정규화

1) 데이터 이상(Anomaly)

  • 갱신 이상(Update): 회원 주소/이름 변경 시, 관련된 모든 행을 찾아 수정 → 누락되면 불일치 발생
  • 삽입 이상(Insertion): 주문이 없으면 회원/상품 정보를 넣기 어려운 구조가 됨
  • 삭제 이상(Deletion): 주문을 삭제했는데 그게 유일한 주문이면 회원 정보까지 같이 날아갈 수 있음

2) 함수 종속성(Functional Dependency)

  • 테이블을 올바르게 분리함
  • X가 Y를 유일하게 결정하면 X(결정자) → Y(종속자)

3) 1정규형(1NF)

  • 내용

    설명

    • 한 칸(속성/컬럼)에 값이 “원자값(Atomic)”만 들어가야 함
    • 반복되는 그룹(예: 전화번호1, 전화번호2 / 상품목록 같은 배열 느낌)을 컬럼 하나에 묶어서 저장하면 안됨
    • 즉, 테이블의 모든 컬럼은 쪼갤 수 없는 단일 값이어야 함

    1NF 규칙: 모든 컬럼은 더 이상 쪼갤 수 없는 원자값만 가져야 함.

    예시

    1NF 위반 (한 칸에 여러 값)

    주문 테이블이 아래와 같이 저장됨

    image_01.png

    • product_ids 한 칸에 여러 개가 들어가서 원자값이 아님.

    1NF 적용 (반복 값 분리)

    주문 / 주문상품으로 분리

    주문(order)

    image_02.png

    주문상품(order_items)

    image_03.png

    장점 / 단점

    장점

    • 검색/정렬/필터가 쉬워짐 (상품ID목록 LIKE ‘%P02%’ 필요 없음)
    • 데이터 의미가 명확해지고, 중복/오류 가능성이 줄어듦

    단점

    • 테이블이 분리되면서 조인(Join) 이 늘어날 수 있음
    • 단순 조회 화면에서는 구조가 복잡해 보일 수 있음

4) 2NF: 부분 함수 종속(Partial FD) 제거

  • 내용

    설명

    • 1NF를 만족하면서 “부분 함수 종속(Partial Dependency)” 제거
    • **복합키(Composite PK)**를 쓰는 테이블에서, 어떤 일반 컬럼이 PK의 일부에만 의존하면 2NF 위반
    • 2NF는 특히 PK가 (A, B)처럼 2개 이상인 테이블에서 문제가 많이 생김

    예시

    상황 : 주문상품 테이블 (복합 PK: 주문ID + 상품ID)

    주문상품(주문ID, 상품ID) 를 PK로 하고 이런 컬럼이 있다고 가정

    image_04.png

    • product_name 은 사실 product_id 만 알면 결정 됨(order_id 는 상품명 결정에 필요 없음)
    • 즉, product_name 이 복합키 전체(주문ID+상품ID)가 아니라 상품ID 일부에만 의존 → 부분 종속 → 2NF 위반

    2NF 적용 (부분 종속 제거)

    • product_name 은 상품 테이블로 뺌
    • order_product 에는 주문-상품 관계에 필요한 값만 둠

    상품(product)

    image_05.png

    주문_상품(order_product)

    image_06.png

    장점 / 단점

    장점

    • 같은 상품명 같은 데이터가 주문상품에 반복 저장되는 문제 해결
    • 상품명 변경 시 한 곳만 수정하면 됨 (갱신 이상 Update Anomaly 방지)

    단점

    • 조회 시 조인이 더 필요 (주문상품 + 상품)
    • 초보자 입장에서는 “왜 굳이 나눠?”처럼 느껴질 수 있음

5) 3정규형(3NF): 이행적 함수 종속(Transitive FD) 제거

  • 내용

    설명

    • 2NF를 만족하면서 “이행적 함수 종속(Transitive Dependency)” 제거
    • 핵심 : PK가 아닌 일반 컬럼이 또 다른 일반 컬럼을 결정하면 3NF 위반

    예시

    3NF 위반 회원 테이블에 아래처럼 있다고 가정

    image_07.png

    • member_id → dept_id (회원이 어느 부서인지)
    • dept_id → dept_name (부서ID가 부서명을 결정)
    • 결과적으로 member_id → dept_name 은 dept_id를 거쳐서 결정됨 → 이행적 종속 → 3NF 위반

    3NF 적용 (이행 종속 제거)

    • dept 테이블로 분리

      image_08.png

      image_09.png

    장점 / 단점

    장점

    • 부서명 변경 같은 “마스터 데이터” 변경이 부서 테이블 한 번이면 끝
    • 데이터 중복/불일치 방지 (삽입/삭제/갱신 이상 줄어듦)

    단점

    • 조회할 때 테이블이 더 많이 나뉘어 조인 증가
    • 너무 정규화하면 조회 성능/쿼리 복잡도가 올라가서(상황에 따라) 반정규화를 고려하기도 함

정리

  • 1NF: 한 칸에 값 하나(원자값), 반복/배열 금지

  • 2NF: 복합키에서 “키 일부에만 의존”하는 컬럼 제거

  • 3NF: “일반 컬럼이 일반 컬럼을 결정”하는 구조 제거 (PK → A → B)