young's devlog

이번에는 RDBMS에서 매우 중요한 개념인 테이블 결합(join)에 대해 알아보자.

이전에 배운 합집합(UNION)의 경우는 세로(행) 방향으로 데이터가 늘어났다면, 이번에 배울 곱집합(JOIN)은 가로(열) 방향으로 데이터가 늘어난다.

1. 곱집합과 교차결합

곱집합은 두 개의 집합을 곱하는 연산 방법으로 적 집합 또는 카티전 곱(Cartesian product)이라고 불린다.

만약 집합 X의 요소는 {A, B, C}, 집합 Y의 요소는 {1, 2, 3}일 경우 두 집합의 곱집합은 아래와 같다.

교차결합(Cross Join)

SELECT 명령에서 FROM 구에 하나의 테이블이 아닌 두 개의 태이블을 지정하면 곱집합으로 계산된다.

1SELECT * FROM 테이블명1, 테이블명2, ...

아래 두 예제 테이블의 교차결합을 진행하면 어떤 결과가 나오는지 확인해보자.

1SELECT * 
2FROM   sample72_x;

1SELECT * 
2FROM   sample72_y;

1SELECT *
2FROM   sample72_x, sample72_y;

UNION 연결과 결합 연결의 차이

UNION에서도 집합을 더해 새로 큰 집합을 만들었다. 그러나 UNION으로 합집합을 구했을 때는 세로 방향으로 더해진다면 FROM 구로 테이블을 결합할 때는 가로 방향으로 더해진다.

2. 내부 결합

교차결합의 경우 결합하는 테이블 수가 많아질수록, 내부에 존재하는 데이터가 많아질 수록 집합이 거대해진다. 그래서 필요한 조건에 해당하는 값만 결합하는 내부 결합이 더 많이 사용된다.

데이터베이스에는 다양한 데이터가 저장되지만 동일한 데이터를 중복해서 여러 곳에 저장하지 않도록 하는 편이 좋다. 상품 테이블과 재고수 테이블을 통해 원하는 상품이 몇 개의 재고를 가지고 있는지 내부 결합을 통해 확인해보자.

1SELECT *
2FROM   `상품`;

1SELECT *
2FROM   `재고수`;

재고수 테이블은 상품명이 아니라 상품 코드를 가지고 있고, 이는 상품 테이블에서 상품 각각이 가지는 코드와 동일하다.

다른 테이블의 데이터를 참조해야 하는 경우, 참조할 테이블의 기본키와 동일한 이름과 자료형으로 열을 만들어 행을 연결하는 경우가 많다.

그럼 우선 상품 테이블과 재고수 테이블을 결합하고 원하는 결과를 조건에 맞춰 뽑아보자.

1SELECT *
2FROM   `상품`, `재고수`;

위 결과에서 상품코드가 동일한 행만 우리가 검색할 데이터이다.

1SELECT * 
2FROM   `상품`, 
3       `재고수` 
4WHERE  `상품`.`상품코드` = `재고수`.`상품코드`;

이렇게 교차결합으로 계산된 곱집합에서 원하는 조합을 검색하는 것을 내부 결합(Inner Join)이라고 한다.

위 내부 결합 명령에서 WHERE 구에 지정된 조건의 경우 결합조건이라 부르기도 한다.

3. INNER JOIN으로 내부결합하기

위에서 설명한 내부결합에서 보다 편하게 쓸 수 있는, INNER JOIN 키워드를 사용한 결합방식을 알아보자.

앞서 확인한 예시를 INNER JOIN을 사용해 바꿔보면 아래와 같다.

1SELECT `상품`.`상품명`, 
2       `재고수`.`재고수` 
3FROM   `상품` 
4       INNER JOIN `재고수` 
5               ON `상품`.`상품코드` = `재고수`.`상품코드`;

INNER JOIN에서는 ON을 사용하여 결합 조건을 지정한다.

