DB | 개념적 데이터 모델링

개념적 데이터 모델링 강의를 보고 정리합니다.

목차

1. 데이터베이스 설계 단계
2. 요구 사항 분석
3. 개념적 설계
   • 개체와 속성 추출
   • 관계 추출
   • E-R 다이어그램 작성

데이터베이스 설계 단계

→ E-R 모델과 릴레이션 변환 규칙을 이용한 설계의 과정

설계 과정 중 오류 발견 시 이전 단계로 되돌아가 설계 내용을 변경할 수 있다.

→ 데이터베이스 설계 과정의 각 단계별 주요 작업과 결과물

요구 사항 분석

목적

• 사용자의 요구 사항을 수집하고 분석하여 개발할 데이터베이스의 용도를 파악
• 업무에 필요한 데이터가 무엇인지, 그 데이터에 어떤 처리가 필요한지 등을 고려

결과물

• 요구 사항 명세서

주요 작업

• 데이터베이스를 실제로 사용할 주요 사용자의 범위를 결정
• 사용자가 조직에서 수행하는 업무를 분석
• 면담, 설문 조사, 업무 관련 문서 분석 등의 방법을 이용해 요구 사항 수집
• 수집된 요구 사항에 대한 분석 결과를 요구 사항 명세서로 작성

요구 사항 분석 예

• 인터넷으로 회원들에게 상품을 판매하는 한빛 마트의 데이터베이스 개발

→ 한빛 마트의 데이터베이스를 위한 요구 사항 명세서

개념적 설계

목적

• DBMS에 독립적인 개념적 스키마 설계
• 요구 사항 분석 결과물을 개념적 데이터 모델을 이용해 개념적 구조로 표현 → 개념적 모델링

일반적으로 E-R 모델을 많이 이용한다.

결과물

• 개념적 스키마 : E-R 다이어그램

주요 작업

• 요구 사항 분석 결과를 기반으로 중요한 개체를 추출하고 개체 간의 관계를 결정하여 E-R 다이어그램으로 표현

작업 과정

1. 개체 추출, 각 개체의 주요 속성과 키 속성 선별
2. 개체 간의 관계 결정
3. E-R 다이어그램으로 표현

1, 2번 과정에서 도출한 개체, 속성, 관계(주요 핵심 요소들)를 E-R 다이어그램으로 표현한다.

개념적 설계 - 개체와 속성 추출

개체

→ 저장할만한 가치가 있는 중요 데이터를 가진 사람이나 사물 등

• 예) 병원 데이터베이스 개발에 필요한 개체
  • 병원 운영에 필요한 사람 : 환자, 의사, 간호사 등
  • 병원 운영에 필요한 사물 : 병실, 수술실, 의료 장비 등

개체 추출 방법

→ 요구 사항 문장에서 업무와 관련이 깊은 의미 있는 명사를 찾는다. 찾아낸 명사를 개체와 속성으로 분류한다.

• 업무와 관련이 적은 일반적이고 광범위한 의미의 명사는 제외 (예: 한빛 마트)
• 의미가 같은 명사가 여러개일 경우 대표 명사 하나만 선택 (예: 회원, 고객)

모든 명사가 모두 개체가 되는 것이 아니므로 무엇이 개체인지, 무엇이 속성인지 분류해야 한다.

개체와 속성 추출 예시 1

→ 요구 사항 문장에서 명사를 선별한 예

• "한빛 마트"는 일반적이고 광범위한 의미의 명사이므로 제외
• "회원 아이디", "비밀번호", "이름", "나이", "직업", "등급", "적립금"은 회원의 속성으로 분류("회원"을 표현하는 속성들)
• "회원 아이디"는 키 속성으로 분류, "회원 아이디"를 가지고 "회원"을 식별

따라서 추출 결과는 아래와 같다.

• 개체 : 회원
• "회원" 개체의 속성 : 회원 아이디, 비밀번호, 이름, 나이, 직업, 등급, 적립금
• "회원" 개체의 키 속성 : 회원 아이디

개체와 속성 추출 예시 2

• 개체 : 회원, 상품

• 속성 : 주문번호, 주문수량, 배송지, 주문일자

  → 회원이 상품을 주문해야 생기는 중요한 정보이기 때문에 회원이나 상품 개체의 속성으로 보기는 어렵다.
  이후 추출할 특정 관계(주문)의 속성일 가능성이 높다.

