[데이터베이스] 키(Keys)

Keys 

데이터베이스에서 키는 어떤 데이터를 특정하는 속성의 집합을 의미합니다. 여러 종류의 키들이 있고, 포함관계를 가지고 있어 단계별로 정리해보려고 합니다.

 

슈퍼 키(Super Key)

슈퍼 키(Super Key)는 테이블 내의 특정한 튜플을 식별할 수 있게 하는 속성들의 집합을 의미합니다. 집합이기 때문에 속성은 하나만 있을 수도 있고, 다수 존재할 수도 있습니다. 슈퍼 키는 항상 유일성(uniquness) 를 만족해야 하는데, 유일성이란 이 키 값을 통해 튜플을 식별할 수 있음을 의미합니다.

student_id

student_name

age

sex

위와 같은 테이블의 속성들이 있다고 할 때, student_id 하나만으로 특정 튜플을 식별할 수 있습니다. 그렇다면 student_id를 포함하는 다른 집합들은 어떨까요?

• { student_id }
• { student_id, student_name }
• { student_id, student_name, age }
• { student_id, student_name, age, sex }

위 속성들의 조합은 모두 유일성을 충족시키기 때문에 슈퍼 키가 될 수 있습니다.

후보 키(Candidate Key)

슈퍼 키는 너무나 광범위해서 비효율적일 수도 있습니다. student_id 하나로만 어떤 튜플을 특정할 수 있다면, 다른 속성들을 확인하는 것은 의미가 없는 작업이기 때문입니다. 따라서 후보 키는 슈퍼 키처럼 테이블을 구성하는 속성들의 집합 중 튜플을 특정하게하는 키를 의미하면서 동시에 유일성(Uniqeuness)과 최소성(Minimality)을 모두 만족해야한다는 조건을 포함합니다.

 

최소성이란 키를 구성하는 속성들 중 하나만 없어도 튜플을 식별할 수 없게 되는 것을 의미합니다. 테이블에서 튜플을 식별하기 위해서는 지합 내의 모든 속성들이 필요하고 이런 키가 최소성이 만족되는 키입니다.

student_id	student_name	age	sex
1	A	22	M
2	A	22	F
3	B	23	F

위  테이블은 다음과 같은 슈퍼 키를 가지고 있습니다.

• { student_id }
• { student_id, student_name }
• { student_id, student_name, age }
• { student_id, student_name, age, sex }
• { student_id, age }
• { student_id, sex }
• { student_name, sex }
• { age, sex }

하지만 이 중에서 최소성을 만족하는 키는 다음과 같습니다.

• { student_id }
• { student_name, sex }
• { age, sex }

이 세 개의 키는 내부에 있는 속성 중 하나만 없어도 유일성을 만족시키지 못하게 됩니다. 따라서 유일성과 최소성을 모두 만족시키는 후보  키가 됩니다.

기본 키(Primary Key)

기본 키는 후보 키들 중에서 해당 테이블에서 튜플을 식별하는 기준으로 삼는 키 하나를 의미합니다. 기본 키는 튜플을 식별하는 기준으로 사용되기 때문에, NULL 값이 절대로 허용되지 않습니다. 왜냐하면, 만약에 여러 튜플의 기본키의 값이 NULL이라면, 튜플을 식별할 수 없게 되기 때문입니다.

대체 키(Alternate Key)

대체 키는 기본 키로 지정되지 않은 모든 후보 키를 의미합니다. 

외래 키(Foreign Key)

외래 키는 특별히 다른 테이블과 연계되어 관계를 맺는 데 사용되는 키입니다. 외래 키는 다른 테이블에 존재하는 기본 키를 참조하게 됩니다.

위 예시에서는 Student_id를 기본 키로 가진 테이블이 Professor를 외래 키로 삼아 다른 테이블의 기본 키인 Professor를 참조하는 것을 보여줍니다. 이렇게 외래 키를 사용하면 여러 테이블들을 연결시켜 사용할 수 있습니다.

 

위와 같이 테이블 스스로의 기본 키를 참조하는 외래 키도 생성할 수 있습니다. 위의 경우에서는 어떤 교수의 지도교수를 나타내기 위해서 advisor_id 가 professor_id를 참조하도록 하고 있습니다.