 통해 데이터의 정확성과 일관성을 유지할 수 있습니다.

5. ACID 속성.

• 관계형 데이터베이스는 트랜잭션 처리에서 ACID 속성을 준수합니다.
  • 원자성(Atomicity) : 트랜잭션 내의 모든 작업이 성공적으로 완료되거나, 그렇지 않으면 아무 것도 완료되지 않아야 합니다.
  • 일관성(Consistency) : 트랜잭션이 완료된 후 데이터베이스는 항상 일관된 상태를 유지해야 합니다.
  • 고립성(Isolation) : 동시에 실행되는 트랜잭션들은 서로의 작업에 영향을 주지 않아야 합니다.
  • 지속성(Durability) : 트랜잭션이 성공적으로 완료되면, 그 결과는 영구적으로 데이터베이스에 반영됩니다.

🙋‍♂️ 트랜잭션

2️⃣ RDB의 주요 개념.

1. 테이블(Table)

• 테이블은 RDB의 가장 기본적인 저장 단위입니다.
• 테이블은 행(row)과 열(colum)로 구성되며, 각 행(row)은 하나의 레코드(데이터 항목)를, 각 열(column)은 데이터 속성을 나타냅니다.
  • 예를 들어, Users라는 테이블에는 사용자 정보가 저장됩니다.

예시 Users 테이블

2. 기본 키(Primary Key)

• 테이블에서 각 레코드를 고유하게 식별할 수 있는 열입니다.
• 기본 키는 중복될 수 없으며, null 값을 가질 수 없습니다.
  • 예를 들어, Users 테이블에서 id 열이 기본 키가 될 수 있습니다.

3. 외래 키(Foreign Key)

• 한 테이블의 열이 다른 테이블의 기본 키를 참조할 때, 이를 외래 키라고 합니다.
• 외래 키를 통해 두 테이블 간의 관계가 설정됩니다.
  • 예를 들어, Orders 테이블의 user_id 열은 Users 테이블의 id 열을 참조하는 외래 키가 될 수 있습니다.

예시 Orders 테이블 (외래 키를 사용)

• 여기서 user_id는 Users 테이블의 id를 참조하는 외래 키(Foreign Key)입니다.

4. 관계(Relation)

• 테이블 간의 관계는 1:1, 1(일대다), N(다대다) 관계로 정의될 수 있습니다.
  • 1:1 관계 : 한 테이블의 하나의 레코드가 다른 테이블의 하나의 레코드와만 연관됩니다.
  • 1 관계 : 한 테이블의 하나의 레코드가 다른 테이블의 여러 레코드와 연관됩니다.
  • N 관계 : 두 테이블 간의 여러 레코드가 서로 여러 레코드와 연관됩니다. 이를 처리하기 위해 연결 테이블이 사용됩니다.

3️⃣ RDB의 예시

1. 테이블 생성

CREATE TABLE Users (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    email VARCHAR(100)
);

2. 데이터 삽입

INSERT INTO Users (id, name, email) VALUES (1, 'Kobe', 'kobe@email.com');

3. 데이터 조회

SELECT * FROM Users WHERE id = 1;

4. 테이블 간의 관계 설정

CREATE TABLE Orders (
    order_id INT PRIMARY KEY,
    user_id INT,
    product VARCHAR(100),
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCE Users(id)
);

• 이 예시에서는 Orders 테이블의 user_id가 Users 테이블의 id를 참조하는 외래 키로 설정됩니다.

4️⃣ RDB의 장점.

1. 데이터 일관성.

• 관계형 데이터베이스는 SQL을 통해 데이터의 무결성과 일관성을 유지할 수 있습니다.
• 기본 키(Primary Key)와 외래 키(Foreign Key)를 통해 데이터 간의 관계를 관리하고, 중복 데이터를 방지합니다.

2. 데이터 무결성 보장.

• 데이터 무결성 제약 조건(Primary Key, Foreign Key, Unique 등)을 통해 데이터베이스는 데이터의 정확성과 일관성을 보장합니다.

3. 표준화된 쿼리 언어.

• SQL이라는 표준화된 언어를 사용하여 데이터를 조작하고 관리할 수 있습니다.
• 다양한 RDBMS에서 SQL을 사용하기 때문에 범용성이 높습니다.

4. 복잡한 쿼리 처리.

• 관계형 데이터베이스 조인(Join) 연산을 통해 여러 테이블의 데이터를 결합하여 복잡한 쿼리를 처리할 수 있습니다.

5. ACID 트랜잭션 지원.

• 관계형 데이터베이스는 ACID 속성을 준수하여 트랜잭션의 일관성을 보장합니다.
  • 이는 금융시스템이나 중요한 데이터 처리에 매우 적합합니다.

5️⃣ RDB의 단점.

1. 확장성의 한계.

• 관계형 데이터베이스는 스케일 아웃(서버를 수평적으로 확장하는 방식)에 제약이 있을 수 있습니다.
  • 대규모 데이터 처리나 복잡한 분산 환경에서는 NoSQL 데이터베이스가 더 적합할 수 있습니다.

2. 복잡한 구조.

• 테이블 간의 관계를 설정하고 관리하는 것은 강력하지만, 복잡한 스키마 설계가 필요한 경우 유지 관리가 어려워질 수 있습니다.

3. 비정형 데이터 처리의 한계.

• 관계형 데이터베이스는 고정된 스키마 구조를 가지므로, 비정형 데이터(예: JSON, XML, 미디어 파일 등)를 처리하는 데는 적합하지 않을 수 있습니다.

6️⃣ RDB의 예시 시스템.

1. MySQL

• 오픈 소스 관계형 데이터베이스로, 웹 애플리케이션에서 가장 많이 사용됩니다.

2. PostgreSQL

• 고급 기능을 제공하는 오픈 소스 관계형 데이터베이스로, 복잡한 쿼리와 트랜잭션을 지원합니다.

3. Oracle Database

• 엔터프라이즈급 데이터베이스로, 성능과 안정성이 매우 뛰어나고, 많은 기능을 제공합니다.

4. Microsoft SQL Server

• Microsoft에서 개발한 관계형 데이터베이스로, 주로 Windows 환경에서 사용됩니다.

7️⃣ RDB의 활용 사례.

1. 전자상거래 시스템

• 사용자 정보, 주문 정보, 제품 정보 등을 테이블로 관리하고, 이러한 테이블 간의 관계를 설정하여 데이터를 일관성 있게 관리합니다.

2. 은행 시스템

• 계좌 정보, 거래 기록, 고객 정보 등을 테이블에 저장하고, 각 테이블 간의 관계를 통해 테이터를 안전하게 관리합니다.
• 트랜잭션 처리가 중요합니다.

3. ERP 시스템

• 기업 자원 관리 시스템에서 생산, 재고, 구매, 판매, 인사 등의 데이터를 테이블로 관리하고, 서로 관계를 맺어 데이터를 효율적으로 처리합니다.

8️⃣ 요약.

• RDB(Relational Database) 는 데이터를 테이블 형태로 저장하고, 관계(Relation) 를 통해 테이블 간의 연결을 관리하는 데이터베이스 시스템입니다.
• RDB는 SQL을 사용하여 데이터를 조회, 삽입, 수정, 삭제하며, ACID 속성을 통해 트랜잭션의 일관성을 보장합니다.
• 데이터베이스의 무결성을 유지하고 복잡한 쿼리를 처리하는데 강력한 기능을 제공하지만, 확장성이나 비정형 데이터 처리에는 한계가 있을 수 있습니다.