post: 데이터베이스 개요~관계대수까지

_posts/Computer-Science/DB/2024-04-17-database-introduce.md

@@ -0,0 +1,148 @@
+---
+title: "[DB] 데이터베이스 개요"
+date: 2024-04-17 16:10:00 +0900
+categories: [Computer-Science, DB]
+tags: ['DB']
+---
+
+
+
+## 1. 데이터베이스란?
+
+- 데이터 : 관찰의 결과로 나타난 정량적 혹은 정성적인 실제 값
+- 정보 : 데이터에 의미를 부여한 것
+- 지식 : 사물이나 현상에 대한 이해
+- 데이터베이스: 정보 획득 위해 논리적으로 연관된 데이터를 모아 구조적으로 통합해 놓은 것
+- 활용: 각종 분야에서의 정보 제공
+
+- 검색/변경 빈도에 따른 DB 유형
+
+| 유형  | 검색 빈도 | 변경 빈도 | 구축 난이도 | 예시        |
+| ----- | --------- | --------- | :---------: | ----------- |
+| 유형1 | 적다      | 적다      |    쉬움     | 공룡정보    |
+| 유형2 | 많다      | 적다      |      ↑      | 도서        |
+| 유형3 | 적다      | 많다      |      ↓      | 비행기 예약 |
+| 유형4 | 많다      | 많다      |   어려움    | 증권        |
+
+
+
+## 2. 데이터베이스의 개념과 특징
+
+### 2.1. 데이터베이스 개념
+
+> 데이터베이스 개념이란?
+> - 여러 사람이 공용으로 사용하기 위해 통합 / 저장한 운영 데이터 집합
+{: .prompt-info}
+
+- **통합된 데이터(intergrated)**
+  - 중복을 제거해 데이터 불일치 현상을 제거
+- **저장된 데이터(stored)**
+  - 물리적(문서)으로 보관된 것이 아닌 SW적으로 저장
+- **운영 데이터(operational)**
+  - 조직의 목적으로 저장
+- **공용 데이터(shared)**
+  - 공동으로 사용되는 데이터
+
+### 2.2. 데이터베이스 특징
+
+- 실시간으로 접근이 가능
+- **계속해서 변화**
+  - DB를 사용하는 이유
+- 동시 공유 가능
+- 내용으로 참조 가능
+
+
+
+## 3. 데이터베이스 시스템의 구성
+
+> **데이터베이스시스템** = DBMS + 데이터베이스 + 데이터 모델
+{: .prompt-info}
+
+### 3.1. DB 시스템 발전의 예시
+
+| 단계  | 규모          | 시기     | 정보기술           | 주요 특징                                                                                                                     |
+| ----- | ------------- | -------- | ------------------ | ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
+| 1단계 | 마당서점      | 1970년대 | 컴퓨터 X           | • 사장이 모든 도서의 제목/가격 기억<br>• 매출/판매가 컴퓨터 없이 관리됨<br>• 매출 내역이 부정확함                             |
+| 2단계 | 초기전산화    | 1980년대 | 컴퓨터             | • 컴퓨터 이용한 초기 응용프로그램으로 업무 처리<br>• 파일시스템 사용<br>• 한 대의 컴퓨터에서만 판매/매출 관리                 |
+| 3단계 | 데이터베이스  | 1990년대 | 컴퓨터 + 원격 통신 | • 지점 간 클라이언트/서버 시스템 도입, 업무 처리<br>• 데이터베이스 관리 시스템(DBMS) 도입                                     |
+| 4단계 | 홈페이지 구축 | 2000년대 | 컴퓨터 + 인터넷    | • 인터넷 이용, 도서 검색/주문<br>• 웹 DB시스템으로 불특정 다수 고객 유치<br>• 고객이 지리적으로 넓게 분산됨                   |
+| 5단계 | 인터넷 쇼핑몰 | 2010년대 | 컴퓨터 + 인터넷    | • 도서뿐 아니라 음반, 액세서리, 문구 등까지 판매하는 인터넷 쇼핑몰로 확대<br>• 도서 외 상품의 매출 비중이 50% 이상으로 늘어남 |
+
+
+
+## 4. 정보 시스템의 발전
+
+### 4.1. 파일 시스템
+
+- 데이터를 파일 단위로 **파일서버에 저장**
+- 각 프로그램이 독립적으로 파일 다룸
+  - 데이터 중복 가능성 발생