개체와 속성 추출 결과

→ 한빛 마트 요구 사항 명세서에서의 명사를 선별한 결과

개체와 속성을 추출한 최종 결과

개체들의 E-R 다이어그램

→ 회원, 상품 개체의 E-R 다이어그램

→ 제조업체, 게시글 개체의 E-R 다이어그램

개념적 설계 - 관계 추출

관계

→ 개체 간의 의미 있는 연관성

관계 추출 방법

→ 요구 사항 문장에서 개체 간의 연관성을 의미 있게 표현한 동사를 찾는다. 찾아낸 관계에 대해 매핑 카디널리티와 참여 특성을 결정한다.

• 의미가 같은 동사가 여러개일 경우 대표 명사 하나만 선택
• 매핑 카디널리티 : 일대일(1:1), 일대다(1:n), 다대다(n:m)
• 참여 특성 : 필수적 참여 / 선택적 참여

관계 추출 예시 1

→ 요구 사항 문장에서 동사를 선별한 예

• "입력해야 한다"는 개체와 개체의 관계를 표현하는 동사로 볼 수 없으므로 제외
• "부여된다"는 개체와 개체의 관계를 표현하는 동사로 볼 수 없으므로 제외
• "식별한다"는 개체와 개체의 관계를 표현하는 동사로 볼 수 없으므로 제외

관계 추출 예시 2

→ 요구 사항 문장에서 동사를 선별한 예

• 관계 : 주문
  • "회원" 개체와 "상품" 개체가 맺는 관계, 다대다(n:m) 관계
  • "회원" 개체는 관계에 선택적으로 참여
  • "상품" 개체는 관계에 선택적으로 참여
• "주문" 관계의 속성 : 주문번호, 주문수량, 배송지, 주문일자

회원은 상품을 여러개 주문할 수 있다.
상품은 여러명의 회원에게 주문될 수 있다.
→ 다대다(n:m) 관계

상품을 한번도 주문하지 않아도 회원 개체가 인스턴스로서 존재할 수 있다. → 선택적 참여
상품이 하나도 주문되지 않아도 상품 개체가 인스턴스로서 존재할 수 있다. → 선택적 참여

관계 추출 예시 3

→ 요구 사항 문장에서 동사를 선별한 예

• 관계 : 공급
  • "제조업체" 개체와 "상품" 개체가 맺는 관계, 일대다(1:n) 관계
  • "상품" 개체는 관계에 필수적으로 참여
  • "제조업체" 개체는 관계에 선택적으로 참여
• "공급" 관계의 속성 : 공급일자, 공급량

제조업체는 상품을 여러개 공급할 수 있다.
상품은 하나의 제조업체에 의해 공급된다.
→ 일대다(1:n) 관계

제조업체 없이는 상품 개체가 존재할 수 없다. → 필수적 참여
상품을 하나도 공급하지 않아도 제조업체 개체가 인스턴스로서 존재할 수 있다. → 선택적 참여

관계 추출 예시 4

→ 요구 사항 문장에서 동사를 선별한 예

• 관계 : 작성
  • "회원" 개체와 "게시글" 개체가 맺는 관계, 일대다(1:n) 관계
  • "회원" 개체는 관계에 선택적으로 참여
  • "게시글" 개체는 관계에 필수적으로 참여

회원은 게시글을 여러개 작성할 수 있다.
게시글은 한명의 회원에 의해서만 작성된다.
→ 일대다(1:n) 관계

게시글을 작성하지 않아도 회원 개체가 인스턴스로서 존재할 수 있다. → 선택적 참여
게시글은 회원이 작성해야만 존재할 수 있다. → 필수적 참여

관계를 추출한 최종 결과

개체, 관계 E-R 다이어그램

개념적 설계 - E-R 다이어그램 작성

→ 요구 사항 명세서를 개념적 스키마로 작성한 결과