4. 내부 결합을 활용한 데이터 관리

메이커코드와 메이커명을 가지는 메이커 테이블이 있다고 가정하자.

상품을 제조하는 메이커가 아무리 많아도 상품 수보다는 적을 것이다. 이때 코드와 이름을 가지는 테이블로 분할해 관리하면 저장공간을 절약할 수 있다.

결합 조건을 상품 테이블의 메이커코드와 메이커 테이블의 메이커코드가 동일한 경우로 연산해보자.

1SELECT *
2FROM   `상품2`;

1SELECT S.`상품명`, 
2       M.`메이커명` 
3FROM   `상품2` S 
4       INNER JOIN `메이커` M 
5               ON S.`메이커코드` = M.`메이커코드`;

위 명령에서는 내부 결합에 사용하는 테이블의 이름을 매번 적기 번거로우므로 별명을 사용했다.

그리고 상품 테이블을 보면 동일한 메이커코드를 가지는 행이 존재한다. 그러나 메이커 테이블에는 모든 메이커코드가 유일한 값을 가진다.

즉, A 테이블과 B 테이블을 결합했을 때, A와 B 중 어느 쪽이 하나의 행만 가지는지(일대다, 다대일) 아니면 양쪽 모두 하나의 행을 가지는지(일대일) 등과 같은 서로 결합하는 테이블 간의 관계가 중요하다.

외부 키

다른 테이블의 기본키를 참조하는 열이 외부 키가 된다. 상품 테이블에 메이커코드와 같은 값을 외부 키라 한다.

자기 결합(Self Join)

같은 테이블 각각에 별명을 붙여 같은 테이블끼리 결합하는 것을 말한다.

1SELECT S1.`상품명`, 
2       S2.`상품명` 
3FROM   `상품` S1 
4       INNER JOIN `상품` S2 
5               ON S1.`상품코드` = S2.`상품코드`;

5. 외부 결합

결합 방법은 크게 내부 결합과 외부 결합의 두 가지로 구분된다. 앞서 설명한 내부 결합과 달리 외부 결합은 어느 한쪽에만 존재하는 데이터행을 어떻게 다룰지를 변경할 수 있는 결합 방법이다.

A 테이블과 B 테이블을 결합하는데 A 테이블에만 존재하는 데이터라도 가져오고 싶을 경우 외부 결합을 사용하면 된다.

동일한 결합 조건을 INNER JOIN에 사용한 명령은 아래와 같다.

1SELECT `상품3`.`상품명`, 
2       `재고수`.`재고수` 
3FROM   `상품3` 
4       INNER JOIN `재고수` 
5               ON `상품3`.`상품코드` = `재고수`.`상품코드`;

결합 조건을 상품 테이블에만 존재하는 값도 가져오고 싶을 경우에 사용하는 LEFT JOIN에 사용한 명령은 아래와 같다.

1SELECT `상품3`.`상품명`, 
2       `재고수`.`재고수` 
3FROM   `상품3` 
4       LEFT JOIN `재고수` 
5              ON `상품3`.`상품코드` = `재고수`.`상품코드`;

상품 테이블에만 존재하는 추가 상품이 검색되었는데 재고수 테이블에는 관련 행이 존재하지 않기 때문에 NULL이 반환되었다.

두 테이블 중에 왼쪽 테이블을 기준으로 하고 싶다면 LEFT JOIN, 오른쪽 테이블을 기준으로 하고 싶다면 RIGHT JOIN을 사용하면 된다.

구식 방법에서의 외부 결합과 표준 SQL

가장 먼저 살펴봤던 구식 방법을 사용해 외부 결합을 구할 수 있다. 그러나 구식 방법은 SQL 표준이 아니기 때문에 사용하지 않도록 하자!

정리하면

테이블 결합은 복잡한 데이터베이스를 다룰 때 필수적으로 사용되는 방법이다.

각 명령어들에 대한 이해도를 높이고 적절하게 사용하도록 하자.