+- **동시접근**: 데이터 일관성 훼손 가능
+
+### 4.2. 데이터베이스 시스템
+
+- DBMS 도입, 데이터 통합 관리
+- **서버**: DBMS 설치, 파일 가진 쪽
+- **클라이언트**: 데이터 요청
+- DBMS가 파일 다룸 
+  - 데이터 일관성 유지
+  - 복구
+  - 동시 접근 제어
+- 데이터 중복 줄임, 데이터 표준화
+  - 무결성 유지
+
+### 4.3. 웹 데이터베이스 시스템
+
+- 웹에서 DB를 사용하게 함
+
+### 4.4. 분산 데이터베이스 시스템
+
+- 여러 곳에 분산된 DBMS 서버 연결 및 운용
+- 클라우드 시스템
+
+
+
+## 5. 데이터를 저장하는 방법
+
+### 5.1. 프로그램 내부 저장
+
+- 프로그램에 **데이터 정의** + **데이터 값** 모두 포함하는 방식
+  - 프로그램에 구조체 정의와 데이터 값도 직접 변수에 저장함
+- 문제점: 새 데이터 생길 때마다/값 변경 될 때마다 다시 컴파일 필요
+
+### 5.2. 파일 시스템 사용
+
+- 프로그램에 데이터 정의, 파일에 데이터 값을 포함하는 방식
+  - 프로그램에 구조체 정의만 저장
+  - 데이터 값은 외부 파일에 저장
+- 문제점
+  - 동일 파일을 두 프로그램이 공유하려면 OS의 도움 필요
+  - 데이터 값 변경시에는 프로그램 변경 X, **데이터 구조 변경시 재컴파일 필요**
+
+### 5.3. DBMS 사용하는 방법
+
+- DBMS가 데이터 정의와 데이터 값을 관리하는 방식
+- 데이터 구조는 DBMS가 관리
+- 데이터 값은 데이터베이스에 저장됨
+- 데이터 값 바뀌거나 데이터 구조 바뀌어도 재컴파일 필요 X
+
+
+
+## 6. 파일 시스템 vs DBMS
+
+| 구분                | 파일 시스템                                            | DBMS                                           |
+| ------------------- | ------------------------------------------------------ | ---------------------------------------------- |
+| 데이터 정의 및 저장 | 데이터 정의: 응용 프로그램<br>데이터 저장: 파일 시스템 | 데이터 정의: DBMS<br>데이터 저장: 데이터베이스 |
+| 데이터 접근 방법    | 응용 프로그램이 파일에 직접 접근                       | 응용 프로그램이 DBMS에 파일 접근 요청          |
+| 사용 언어           | Java, C++, C 등                                        | Java, C++, C 등과 SQL                          |
+| CPU/주기억장치 사용 | 적음                                                   | 많음                                           |
+
+|         구분         | 파일 시스템                             | DBMS                                                  |
+| :------------------: | --------------------------------------- | ----------------------------------------------------- |
+|     데이터 중복      | 데이터를 파일단위로 저장 → 중복 가능    | DBMS 이용해 데이터 공유하므로 중복 가능성 ↓           |
+|    데이터 일관성     | 데이터 중복 저장 → 일관성 결여          | 중복 제거 → 데이터 일관성 유지                        |
+|    데이터 독립성     | 데이터 정의/프로그램 독립성 유지 불가능 | 데이터 정의/프로그램 독립성 유지 가능                 |
+|      관리 기능       | 보통                                    | 데이터 복구, 보안, 동시성 제어, 데이터 관리 기능 수행 |
+| 프로그램 개발 생산성 | 나쁨                                    | 짧은 시간에 큰 프로그램 개발 가능                     |
+|      기타 장점       | 별도의 SW설치 필요 X(OS가 지원)         | 데이터 무결성 유지, 데이터 표준 준수 용이             |
+