[Database] DB? DBMS??

DB(database) : 서로 관계있는 데이터들의 집합
DBMS : Database Management System으로 데이터베이스를 만들고 관리할 수 있도록 하는 소프트웨어 / 시스템

💡 DB를 사용하는 이유?

1. Queries (질의)

파일 기반 시스템에서는 자신이 원하는 데이터를 조회하기에 한계가 있다.
하지만 DBMS에서는 DML(Data Manipulation Language) 을 이용해 쉽게 데이터를 조회할 수 있고, Schema를 이용해 데이터 구조(Schema)와 데이터를 분리할 수 있다.

DML 종류

• High-level or non-procedural languages (ex. SQL)
  어떻게 검색할지(how)가 아닌 어떤 데이터를 검색할지(what)을 명시함 -> declarative
  레코드 집합으로 검색하고 나서, 이를 하나하나씩 처리
  set-at-a-time or set-oriented DML이라고도 불림
• Low-level or procedural Languages
  한번에 한 레코드씩 절차적으로 검색
  record-at-a-time DML이라고도 불림

2. Integrity (무결성)

DBMS에서는 제약조건(constraint) 을 이용해서 데이터의 일관성을 유지한다.

3. Update (갱신)

DBMS에서는 DDL(Data Definition Language) 을 이용해서 데이터를 보다 쉽게 추가/삭제/갱신 할 수 있다.

4. Multiple Users (다중 사용자)

하나의 데이터에 두 명 이상의 사용자가 접근해서 데이터를 수정하려고 하면 데이터의 무결성이 깨질 수 있다.
이런 상황을 막기 위해 DBMS에서는 데이터 업데이트가 순서대로(serial order) 일어나도록 동시성 제어를 통해 다중 사용자를 허용한다.

5. Crashes (크래시)

DBMS에서는 Crash가 일어났을 때를 대비하기 위해 Transactions, Commit, Rollback, Recovery 등을 제공한다.

6. Data Physically Separate (물리적으로 떨어져 있는 데이터)

Key 를 이용해서 떨어져 있는 데이터에 대해서도 쉽게 접근할 수 있다.

7. Security (보안)

DBMS에서는 View 를 이용해 데이터에 접근할 수 있는 사람들을 제어할 수 있다.

8. Efficiency

DBMS에서는 데이터의 양이 많아졌을 때도 효율적으로 관리하기 위해 Index 를 제공한다.

9. New Needs

필요에 따라 Data mining 을 통해 데이터를 요약/분석/예측 할 수 있다.

---

📌 DB 시스템의 주요 특징

1. Self-describing nature of a DB system

DB 시스템은 데이터 뿐만 아니라 DB 구조, 타입, 제약조건에 대한 완전한 정의를 포함한다.
metadata 라고 불리는 특정 DB의 설명을 Catalog 에 저장한다.

2-1. Insulation between programs and data

program-data 간의 독립
DBMS 액세스 프로그램을 변경하지 않고도 데이터 구조와 저장소를 변경할 수 있다.
(파일 기반 시스템에서는 프로그램에 의해 액세스 되는 파일의 구조가 변경되면 프로그램을 변경해야 함)

2-2. Data abstraction (데이터 추상화)

program-data와 program-operation의 독립성을 허용하는 특징
데이터가 어떻게 저장되고 접근되는지는 사용자가 몰라도 된다.

3. Support of multiple views of the data

각각 사용자마다 DBMS의 다른 view를 볼 수 있다.
각각 사용자는 자신이 원하는 데이터만 따로 볼 수 있다.

4. Sharing of data and multiuser transaction processing

동시 사용자가 DB에 검색, 업데이트 할 수 있도록 허용
DBMS의 동시성 제어를 통해 transaction이 올바르게 실행되거나 중단된다.

Transaction
: 데이터베이스의 상태를 변화시키기 위해 수행하는 작업의 단위로, ACID(Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) 를 만족해야 함
OLTP
: Online Transaction Processing으로 DB application의 중요한 부분

---

🎯 DB 시스템의 장점

1. 중복 제어
2. 비인가 접근 제한
3. 영속 저장
4. 효율적 질의 처리를 위한 저장 구조 제공 (ex. index)

---

❌ DBMS를 사용하지 않는 경우

• DBMS 사용에 비용이 너무 많이 들 경우
• DBMS를 사용하지 않아도 잘 짜여져 있는 경우
• 제한된 저장공간을 가진 임베디드 시스템처럼 DBMS를 사용할 수 없는 경우
• 모델링 한계 때문에 복잡한 데이터를 다룰 수 없는 경우
• 사용자가 원하는 특별한 기능을 DBMS가 제공할 수 없는 경우 (ex. GIS, location-based service)