SQL Database Concepts - 온더테크

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데이터베이스란 무엇인가? (What is a Database?)

데이터베이스(Database)는 데이터를 효율적으로 저장, 관리, 조회할 수 있도록 구조화된 데이터의 집합입니다. 데이터베이스는 다양한 형태의 데이터를 시스템화하여 저장하고, 필요할 때 신속하게 검색하거나 수정할 수 있는 기능을 제공합니다. 데이터베이스는 데이터의 조직적 저장과 접근을 용이하게 하는 시스템입니다.

데이터베이스의 주요 특징 (Key Features of Databases)

조직적 저장 (Organized Storage): 데이터는 표 형식 또는 다른 구조적 방식으로 저장되어, 쉽게 검색하고 관리할 수 있습니다.
데이터 무결성 (Data Integrity): 데이터베이스는 데이터의 정확성과 일관성을 보장하기 위해 다양한 제약 조건과 규칙을 설정합니다.
데이터 접근 (Data Access): 사용자는 쿼리 언어(SQL 등)를 통해 데이터를 쉽게 검색하고 조작할 수 있습니다.
동시성 제어 (Concurrency Control): 여러 사용자가 동시에 데이터에 접근하고 수정할 수 있도록 하며, 충돌을 방지합니다.
데이터 보안 (Data Security): 데이터베이스는 사용자 권한을 설정하여 데이터에 대한 접근을 제어하고 보안을 강화합니다.

예제: 데이터베이스 생성 및 데이터 삽입 (Example: Creating a Database and Inserting Data)

-- 데이터베이스 생성
CREATE DATABASE CompanyDB;

-- 데이터베이스 선택
USE CompanyDB;

-- 테이블 생성
CREATE TABLE Employees (
    EmployeeID INT PRIMARY KEY,
    Name VARCHAR(100),
    Position VARCHAR(50),
    Salary DECIMAL(10, 2)
);

-- 데이터 삽입
INSERT INTO Employees (EmployeeID, Name, Position, Salary)
VALUES (1, 'Alice', 'Developer', 60000.00),
       (2, 'Bob', 'Manager', 80000.00);

이 예제는 CompanyDB라는 데이터베이스를 생성하고, Employees라는 테이블을 만든 후, 직원 데이터를 삽입하는 과정입니다.

관계형 데이터베이스 개요 (Overview of Relational Databases)

관계형 데이터베이스(Relational Database)는 데이터를 테이블 형식으로 구조화하여 저장하는 데이터베이스입니다. 각 테이블은 행(row)과 열(column)로 구성되어 있으며, 데이터 간의 관계를 정의할 수 있습니다. 관계형 데이터베이스는 데이터의 무결성을 유지하며, SQL을 통해 데이터를 쿼리하고 조작합니다.

관계형 데이터베이스의 주요 개념 (Key Concepts of Relational Databases)

테이블 (Table): 데이터가 저장되는 기본 구조입니다. 각 테이블은 여러 열과 행으로 구성됩니다.
행 (Row): 테이블의 한 레코드(데이터 항목)를 나타냅니다.
열 (Column): 테이블의 각 필드(속성)를 나타냅니다. 각 열은 특정 데이터 유형을 가집니다.
기본 키 (Primary Key): 테이블에서 각 행을 고유하게 식별하는 열입니다.
외래 키 (Foreign Key): 다른 테이블과의 관계를 정의하는 열입니다.
정규화 (Normalization): 데이터 중복을 최소화하고 데이터 무결성을 유지하기 위한 과정입니다.

