데이터베이스 키(Key): 슈퍼키, 후보키, 기본키, 외래키

데이터베이스 키란?

키(Key) 는 데이터베이스에서 조건을 만족하는 튜플(Tuple, 행)을 찾거나, 순서대로 정렬할 때 다른 튜플과 구별할 수 있는 유일한 기준이 되는 속성(Attribute) 또는 속성의 집합입니다. 키는 데이터의 무결성을 보장하고, 효율적인 데이터 관리를 가능하게 합니다.

키의 주요 특성

모든 키가 이 두 가지 특성을 항상 만족하는 것은 아니지만, 특히 후보키를 정의하는 데 있어 핵심적인 성질입니다.

• 유일성(Uniqueness): 하나의 키 값으로 하나의 튜플만을 유일하게 식별할 수 있어야 합니다. 예를 들어, '학생' 테이블에서 '학번'은 각 학생을 유일하게 구분하므로 유일성을 만족합니다.
• 최소성(Minimality): 유일성을 만족하는 속성들 중 가장 적은 수의 속성으로 구성되어야 합니다. 즉, 키를 구성하는 어떤 속성을 제거하면 더 이상 유일성을 만족하지 못하게 되는 상태를 의미합니다.

키의 종류와 관계

데이터베이스에는 여러 종류의 키가 있으며, 서로 포함 관계를 가집니다.

기대(후)슈

[기본키 + 대체키 = 후보키] ⊂ 슈퍼키

1. 기본키 (Primary Key, PK)

• 정의: 후보키 중에서 선택된 단 하나의 키입니다. 테이블을 대표하는 키라고 할 수 있습니다.
• 특성:
  • NULL 값을 가질 수 없습니다.
  • 중복된 값을 가질 수 없습니다.
  • 테이블 당 오직 하나의 기본키만 존재합니다.
• 선정 기준: 보통 길이가 짧고, 값이 자주 변경되지 않으며, NULL 값을 갖지 않는 후보키를 기본키로 선정합니다.
• 예시: {학번}과 {이메일} 두 후보키 중에서, 값이 자주 변경되지 않는 학번을 기본키로 선택합니다.

[학생 테이블]

2. 대체키 (Alternate Key)

• 정의: 기본키로 선택되지 못한 나머지 후보키들입니다.

  출제

  실기

  24년3회

• 특성: 후보키의 성질(유일성, 최소성)을 그대로 가집니다.

• 예시: {학번}이 기본키로 선택되었다면, {이메일}은 대체키가 됩니다.

3. 후보키 (Candidate Key)

• 정의: 테이블의 각 행을 유일하게 식별하면서 최소한의 속성으로 구성된 키입니다.

• 특성: 유일성과 최소성을 모두 만족해야 합니다.

  출제

  실기

  24년3회

  실기

  22년1회

• 예시: 아래 학생 테이블에서,

  • {학번}: 후보키 (유일성 O, 최소성 O) - 각 학생을 유일하게 식별
  • {이메일}: 후보키 (유일성 O, 최소성 O) - 각 학생을 유일하게 식별
  • {이름}: 후보키가 아님 (유일성 X) - '김철수'가 중복되어 유일성을 만족하지 않음
  • {학번, 이름}: 후보키가 아님 (최소성 X) - 이름을 빼도 학번만으로 유일성을 만족하므로 불필요한 속성이 포함됨

  [학생 테이블]

  학번	이메일	이름	전공
  20241001	kim@example.com	김철수	컴퓨터공학
  20241002	lee@example.com	이영희	수학
  20241003	cheolsoo@example.com	김철수	수학
  20241004	choi@example.com	최지연	물리학

4. 슈퍼키 (Super Key)

• 정의: 테이블의 각 행을 유일하게 식별할 수 있는 하나의 속성 또는 속성의 집합입니다.
• 특성: 유일성만 만족하면 되고, 최소성은 요구하지 않습니다. 최소성까지 만족하는 슈퍼키는 후보키이기도 하므로, 모든 후보키는 슈퍼키입니다.
  출제

  실기

  24년3회

  실기

  22년1회
• 예시: 위 학생 테이블에서,
  • {학번}: 슈퍼키 (유일성 O, 최소성 O) - 최소성까지 만족하므로 후보키이기도 함
  • {이메일}: 슈퍼키 (유일성 O, 최소성 O) - 최소성까지 만족하므로 후보키이기도 함
  • {이름}: 슈퍼키가 아님 (유일성 X) - '김철수'가 중복되어 유일성을 만족하지 않음
  • {학번, 이름}: 슈퍼키 (유일성 O, 최소성 X) - 불필요한 이름 속성이 포함됨
  • {학번, 이메일}: 슈퍼키 (유일성 O, 최소성 X) - 둘 다 각각 유일성을 만족하므로 하나만 있어도 됨
  • {이메일, 전공}: 슈퍼키 (유일성 O, 최소성 X) - 전공이 불필요함

5. 외래키 (Foreign Key, FK)

• 정의: 한 테이블의 속성 중, 다른 테이블의 기본키 (PK)를 참조하는 속성입니다.
  출제

  실기

  24년3회
• 목적: 테이블 간의 관계(Relationship) 를 맺고, 데이터의 참조 무결성을 보장하기 위해 사용됩니다.
• 특성:
  • 참조하는 테이블의 기본키에 존재하는 값이나 NULL 값만 가질 수 있습니다.
  • 외래키 값은 참조하는 테이블의 기본키와 동일한 도메인을 가져야 합니다.
• 예시: 다음과 같은 '수강' 테이블이 있다고 가정해 봅시다.

[수강 테이블]

[학생 테이블]

여기서 학번 속성은 위 학생 테이블의 기본키인 학번을 참조하는 외래키입니다. 이를 통해 어떤 학생이 어떤 과목을 수강하는지 관계를 정의할 수 있습니다.

정보처리기사 실기 대비 문제