Database Normalization

데이터 무결성data integrity를 향상시키고 데이터 중복data redundancy를 줄이기 위해 normal form으로 일치시켜주는 것을 말한다.
Normalization은 columns와 table간 relation을 구성하는것을 수반한다.

→ 데이터 무결성 제약조건을 통해 그들의 dependency를 적절하게 강제하기 위해.
이는 몇가지의 formal rule을 따르면 달성된다.

→ synthesis(creating a new database design) 또는 decomposition(improving an existing database design)을 통해서

Objectives

1NF(first normal form)을 넘어서 정규화를 하는 것의 목적

부적절한 데이터 삽입으로부터 관계의 집합들을 자유롭게 해주기 위해서(update and deletion)
새로운 데이터가 들어왔을때 restructing을 최소화하여 app의 life span을 늘려주기 위해
유저에게 더 정보가 될 수 있는 관계모델을 만들기 위해
쿼리 통계에 중립적인 관계의 집합을 만들기 위해.

정규화가 잘되면 잘못 변경하려고 할때나 다른 경우에 예외처리를 잘 해준다.

Update를 시도한다고 할 때

정규화가 제대로 되어있지 않으면 다음과같은 문제가 발생한다.
1. Update anomaly
  
  ex)
  - 대학교 담당교수의 이메일이 바뀌었다고 하자.
  - 문제는 담당교수의 이름은 unqiue하지 않다는 것.
  - 만약 담당교수의 부서등을 고려하지 않고 그냥 이름만 보고 바꾸게 되면 생명공학과의 김상식씨와 컴퓨터공학과의 김상식씨의 이메일을 다 똑같이 바꿔버리는 불상사가 발생.
  - 따라서 우리는 PRIMARY KEY 또는 UNIQUE를 부여해주어야 한다.
```
//예시코드.
SELECT
  advisor_name,
  advisor_department,
  advisor_email
FROM college
WHERE advisor_name = 'Sommer';

UPDATE college
SET advisor_email = '[email protected]'
WHERE advisor_name = 'Sommer' AND advisor_department = 'Statistics';
```
2. Insertion anomaly
  
  table에서 primary key를 사용하지 않는경우 생기는 문제점은 또 있다. 바로 데이터는 primary key를 알기 전까지는 데이터를 집어넣지 못한다는 것.
  
  ex)
  
  대학교에서 새로운 지도교수를 고용했다고 하자. 교수의 이름은 Algorithm이고 그의 이메일은 [email protected]이다.
  
  불행히도 그는 아직 어떤 학생에게도 배정되지 않았기때문에 database table에 추가할수가 없다.
  
  우리는 이 교수를 DB에 추가하기 위해서는 Primary key(개인 학생과 연결)가 필요하다.
  
  방법 중 하나는 Fake key를 쓰는것.
```
INSERT INTO college 
(student_id, advisor_name, advisor_department, advisor_email)
VALUES 
(-1, 'Algorithm', 'Computer Science', '[email protected]');
```
  하지만 이는 좋은방법이 아니다.
  
  학생을 count할때 unique student의 수로 단순하게 샐 수 없어지기 때문이다.
  
  또한 교수에게 학생이 배정되고나면 이 테이블을 제거해야하므로 기억해놔야 하는 문제가 생긴다.
3. Deletion anomaly
검색과 정렬효율성

해결방안

ex)전공에 따른 학생수를 조사할때

WITH majors AS(
 SELECT major_1 as
major
FROM college
UNION ALL //이거 뭐야..
SELECT major_2 as major
FROM college
WHERE major_2 IS NOT
NULL
)
SELECT major, count(*)
FROM majors
GROUP BY major
ORDER BY count DESC;

Null값을 무시하고, major_1과 major_2를 같이 봄.