[250116] 스키마(Schema)와 ERD(Entity-Relationship Diagram)

스키마란(Schema)란?

1. 스키마 정의

스키마(Schema)는 데이터베이스의 구조와 설계를 정의하는 청사진(blueprint)/설계도 이다.

• 데이터베이스의 구조: 테이블, 컬럼, 데이터 타입, 제약 조건, 관계 등을 포함한다.
• 쉽게 말해, 데이터가 어떻게 저장되고 관리될 지를 정의한 것이다.

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2. 스키마의 종류

스키마는 데이터베이스의 사용 목적과 수준에 따라 여러 종류로 나뉜다.

1. 물리적 스키마(Physical Schema)
   • 데이터가 실제로 저장되는 방식과 저장소의 구조를 정의한다.
   • 디스크에 데이터가 어떻게 배치되는지, 인덱스 생성 여부 등을 포함한다.
   • 예: 테이블 파일, 데이터 블록, 인덱스 구조.
2. 논리적 스키마(Logical Schema)
   • 데이터베이스의 논리적 설계를 정의한다.
   • 테이블, 뷰, 제약 조건, 관계 등을 포함한다.
   • 예: `users` 테이블의 `id`, `name`, `email` 등의 컬럼과 관계
3. 개념적 스키마(Conceptual Schema)
   • 데이터베이스의 전체 구조를 사용자 관점에서 정의한다.
   • 데이터와 그 데이터 간의 관계를 다룸.
   • 예: 사용자는 주문을 하고, 주문은 제품과 연결된다.

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3. 스키마 설계의 주요 구성 요소

1. 테이블(Table): 데이터를 저장하는 구조화된 단위
2. 컬럼(Column): 데이터의 속성을 나타냄. 각 테이블은 컬럼으로 정의한다.
3. 데이터 타입(Data Type): 각 컬럼에 저장되는 데이터의 종류를 지정한다.
   • 예: `VARCHAR`, `INTEGER`, `DATE`
4. 제약 조건(Constraint): 데이터 무결성을 보장함.
   • 예: `PRIMARY KEY`, `FOREIGN KEY`, `NOT NULL`, `UNIQUE`
5. 관계(Relationship): 테이블간의 연결을 의미.
   • 예: `users` 와 `orders` 가 1:N 관계

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스키마 예제

다음은 사용자와 주문 테이블 간의 관계를 정의한 스키마 예제이다.

CREATE TABLE users (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL
);

CREATE TABLE orders (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    user_id INT NOT NULL,
    product_name VARCHAR(100),
    order_date DATE,
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)
);

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ERD(Entity-Relationship Diagram)란?

1. ERD 정의

ERD는 엔터티(Entity), 속성(Attribute), 그리고 관계(Relationship)를 시각적으로 표현한 다이어그램이다.

• 데이터베이스 설계에서 데이터를 모델링할 때 주로 사용된다.
• 데이터 간의 구조와 관계를 쉽게 이해할 수 있도록 돕는다.

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2. ERD의 주요 구성 요소

1. 엔터티(Entity)
   • 데이터베이스에서 관리해야 할 객체를 나타냄.
   • 예: `User`, `Order`, `Product`
   • ERD에서 사각형으로 표현함.
2. 속성(Attribute)
   • 엔터티가 가진 데이터를 나타낸다.
   • 예: `User` 엔터티의 속성으로 `id`, `name`, `email` 등이 포함된다.
   • ERD에서 타원으로 표현됨.
3. 관계(Relationship)
   • 엔터티 간의 연관성을 나타낸다.
   • 예: 사용자(`User`)는 여러 주문(`Order`)을 할 수 있다(1:N 관계).
   • ERD에서 마름모로 표현.
4. 키(Key)
   • 각 엔터티의 고유성을 보장하는 속성이다.
   • 기본 키(Primary Key): 각 엔터티에서 고유한 값을 말함.
   • 외래 키(Foreign Key): 다른 엔터티와의 관계를 정의한다.

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3. 관계의 종류

1. 1:1 관계(One-to-One)
   • 하나의 엔터티가 다른 하나의 엔터티와만 연결됨을 의미한다.
   • 예: 사용자와 사용자 프로필
2. 1:N 관계(One-to-Mant)
   • 하나의 엔터티가 여러 엔터티와 연결됨.
   • 예: 사용자와 주문
3. N:M 관계(Many-to-Many)
   • 여러 엔터티가 서로 여러 개와 연결됨.
   • 예:학생과 강의(학생은 여러 강의를 수강할 수 있고, 강의에는 여러 학생이 참여가 가능하다.)

 

ERD 예제

다음은 사용자(`User`)와 주문(`Order`) 간의 관계를 표현한 ERD이다.

+------------+      1        N      +------------+
|   User     |----------------------|   Order     |
+------------+                      +------------+
| id (PK)    |                      | id (PK)     |
| name       |                      | product     |
| email      |                      | order_date  |
+------------+                      | user_id (FK)|
                                    +------------+

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4. 스키마와 ERD의 차이점

구분	스키마(Schema)	ERD(Entity-Relationship Diagram)
목적	데이터베이스 구조와 설계를 정의	데이터 모델링 단계에서 데이터 간 관계 시각화
표현 방식	SQL 코드, 데이터 정의 언어 (DDL)	다이어그램(그래픽)
내용	테이블, 컬럼, 데이터 타입, 제약 조건 등 정의	엔터티, 속성, 관계 등을 시각적으로 표현
사용 시점	데이터베이스 구축 및 관리 단계	데이터베이스 설계 및 모델링 초기 단계
대상	데이터베이스 관리(DBMS)에서 사용	설계자, 개발자, 비즈니스 분석가 등이 이해할 수 있도록 제공함

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5. 스키마와 ERD 활용 과정

1. 요구사항 분석
   • 설계하려는 데이터와 관계를 정의함.
2. ERD 작성
   • 데이터를 엔터티와 속성으로 나누고, 관계를 정의한다.
3. 스키마 구현
   • ERD를 기반으로 SQL 문법으로 스키마를 작성함.
4. 데이터베이스 생성
   • 작성된 스키마를 DBMS에 적용한다.

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정리 🧹

• 스키마는 데이터베이스의 구조를 정의하며, 주로 개발과 데이터베이스 구축 단계에서 사용된다.
• ERD는 데이터 간의 관계와 구조를 시각화하며, 데이터베이스 설계 초기 단계에서 많이 활용된다.