[DB] ACID 원칙과 정규화: 데이터베이스 설계의 핵심 원칙

🚩 소개

데이터베이스 설계에서 안정성과 신뢰성을 확보하기 위해 두 가지 중요한 개념인 ACID 원칙과 정규화를 이해하는 것이 필수적입니다.

이 글에서는 ACID 원칙을 각 요소별로 설명하고, 정규화의 필요성과 기본 원리를 간단히 다루어 보겠습니다.

 

⭐ ACID 원칙

ACID는 데이터베이스 트랜잭션의 4가지 주요 속성을 나타내며, 이는 데이터의 무결성과 신뢰성을 보장합니다.

1. 원자성 (Atomicity)
   원자성은 트랜잭션이 완전히 수행되거나 전혀 수행되지 않아야 함을 의미합니다. 즉, 트랜잭션의 모든 작업이 성공해야만 데이터베이스의 상태가 변경되고, 하나라도 실패할 경우 모든 작업이 롤백됩니다. 이를 통해 데이터 손실이나 불일치를 방지할 수 있습니다.
2. 일관성 (Consistency)
   일관성은 트랜잭션이 데이터베이스의 상태를 항상 일관되게 유지해야 함을 의미합니다. 트랜잭션 수행 전후에 데이터는 비즈니스 규칙과 제약 조건을 충족해야 합니다. 이를 통해 데이터의 신뢰성을 높이고, 무결성을 유지할 수 있습니다.
3. 고립성 (Isolation)
   고립성은 동시에 실행되는 트랜잭션이 서로의 영향을 받지 않아야 함을 의미합니다. 각 트랜잭션은 독립적으로 처리되며, 다른 트랜잭션이 완료될 때까지 보이지 않아야 합니다. 이를 통해 동시성 문제를 해결하고, 데이터의 무결성을 보장할 수 있습니다.
4. 지속성 (Durability)
   지속성은 트랜잭션이 성공적으로 완료되면, 그 결과가 영구적으로 저장되어야 함을 의미합니다. 시스템이 다운되거나 오류가 발생해도 완료된 트랜잭션의 결과는 보존되어야 합니다. 이를 통해 데이터의 안정성을 확보할 수 있습니다.

이러한 ACID 원칙을 준수하는 것은 데이터베이스의 신뢰성과 안정성을 높이는 데 매우 중요합니다.

 

⭐ 정규화

정규화는 데이터베이스 설계에서 중복을 줄이고, 데이터 무결성을 높이기 위해 테이블 구조를 최적화하는 과정입니다.

정규화를 통해 데이터가 일관되게 유지되고, 수정 및 삭제 시 발생할 수 있는 이상 현상을 방지할 수 있습니다.

정규화의 필요성

• 중복 최소화: 데이터 중복을 줄여 저장 공간을 효율적으로 사용합니다.
• 무결성 유지: 데이터의 일관성을 확보하고, 무결성을 강화합니다.
• 유지보수 용이성: 데이터 구조가 명확해져 변경이 용이해집니다.

정규형 설명

1. 제1정규형 (1NF): 테이블의 모든 컬럼이 원자값(atomic value)으로 구성되어야 하며, 각 열은 고유해야 합니다. 즉, 중복된 행이 없어야 하고, 각 열은 단일 값만을 가져야 합니다.
2. 제2정규형 (2NF): 1NF를 만족하며, 기본키의 부분 집합에 의존하는 속성이 없어야 합니다. 즉, 모든 비기본키 속성이 기본키에 완전 함수적 종속이어야 합니다.
3. 제3정규형 (3NF): 2NF를 만족하며, 비기본키 속성이 다른 비기본키 속성에 의존하지 않아야 합니다. 즉, 모든 비기본키 속성이 기본키에만 의존해야 합니다.
4. 보이스-코드 정규형 (BCNF): 모든 결정자가 후보키가 되어야 합니다. 이는 제3정규형보다 강력한 조건으로, 더욱 엄격한 무결성을 보장합니다.

정규화는 데이터베이스의 품질과 유지보수성을 높이는 데 기여합니다. 올바른 정규화 과정을 통해 효율적인 데이터 구조를 만들 수 있습니다.

 

🚩 결론

ACID 원칙과 정규화는 데이터베이스 설계에서 중요한 역할을 합니다.

ACID 원칙을 준수함으로써 데이터의 무결성과 신뢰성을 확보하고, 정규화를 통해 데이터 중복을 줄이며 효율적인 구조를 만들 수 있습니다.

이러한 원칙들을 잘 이해하고 적용하면, 안정적이고 효과적인 데이터베이스 시스템을 구축할 수 있습니다.