[Database] 함수적 종속성 (Functional Dependency)

함수적 종속성 (Functional Dependency): 한 테이블의 두 속성 집합 간의 제약

 

함수적 종속성(Functional Dependency, FD)은 한 테이블에 있는 두 개의 속성 집합(set) 사이의 제약을 나타냅니다. 

 

예를 들어, 다음과 같은 컬럼으로 구성된 Employee 테이블이 있다고 가정해봅시다:

emp_id

emp_name

birth_date

position

salary

dept_id

 

 

이 테이블을 두 개의 속성 집합으로 나눌 수 있습니다:

 

집합 X

emp_id

 

집합 Y

emp_name

birth_date

position

salary

 

 

이 두 집합 사이에는 어떤 관계가 있을까요? 이 테이블의 특징은 두 튜플의 X 값이 같다면 Y 값도 같다는 점입니다. 

 

이는 emp_id가 각 직원들을 고유하게 식별하기 위해 만들어진 컬럼이기 때문입니다.

 

따라서 X 값에 따라 Y 값이 유일하게 결정될 때, 우리는 "X가 Y를 함수적으로 결정한다"고 말합니다. 

 

이러한 두 집합 사이의 제약 관계를 함수적 종속성( X -> Y)이라고 부릅니다. 

 

함수적 종속성(FD)의 파악 방법

함수적 종속성은 테이블의 스키마를 보고 의미적으로 파악해야 합니다. 

 

테이블의 특정 상태를 보고 판단해서는 안 됩니다. 

 

 

예를 들어, 이 테이블에서 emp_name과 birth_date가 1:1로 매칭된다 해도, 동명이인이 있을 수 있기 때문에 이 사이에 FD가 있다고 보기는 어렵습니다.

 

따라서 테이블의 스키마를 보고 의미적으로 FD가 존재하는지 파악해야 합니다.

 

함수적 종속성(FD)의 예시

{stu_id, class_id} -> {grade}

 

- 학생의 각 수업에서 받은 성적을 저장하는 테이블의 예시

- 여기서 stu_id나 class_id를 유일한 식별자로 FD가 이루어질 수 없는 이유는 학생 하나가 특정 수업에서 받은 성적을 저장하는 테이블이기 때문

{bank_name, bank_account} -> {balance, open_date}

 

- 은행과 계좌번호에 따라 잔액과 개설일이 결정됨.

- 여기서 bank_account를 유일한 식별자로 FD가 이루어질 수 없는 이유는 다른 종류의 은행에 동일한 계좌번호가 존재할 수 있기 때문

FD의 비대칭성

X -> Y가 성립된다고 해서 Y -> X가 성립하는 것은 아닙니다. 

 

예를 들어, emp_id -> emp_name은 FD이지만, emp_name -> emp_id는 FD가 될 수 없습니다. 왜냐하면 동명이인이 존재할 수 있기 때문입니다.

 

자명한 함수적 종속성(Trivial Functional Dependency)

X -> Y가 FD로 성립할 때, Y가 X의 부분집합인 경우 자명한 함수적 종속성(Trivial FD)이라고 합니다.

예를 들어, {a, b, c} -> {b, c,}는 자명한 FD입니다.

비자명한 함수적 종속성(Non-Trivial Functional Dependency)

Y가 X의 부분집합이 아닌 경우를 비자명한 함수적 종속성(Non-Trivial FD)이라고 합니다. 

예를 들어, {a, b, c} -> {b, c, d}는 비자명한 FD입니다.

 

부분 함수적 종속성(Partial Functional Dependency)

X -> Y가 FD로 존재할 때, 

 

X 집합의 어떤 진부분집합(proper subset)이라도 Y를 결정지을 수 있다면, 

 

이 때 X -> Y는 부분 함수적 종속성(Partial FD)입니다. 

 

예를 들어, {emp_id, emp_name} -> {birth_date}가 FD일 때, 

 

사실 emp_id 하나만으로 birth_date를 결정지을 수 있기 때문에, {emp_id, emp_name} -> {birth_date}는 부분 FD입니다.

 

출처

https://www.youtube.com/watch?v=fw8hvolebLw