ER모델 

 

ER (Entity Relationship) 모델은 현실 세계에 존재하는 데이터를 개체(Entity)와 관계(Relationship)  로표현하는 개념적 데이터 모델이다. 

 

ER 모델은 크게 개체(Entity) , 속성 (Attribute), 관계(Relationship)의 3가지 핵심 요소로 이루어져 있다.

 

 

 

1. 개체 (Entity)

개체는 현실 세계에서 독립적으로 존재하며 식별 가능한 사람, 사물, 장소, 사건 등을 의미한다.

고유한 속성(Attribute)를가지며 강한 개체와 약한 개체로 구분된다.

  •  강한 개체 ( String Entity )
    • 독립적으로 존재 
    • 자신만의 고유한 키 ( Primary key ) 를가짐 
    • ex) 학생 ( 학번(pk), 이름, 학과 ) - 학번 만으로 학생을 고유하게 식별 가능 
  • 약한 개체 (Weak Entity)
    • 독립적으로 식별 될 수 없다.
    • 기본 키가 없거나 부모 개체의 키에 의존해야 식별 가능 (foreign key)
    • 항상 강한 개체와 연결되는 관계를 가짐
    • 관계는 보통 식별 관계로 표현된다. 
    • ex) 수강 (성적, 학번(FK), 과목 코드(FK)) - 학번이나 과목 코드 만으로는 식별 불가 

 

 

 

2. 속성 (Attribute)

속성은 개체(Entity) 또는 관계(Relationship)에 대한 특성이나 정보를 설명하는 요소이다.

 

 

 

3. 관계 (Relationship)

ER모델에서 관계는 두 개 이상의 개체 사이의 연관성을 나타내는 요소이다. 

 

  • 관계의 종류
    • 이항 관계 (Binary Relationship) : 두 개체 간의 관계이다. ex) 학생 - 수강 - 과목 
    • 삼항 관계 (Ternary Relationship) : 세 개체가 동시에 관련된 관계 ex) 의사,환자,약물 간의 처방 관계
    • 자기 관계 (Recursive/Unary Relationship) : 같은 객체가 자기 자신과 관계를 맺는 경우 ex) 직원 - 관리 - 직원
  • 관계의 수적 제약 (Cardinality)  : 개체 간 관계의 연결 수 제한을 나타내는 것
    • 1:1 관계 : ex) 주민 - 주민등록증 
    • 1:N 관계 : ex ) 교수 - 강의
    • M:N 관계 : ex) 학생 - 과목 
  • 식별 관계 (Identifying Relationship) 
    • 약한 개체는 강한 개체와의 관계를 통해서만 식별 될 수 있다. 이떄, 식별 관계를 사용한다. 

 

4. 특수화 (Specialization)

하나의 상위 개체를 구체적이고 세분화된 하위 개체들로 나누는 것을 의미한다.

ex) 사람 -> 학생,교직원,졸업생

 

5. 일반화 (Generalization) 

여러 비슷한 하위 개체들을 공통된 속성과 의미를 갖는 상위 개체를 만드는 것이다. 

ex) 학생, 교수 -> 사람 

 

 

 

 

관계형 데이터 베이스 

관계형 데이터베이스는 데이터를 테이블 형식으로 저장하고 관리하는 데이터베이스이다. 테이블은 행과 열로 구성되어 있으며 각 테이블은 서로 관계를 맺을 수 있다. 

 

 

 

키 종류 

 

 

 

ER모델과 RDB 의 매핑 

 

1. 개체 (Entity) -> 테이블 (Table)

 

  • 정규 개체 
    • 하나의 테이블로 매핑
    • 속성(attribute) -> 열(column)
    • 키 속성 -> 기본키(primary key)
CREATE TABLE Student (
    student_id VARCHAR(10) PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    department VARCHAR(50)
);

 

  • 약한 개체
    • 고유 식별자가 없고 다른 개체에 의존
    • 하나의 테이블로 매핑
    • 부모 개체의 키는 외래키(fk) 설정
    • 부모 개체의 키 + 자신의 식별자 -> 복합 기본키 
CREATE TABLE Dependent (
    employee_id INT,
    dependent_name VARCHAR(50),
    birth_date DATE,
    PRIMARY KEY (employee_id, dependent_name),
    FOREIGN KEY (employee_id) REFERENCES Employee(employee_id)
);

 

 

 

2. 속성(Attribute) -> 컬럼(Column)

 

  • 단순(Simple) 속성
    • 컬럼 하나로 매핑 
  • 복합(Composite) 속성 
    • 각각의 구성 요소를 별도 컬럼으로 분해 
-- 주소: 시, 구, 도로명
CREATE TABLE Member (
    member_id INT PRIMARY KEY,
    city VARCHAR(50),
    district VARCHAR(50),
    street VARCHAR(100)
);
  • 다중값(Multivalued) 속성
    • 별도의 테이블로 분리 + 외래키 사용 
-- 한 학생이 여러 전화번호를 가질 수 있다면
CREATE TABLE StudentPhone (
    student_id INT,
    phone_number VARCHAR(20),
    PRIMARY KEY (student_id, phone_number),
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES Student(student_id)
);
  • 유도(Derived) 속성
    • 저장하지 않고 쿼리로 계산
-- 생년월일로 나이를 계산
SELECT name, YEAR(CURDATE()) - YEAR(birth_date) AS age
FROM Student;

 

 

 

 

3. 관계 (Relationship) -> 외래키 또는 관계 테이블

 

관계는 관계의 차수(cardinality)에 따라 매핑 방식이 달라진다.

 

  • 1:1 관계 
    • 보통 한 쪽 테이블에 외래키 추가
CREATE TABLE StudentDetail (
    student_id INT PRIMARY KEY,
    address VARCHAR(100),
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES Student(student_id)
);

 

  • 1:N 관계
    • N(다수) 쪽에 외래키 추가 
CREATE TABLE Course (
    course_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    professor_id INT,
    FOREIGN KEY (professor_id) REFERENCES Professor(professor_id)
);
  • N:M 관계
    • 새로운 중간 테이블 생성
    • 두 개체의 기본 키 -> 중간 테이블의 복합 기본키, 외래키 
CREATE TABLE StudentCourse (
    student_id INT,
    course_id INT,
    PRIMARY KEY (student_id, course_id),
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES Student(student_id),
    FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES Course(course_id)
);

 

 

4. 관계의 속성 -> 관계 테이블에 컬럼으로 포함 

-- 학생이 과목을 수강하고, 성적이라는 속성을 가진 경우
CREATE TABLE Enrollment (
    student_id INT,
    course_id INT,
    grade CHAR(2),
    PRIMARY KEY (student_id, course_id),
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES Student(student_id),
    FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES Course(course_id)
);

 

 

 

5. 일반화, 특수화 -> 상속 매핑

 

Single Table Inheritance (모든 서브 타입을 하나의 테이블로)

CREATE TABLE Employee (
    emp_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    type VARCHAR(10), -- 'professor', 'staff'
    department VARCHAR(50),
    research_area VARCHAR(100),  -- 교수 전용
    work_hours INT               -- 직원 전용
);

 

Class Table Inheritance (상위 + 하위 테이블로 분리)

CREATE TABLE Employee (
    emp_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50)
);

CREATE TABLE Professor (
    emp_id INT PRIMARY KEY,
    research_area VARCHAR(100),
    FOREIGN KEY (emp_id) REFERENCES Employee(emp_id)
);

CREATE TABLE Staff (
    emp_id INT PRIMARY KEY,
    work_hours INT,
    FOREIGN KEY (emp_id) REFERENCES Employee(emp_id)
);
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