데이터베이스 함수 종속성(Functional Dependency)

함수 종속성(Functional Dependency)이란?

정규화를 이해하기 위해선 함수 종속성 개념을 먼저 알아야 합니다.

어떤 릴레이션에서 속성 A의 값이 속성 B의 값을 유일하게 결정할 때, "속성 B는 속성 A에 함수적으로 종속된다"고 말하며, A → B로 표기합니다. 여기서 A를 결정자(Determinant), B를 종속자(Dependent) 라고 합니다.

함수 종속성의 유형

완전 함수 종속 (Full Functional Dependency)

기본키 전체에 대해서만 종속되는 경우를 말합니다. 기본키의 일부에만 종속되어서는 안됩니다. 완전 함수 종속은 제2정규형(2NF)의 핵심 개념입니다.

부분 함수 종속 (Partial Functional Dependency)

기본키(복합 기본키¹²)³⁴의 일부 속성에 종속되는 경우입니다. 이는 2NF에서 제거되어야 하는 종속성입니다.

이행 함수 종속 (Transitive Functional Dependency)

A → B이고 B → C일 때, A → C가 성립하는 관계입니다. 쉽게 말하면, 키가 아닌 컬럼이 또 다른 키가 아닌 컬럼의 값을 알려주는 구조입니다. 예를 들어 학번 → 학과코드 → 학과명처럼 학과코드가 학과명을 결정하면 중간 단계가 생깁니다. 엄밀히는 중간에서 값을 알려주는 학과코드와 그 값인 학과명이 모두 어떤 후보키에도 포함되지 않는 속성일 때 이행 함수 종속이 됩니다. 이행 함수 종속은 제3정규형(3NF)에서 제거되어야 하는 종속성입니다.

함수 종속성 예시

1. 기본적인 함수 종속성

• 학번 → 이름 : 학번이 결정되면 이름이 유일하게 결정됩니다.(학번 = 결정자, 이름 = 종속자)
• 학번 → 입학년도 : 학번 앞 2자리가 입학년도(20xx년의 뒤 2자리)를 나타내므로 유일하게 결정됩니다.(학번 = 결정자, 입학년도 = 종속자)

2. 완전 함수 종속 vs 부분 함수 종속

[수강 테이블 - 기본키: (학번, 과목코드)]

• 완전 함수 종속: (학번, 과목코드) → 성적 - 기본키 전체에 종속
• 부분 함수 종속: 과목코드 → 과목명, 과목코드 → 교수명 - 기본키 일부(과목코드)에만 종속

문제점: 부분 함수 종속으로 인해 이상 현상이 발생할 수 있습니다.

3. 이행 함수 종속

[학생 테이블]

함수 종속 관계:

• 학번 → 학과코드: 학번이 정해지면 학과코드가 결정됩니다.
• 학과코드 → 학과명: 학과코드가 정해지면 학과명이 결정됩니다. (후보키가 아닌 속성 → 후보키가 아닌 속성)
• 이행 함수 종속: 학번 → 학과코드 → 학과명

문제점: 이행 함수 종속으로 인해 데이터 중복과 이상 현상이 발생할 수 있습니다.

함수 종속성과 정규화

함수 종속성은 각 정규형에서 다음과 같이 활용됩니다:

• 2NF: 부분 함수 종속을 제거하여 완전 함수 종속만 남김
• 3NF: 이행 함수 종속을 제거
• BCNF: 모든 결정자가 후보키가 되도록 함

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