건물을 짓기 위한 설계도: 데이터베이스 모델링(Database Modeling)

테이블의 구조를 미리 설계하는 개념으로 건출 설계도를 그리는 과정과 비슷합니다.

프로젝트를 진행하기 위해서는 대표적으로 “폭포수 모델(waterfall model)” 을 사용하며, 데이터베이스 모델링은 폭포수 모델의 업무 분석과 시스템 설계 단계에 해당합니다.

• 이 단계를 거치면 가장 중요한 데이터베이스 개체인 “테이블 구조” 가 결정되는 것 입니다.

프로젝트 진행 단계.

• “프로젝트(project)”
  • 현실 세계에서 일어나는 업무를 컴퓨터 시스템으로 옮겨놓는 과정.
  • 대규모 소프트웨어(software) 를 작성하기 위한 전체 과정.

프로그램과 소프트웨어의 구분

프로그래밍 언어(C, 자바, 파이썬 등)를 통해서 만들어진 결과물을 소프트웨어(software)라고 부릅니다.
소프트웨어와 프로그램(program)은 거의 비슷한 용어로 소프트웨어는 좀 더 큰 단위, 프로그램은 좀 더 작은 단위로 부르기도 하지만 대부분의 상황에서 구분 없이 사용하고 있습니다.

• “폭포수 모델(waterfall model)”
  • 소프트웨어 개발 절차 중 하나
  • 각 단계가 폭포가 떨어지듯 진행되기 때문에 붙여진 이름
• 폭포수 모델의 단계
  • 1. 프로젝트 계획
  • 1. 업무 분석
  • 1. 시스템 설계
  • 1. 프로그램 구현
  • 1. 테스트
  • 1. 유지보수

각 단계의 의미를 예를 들어 설명해보겠습니다.
지금 우리가 슈퍼마켓을 운영하고 있다고 가정해봅시다.
이 슈퍼마켓의 물건을 온라인으로도 판매하기 위해 인터넷 쇼핑몰을 구축하려고 합니다.

• 1. 프로젝트 계획 : 슈퍼마켓의 물건들을 온라인으로 판매하기 위한 계획 단계입니다.
• 1. 업무 분석 : 슈퍼마켓에서 업무가 어떻게 돌아가는지 파악하는 것입니다. 예로 물건은 어디서 들어오는지, 물건을 어떻게 계산하는지, 재고는 어떻게 관리하는지 등의 업무에 대해서 정리하는 단계입니다.
• 1. 시스템 설계 : 앞에서 정리한 업무 분석을 컴퓨터에 적용시키기 위해서 알맞은 형태로 다듬는 과정입니다.
• 1. 프로그램 구현 : 앞에서 완성한 시스템 설계의 결과를 실제 프로그래밍 언어로 코딩하는 단계입니다. 우리가 계획한 내용을 온라인으로 제공하기 위해서는 JavaScript, PHP, JSP 등의 프로그래밍 언어를 사용해야 합니다.
• 1. 테스트 : 코딩된 프로그램에 오류가 없는지 확인하는 과정입니다.
• 1. 유지보수 : 실제 온라인 쇼핑몰을 운영하면서 문제점을 보안하고 기능을 추가하는 과정입니다.
• 폭포수 모델의 장.단점
  • 장점 : 각 단계가 구분되어 프로젝트의 진행 단계가 명확하다는 장점.
  • 단점 : 폭포에서 내려가기는 쉬워도 다시 거슬러 올라가기는 힘든 것처럼 문제가 발생할 경우 다시 앞 단계로 돌아가기가 어렵다는 단점

데이터베이스 모델링.

현실 세계의 슈퍼마켓을 인터넷 쇼핑몰로 만드는 프로젝트를 바탕으로 데이터베이스 모델링 부분을 살펴보겠습니다.

• “데이터베이스 모델링(Database modeling)”
  • 우리가 살고 있는 세상에서 사용되는 사물이나 작업을 DBMS의 데이터베이스 개체롤 옮기가 위한 과정
  • 쉽게 이야기하면 현실에서 쓰이는 것을 테이블로 변경하기 위한 작업

슈퍼마켓(현실 세계)의 고객, 물건, 직원 등을 데이터베이스에 각각의 테이블 이라는 개체로 변환합니다.

• 예를 들어 어떤 사람의 신분을 증명하기 위한 신분증에 이름, 주민등록번호, 주소 등의 정보가 있는 것과 비슷한 개념입니다.
  • 인터넷 쇼핑몰에서 판매할 제품들도 마찬가지입니다. 제품의 이름, 가격, 제조일자, 제조회사, 재고량 등을 데이터베이스에 저장하는 것 입니다.

