정규화 (Normalization)

정규화 예시

주문 정보를 한 테이블에 담은 구조를 3NF까지 분리하면 다음과 같은 형태가 된다.

-- 정규화 이전: 고객과 상품 정보가 주문마다 중복 저장된다
-- orders(order_id, customer_name, customer_addr, product_name, price, qty)

-- 정규화 이후
CREATE TABLE customer (
    customer_id BIGINT PRIMARY KEY,
    name        VARCHAR(50) NOT NULL,
    address     VARCHAR(200)
);

CREATE TABLE product (
    product_id BIGINT PRIMARY KEY,
    name       VARCHAR(100) NOT NULL,
    price      DECIMAL(10, 2) NOT NULL
);

CREATE TABLE orders (
    order_id    BIGINT PRIMARY KEY,
    customer_id BIGINT NOT NULL REFERENCES customer (customer_id),
    ordered_at  DATETIME NOT NULL
);

CREATE TABLE order_item (
    order_id   BIGINT NOT NULL REFERENCES orders (order_id),
    product_id BIGINT NOT NULL REFERENCES product (product_id),
    qty        INT NOT NULL,
    PRIMARY KEY (order_id, product_id)
);

반정규화와의 균형

정규화를 높은 단계까지 적용하면 테이블 수가 늘어나고, 조회할 때마다 여러 테이블을 조인(Join)해야 하므로 읽기 성능이 떨어질 수 있다. 그래서 조회가 압도적으로 많은 서비스에서는 의도적으로 중복을 허용하는 반정규화(Denormalization)를 병행한다. 자주 조인되는 컬럼을 복사해 두거나, 집계 결과를 미리 계산해 저장하는 방식이 대표적이다.

반정규화는 이상 현상의 위험을 다시 불러오므로, 중복 데이터를 동기화하는 책임을 애플리케이션이나 배치 작업이 져야 한다. 일반적인 접근은 먼저 3NF 수준으로 정규화한 뒤, 실제 성능 측정 결과를 근거로 필요한 부분만 선별적으로 반정규화하는 것이다.

면접에서 이렇게 물어본다

• 제1정규형부터 제3정규형까지 각 단계에서 무엇을 제거하는지 예시와 함께 설명해 보라.
• 제3정규형과 BCNF의 차이는 무엇인가.
• 부분 함수 종속과 이행적 종속을 구분해서 설명할 수 있는가.
• 정규화의 장점과 단점은 무엇이고, 반정규화는 언제 고려하는가.
• 정규화가 이상 현상을 어떻게 예방하는지 설명해 보라.