예제: 관계형 데이터베이스의 테이블 및 관계 설정 (Example: Creating Tables and Defining Relationships)

-- 부서 테이블 생성
CREATE TABLE Departments (
    DepartmentID INT PRIMARY KEY,
    DepartmentName VARCHAR(100)
);

-- 직원 테이블 생성 (부서와의 관계 설정)
CREATE TABLE Employees (
    EmployeeID INT PRIMARY KEY,
    Name VARCHAR(100),
    Position VARCHAR(50),
    Salary DECIMAL(10, 2),
    DepartmentID INT,
    FOREIGN KEY (DepartmentID) REFERENCES Departments(DepartmentID)
);

-- 데이터 삽입
INSERT INTO Departments (DepartmentID, DepartmentName)
VALUES (1, 'IT'), (2, 'HR');

INSERT INTO Employees (EmployeeID, Name, Position, Salary, DepartmentID)
VALUES (1, 'Alice', 'Developer', 60000.00, 1),
       (2, 'Bob', 'Manager', 80000.00, 2);

이 예제에서는 Departments와 Employees 두 테이블을 생성하고, Employees 테이블의 DepartmentID 열을 Departments 테이블의 DepartmentID와 연결하여 관계를 설정합니다.

SQL과 NoSQL의 차이 (Difference Between SQL and NoSQL)

SQL과 NoSQL은 데이터베이스 시스템을 구분하는 두 가지 주요 접근 방식입니다. SQL은 관계형 데이터베이스를 기반으로 하며, NoSQL은 비관계형 데이터베이스를 포함합니다.

SQL (관계형 데이터베이스) (SQL – Relational Databases)

구조: SQL 데이터베이스는 데이터가 테이블 형식으로 구조화되어 있으며, 데이터의 관계를 명확히 정의합니다.
스키마: 사전에 정의된 스키마를 사용하여 데이터 구조를 설정합니다. 데이터의 형식과 제약 조건이 고정되어 있습니다.
쿼리 언어: SQL을 사용하여 데이터를 쿼리하고 조작합니다.
ACID 특성: 트랜잭션의 원자성(Atomicity), 일관성(Consistency), 고립성(Isolation), 지속성(Durability)을 보장합니다.
예제: MySQL, PostgreSQL, Microsoft SQL Server, Oracle Database

NoSQL (비관계형 데이터베이스) (NoSQL – Non-Relational Databases)

구조: NoSQL 데이터베이스는 다양한 데이터 모델(문서, 키-값, 열 기반 등)을 지원하며, 유연한 데이터 구조를 제공합니다.
스키마: 동적 스키마를 지원하여, 데이터 구조를 사전에 정의할 필요가 없습니다.
쿼리 언어: SQL을 사용하지 않으며, 각 데이터베이스마다 고유한 쿼리 언어를 사용할 수 있습니다.
CAP 이론: 일관성(Consistency), 가용성(Availability), 파티션 허용성(Partition Tolerance) 중 두 가지를 보장합니다.
예제: MongoDB, Cassandra, Redis, Couchbase

예제: SQL과 NoSQL 데이터베이스의 차이 (Example: Differences Between SQL and NoSQL Databases)

SQL 데이터베이스에서의 데이터 조회 (SQL Database Query):

  SELECT * FROM Employees WHERE Salary > 50000;

NoSQL 데이터베이스에서의 데이터 조회 (NoSQL Database Query) (예: MongoDB):

  db.Employees.find({ Salary: { $gt: 50000 } });

이 예제는 SQL 데이터베이스에서는 SQL 쿼리를 사용하여 데이터를 조회하고, NoSQL 데이터베이스에서는 문서 기반 쿼리 언어를 사용하여 데이터를 조회하는 방법을 보여줍니다.

결론 (Conclusion)

데이터베이스는 데이터를 효율적으로 저장하고 관리하는 중요한 시스템입니다. 관계형 데이터베이스는 구조화된 데이터를 테이블 형태로 관리하며, SQL을 사용하여 데이터를 조작합니다. 반면, NoSQL 데이터베이스는 유연한 데이터 구조와 다양한 데이터 모델을 제공하여 비정형 데이터나 대규모 데이터 처리에 유리합니다. SQL과 NoSQL의 차이를 이해하고, 각 데이터베이스의 특징과 장점을 파악함으로써 적절한 데이터베이스 솔루션을 선택할 수 있습니다.

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