데이터베이스 모델링에는 정답이 없습니다.

• 다만, 좋은 모델링과 나쁜 모델링은 분명히 존재합니다. 이는 다양한 학습과 실무 경험에서 우러나옵니다.

전체 데이터베이스 구성도

앞에서 살펴본 데이터베이스 모델링의 결과로 다음과 같은 구성이 완료되었다고 가정하겠습니다.

• 데이터(data) : 하나하나의 단편적인 정보를 말합니다. 이 그림에서는 tess, 아이유, 바나나와 같은 개별적인 정보를 말합니다.
• 테이블(table) : 회원이나 제품의 데이터를 입력하기 위해 표 형태로 표현한 것을 말합니다. 지금은 인터넷 쇼핑몰을 구현하기 위해서 회원 정보를 보관할 회원 테이블과 제품 정보를 보관할 제품 테이블, 2개의 테이블을 만들었습니다.
• 데이터베이스(database) : 테이블이 저장되는 저장소를 말합니다. 데이터를 저장하는 곳이라는 의미로 그림에서는 원통 모양으로 표현했습니다. 그림에 3개의 데이터베이스를 표현했는데요, 각 데이터베이스는 이름이 서로 달라야합니다.
• DBMS(Database Management System) : 데이터베이스 관리 시스템 또는 소프트웨어를 말합니다. MySQL 과 같은것이 바로 DBMS입니다. 그림에서 MySQL이 3개의 데이터베이스를 관리하고 있습니다.
• 열(column) : 테이블의 세로를 말합니다. 각 테이블은 여러 개의 열(컬럼, 필드)로 구성됩니다. 회원 테이블은 3개의 열로, 제품 테이블은 5개의 열로 구성되어 있습니다.
• 열 이름 : 각 열을 구분하기 위한 이름입니다. 열 이름은 각 테이블 내에서는 서로 달라야 합니다. 회원 테이블의 아이디, 회원 이름, 주소 등이 열 이름입니다.
• 데이터 형식 : 열에 저장될 데이터의 형식을 말합니다. 회원 테이블의 회원 이름은 열은 ‘1234’와 같은 숫자가 아닌 ‘나훈아’와 같은 문자 형식이어야 합니다. 그리고 제품 테이블의 가격 열은 숫자(정수) 형식이어야 합니다. 데이터 형식은 테이블을 생성할 때 열 이름과 함께 지정해줍니다.
• 행(row) : 실질적인 진짜 데이터를 말합니다. 예로, ‘tess/나훈아/경기 부천시 중동’이 하나의 행(로우, 레코드)으로 행 데이터라고도 부릅니다. 회원 테이블에서 회원이 몇 명인지는 행 데이터가 몇 개인지로 알 수 있습니다. 즉, 행의 개수가 데이터의 개수입니다. 이 예에서는 4건의 행 데이터가 있으므로 4명의 회원이 가입되어 있는 것입니다.
• 기본 키(Primary Key, PK) : 기본 키(또는 주키) 열은 각 행을 구분하는 유일한 열을 말합니다. 더 쉽게는 네이버의 회원 아이디, 학번, 주민등록번호 같은 것이라고 생각하면 됩니다. 그래서 기본 키는 중복되어서는 안 되며, 비어 있어서도 안 됩니다.
  • 네이버 아이디, 학번, 주민등록번호 등이 다른 사람과 중복되지 않습니다. 또 네이버 회원인데 네이버 아이디가 없거나, 한국 사람인데 주민등록번호가 없는 것은 불가능합니다.
    • 테이블에는 열이 여러 개 있지만 기본 키는 1개만 지정해야 하며, 일반적으로 1개의 열에 지정합니다.
• SQL(Structure Query Language) : DBMS에서 작업을 하고 싶다면 DBMS가 알아듣는 언어(말)로 해야 합니다. 그것이 SQL(구조화된 질의 언어)입니다. 즉, SQL은 사람과 DBMS가 소통하기 위한 언어입니다.

4가지 핵심 키워드, 핵심 포인트

• 프로젝트란 현실 세계에서 컴퓨터 시스템으로 옮겨놓는 일련의 과정입니다.
• 폭포수 모델은 소프트웨어 개발 단계 중 하나로, 이름 그대로 폭포가 떨어지듯 개발 단계가 진행됩니다.
• 데이터베이스 모델링이란 현실 세계에서 사용되는 작업이나 사물들을 DBMS의 테이블(표 형태로 표현한 데이터베이스 개체)로 옮기기 위한 과정입니다.