53일차 [데이터베이스] 관계형 데이터베이스1

2021. 10. 08 금요일

1. Today's Key Points!🔑

• 데이터베이스
• SQL vs NoSQL
• SQL문법

2. 정리해보자!🧹

데이터베이스가 왜 필요한가?

파일에 데이터를 저장하거나, In-Memory 형태로 데이터를 임시 저장하는 방법을 이용해서 데이터를 저장할 수 있는데, 굳이 데이터베이스를 사용할 필요가 있을까? 엑셀 시트나 CSV 파일 등에 데이터를 저장해서 사용하면 되지 않을까?

먼저, In-Memory 형태로 데이터를 다룰 때에는 프로그램이 실행될 때에만 존재하는 데이터가 있다. Javascript에서 변수를 만들어 저장한 경우, 프로그램이 종료될 때 해당 프로그램이 사용하던 데이터도 사라진다. 그렇기에 데이터를 보호할 수 없고, 프로그램이 종료된 상태라면 데이터를 원하는 시간에 받아올 수 없으며, 데이터의 수명이 프로그램의 수명에 의존하게 된다.

다음으로, File I/O 즉, 파일을 읽는 방식으로 작동하는 형태로 데이터를 저장할 수 있다. 확실히 이 방식은 In-Memory보다는 데이터를 저장하는 방식으로 적절해 보인다. 하지만 한계가 존재한다. 1) 데이터가 필요할 때 마다 파일 전체를 매번 읽어야 한다. 비효율적이다. 2) 데이터 량이 많아질수록 데이터를 다루기가 까다로워지고 복잡해진다. 그리고 엑셀 시트나 CSV파일 처럼 특정 형태의 파일은 대용량의 데이터를 저장하기 위한 목적이 아니다.

반면에, 관계형 데이터베이스에서는 하나의 CSV 파일이나 엑셀 시트처럼 한 개의 테이블로 저장할 수 있다. 한번에 여러개의 테이블을 가질 수 있기 때문에 SQL을 활용해서 데이터를 불러오기도 수월하다.

관계형 데이터베이스 vs 비관계형 데이터베이스

관계형 데이터베이스는 SQL을 기반으로하고, 비관계형 데이터베이스는 NoSQL로 데이터를 다룬다.

이 둘은 만들어진 방식, 저장하는 정보의 종류, 저장하는 방법 등에 차이가 있다.

관계형 데이터베이스는 테이블의 구조와 데이터 타입 등을 사전에 정의해서 정의된 내용에 알맞은 형태의 데이터만 삽입할 수 있다. 행과 열로 구성된 테이블에 데이터를 저장한다. 이렇게 특정한 형식을 지키기 때문에, 데이터를 정확히 입력했다면 데이터를 사용할 때 매우 수월하다. SQL을 활용해서 원하는 정보를 얻을 수 있다. 이 말은 관계형 데이터베이스에서는 스키마가 뚜렷하게 보인다는 말과 같다. 확장성에 있어서 수직적으로 확장한다. 높은 메모리, CPU를 사용하는 확장이라고도 한다. 그리고 비용이 많이 든다.

비관계형 데이터베이스는 주로 데이터가 고정되어 있지 않은 데이터베이스를 말한다. 그렇다고 스키마가 반드시 없는 것은 아니다. 관게형 데이터베이스에서는 데이터를 입력할 때 스키마에 맞게 입력해야 하는 반면, 비관계형 데이터베이스에서는 데이터를 읽어올 때 스키마에 따라 데이터를 읽어온다. 읽어올 때에만 스키마가 사용된다고 해서 데이터를 쓸 때 정해진 방식이 없는 것은 아니고, 데이터를 입력하는 방식에 따라 데이터를 읽어올 때 영향을 미친다. 확장성에 있어서 수평적으로 확장한다. 보다 값싼 서버증설, 또는 클라우드 서비스응 이용하는 확장이라고도 한다.

*스키마(schema) : 자료를 저장하는 구조와 표현법을 정의한 것. (위키백과에 이렇게 적혀있음)

그럼 SQL과 NoSQL 중에서 어떤 것을 사용해야 하는가?

이것에 대한 정답은 없다. 유저의 요구에 맞게 관계형, 비관계형 데이터베이스를 모두 사용하여 서비스에 맞게 설계하고 있다.

관계형 데이터베이스를 사용하는 케이스

• 데이터베이스의 ACID 성질을 준수해야 하는 경우 : ACID는 Atomicity(원자성), Consistency(일관성), Isolation(격리성), Durability(지속성)를 의미한다. 각 단어는 데이터베이스에서 실행되는 하나의 트랜잭션에 의한 상태의 변화를 수행하는 과정에서, 안전성을 보장하기 위해 필요한 성질이다. 대표적으로 전자 상거래를 비롯한 모든 금융 서비스를 위한 소프트웨어 개발에서는 반드시 데이터베이스의 ACID성질을 준수해야한다. 그래서 이런 경우에 일반적으로 관계형 데이터베이스를 사용한다.
• 소프트웨어에 사용되는 데이터가 구조적이고 일관적인 경우 : 소프트웨어의 규모가 많은 서버를 필요로 하지 않고 일관된 데이터를 사용하는 경우, 관계형 데이터베이스를 사용하는 경우가 많다.

비관계형 데이터베이스를 사용하는 케이스

• 데이터의 구조가 거의 또는 전혀 없는 대용량의 데이터를 저장하는 경우 : 대부분의 비관계형 데이터베이스는 저장할 수 있는 데이터의 유형에 제한이 없다. 따라서 소프트웨어 개발에 정형화 되지 않은 많은 양의 데이터가 필요한 경우 비관계형 데이터베이스를 사용하는 것이 더 효율적일 것이다.
• 클라우드 컴퓨팅 및 저장공간을 최대한 활용하는 경우 : 클라우드 기반으로 데이터베이스 저장소를 구축하면 저렴한 비용의 솔루션을 제공받을 수 있다. 확장성이 중요한 곳이라면 비관계형 데이터베이스를 사용하는 것이 좋다.
• 빠르게 서비스를 구축하는 과정에서 데이터 구조를 자주 업데이트 하는 경우 : 스키마를 미리 준비할 필요가 없기 때문에 빠르게 개발하는 과정에 매우 유리하다. 시장에 빠르게 프로토타입을 출시해야 하는 경우가 이에 해당한다.

SQL문법

하나의 언어인 Structured Query Language(SQL)은 데이터베이스 언어로, 주로 관계형 데이터베이스에서 사용한다. 데이터베이스 용 프로그래밍 언어라고 생각하면 된다. 데이터베이스에 쿼리를 보내 원하는 데이터를 가져오거나 삽입할 수 있다.

쿼리문에는 수많은 명령어가 있지만 10가지 정도만 알고있으면 왠만큼 내가 원하는 정보는 필터해서 얻을 수 있을 것이다. 

SELECT, FROM, WHERE, ORDER BY, LIMIT, DISTINCT, INSERT INTO, UPDATE SET, DELETE, JOIN, GROUP BY, LIKE, COUNT, ...

내가 정리해놓은 SQL문법이다. 내가 정리한 SQL문법 링크