데이터베이스 조인 — 세타조인, 네추럴조인, 동등조인

📘 데이터베이스 조인 — 정의, 필요성, 모든 경우의 수와 조건 필터링까지 완전한 정리

📖 조인이란

조인은 데이터베이스에서 두 릴레이션(테이블)의 데이터를 하나로 합치는 작업입니다.
두 테이블의 각 행이 어떻게 연결될지를 조건으로 정하고, 그 조건에 맞는 데이터만 결과에 남깁니다.
조건을 지정하지 않으면 두 릴레이션의 모든 행이 곱해지는 카티션 곱이 발생합니다.
따라서 조인은 모든 행 조합을 만든 뒤, 지정한 조건을 만족하는 것만 남긴다는 점이 중요합니다.
여기서는 대표적인 조인 방식 3가지(세타, equal, natural)를 정의, 필요성, 합치기 전 데이터, 카티션 곱, 조건 검사, 결과까지 전부 기술합니다.

📖 세타 조인

정의

세타 조인(θ-조인)은 두 릴레이션의 모든 행 조합을 만든 후,
그 중에서 지정한 비교 연산자(=, !=, <, >, <=, >=)를 만족하는 행만 결과에 남기는 조인입니다.
세타 조인은 다양한 조건으로 데이터를 연결할 수 있는 가장 일반적이고 유연한 방식입니다.

필요성

데이터를 연결할 때 정확히 같은 값이 아니라 범위에 속하거나 크기 비교를 해야 하는 경우가 있습니다.
예를 들어 점수가 특정 구간에 속할 때 등급을 부여해야 한다면, =만으로는 불가능합니다.
이런 경우 >=, <=처럼 다른 연산자를 써야 하기 때문에 세타 조인을 사용합니다.

합치기 전 데이터

학생 테이블

student_id	name	score
1	홍길동	85
2	이몽룡	90

등급 테이블

grade	min_score	max_score
A	90	100
B	80	89

모든 경우의 수 (카티션 곱)

두 테이블의 모든 행을 짝지어 만듭니다.
학생 2명 × 등급 2개 = 4개의 조합이 됩니다.

student_id	name	score	grade	min_score	max_score
1	홍길동	85	A	90	100
1	홍길동	85	B	80	89
2	이몽룡	90	A	90	100
2	이몽룡	90	B	80	89

조건 검사

조건:
학생.score >= 등급.min_score AND 학생.score <= 등급.max_score

학생	등급	계산	조건 만족
홍길동(85)	A(90~100)	85 ≥ 90 ✖️	❌
홍길동(85)	B(80~89)	85 ≥ 80 ✔️, 85 ≤ 89 ✔️	✅
이몽룡(90)	A(90~100)	90 ≥ 90 ✔️, 90 ≤ 100 ✔️	✅
이몽룡(90)	B(80~89)	90 ≥ 80 ✔️, 90 ≤ 89 ✖️	❌

조건 만족하는 행만 남기기

student_id	name	score	grade	min_score	max_score
1	홍길동	85	B	80	89
2	이몽룡	90	A	90	100

📖 equal 조인

정의

equal 조인은 세타 조인의 특수한 형태입니다.
조건에 =만 사용하는 조인으로, 두 릴레이션의 속성이 정확히 일치하는 경우에만 연결됩니다.
equal 조인은 데이터베이스에서 가장 흔히 사용되는 방식입니다.

필요성

두 릴레이션을 연결할 때, 공통 속성의 값이 정확히 같아야 하는 경우가 많습니다.
예를 들어 직원 테이블의 부서 번호와 부서 테이블의 부서 번호처럼, 같은 키 값으로 정확히 연결할 때 필요합니다.

합치기 전 데이터

직원 테이블

emp_id	name	dept_no
1	홍길동	10
2	이몽룡	20

부서 테이블

dept_no	dept_name
10	영업부
20	인사부

모든 경우의 수 (카티션 곱)

직원 2명 × 부서 2개 = 4개의 조합이 됩니다.

emp_id	name	dept_no(직원)	dept_no(부서)	dept_name
1	홍길동	10	10	영업부
1	홍길동	10	20	인사부
2	이몽룡	20	10	영업부
2	이몽룡	20	20	인사부

조건 검사

조건:
직원.dept_no = 부서.dept_no

직원	부서	비교	조건 만족
홍길동(10)	10	10=10 ✔️	✅
홍길동(10)	20	10=20 ✖️	❌
이몽룡(20)	10	20=10 ✖️	❌
이몽룡(20)	20	20=20 ✔️	✅

조건 만족하는 행만 남기기

emp_id	name	dept_no	dept_name
1	홍길동	10	영업부
2	이몽룡	20	인사부

📖 natural 조인

정의

natural 조인은 equal 조인과 같지만, 결과에서 중복된 공통 속성을 제거합니다.
두 릴레이션에 이름이 같은 속성이 있을 때 자동으로 기준으로 삼고, 결과에 한 번만 표시됩니다.

필요성

equal 조인을 하면 공통 속성이 두 번 표시됩니다.
이를 자동으로 하나로 줄여 결과를 간결하게 만들고, SQL 문장도 짧아집니다.

합치기 전 데이터

직원 테이블

emp_id	name	dept_no
1	홍길동	10
2	이몽룡	20

부서 테이블

dept_no	dept_name
10	영업부
20	인사부

모든 경우의 수 (카티션 곱)

emp_id	name	dept_no(직원)	dept_no(부서)	dept_name
1	홍길동	10	10	영업부
1	홍길동	10	20	인사부
2	이몽룡	20	10	영업부
2	이몽룡	20	20	인사부

조건 검사

조건:
자동으로 dept_no(직원) = dept_no(부서)를 비교

직원	부서	비교	조건 만족
홍길동(10)	10	10=10 ✔️	✅
홍길동(10)	20	10=20 ✖️	❌
이몽룡(20)	10	20=10 ✖️	❌
이몽룡(20)	20	20=20 ✔️	✅

조건 만족하는 행만 남기기 + 중복 제거

emp_id	name	dept_no	dept_name
1	홍길동	10	영업부
2	이몽룡	20	인사부

📖 조인 방식 비교 정리표

구분	조건 형태	중복 속성 처리
세타 조인	>=, <=, !=, <, > 가능	중복 속성 그대로
equal 조인	=만 사용	중복 속성 그대로
natural 조인	공통 속성을 자동으로 기준 삼음	자동으로 제거

📖 결론

• 조인은 두 릴레이션의 데이터를 합치는 작업이며, 합친 후 원하는 데이터만 남기기 위해 항상 조건이 필요합니다.
• 세타 조인은 비교 연산자를 자유롭게 사용 가능하며 범위 비교나 불일치 조건 등 유연한 데이터 연결이 가능합니다.
• equal 조인은 가장 기본적이고 흔히 쓰이는 형태로, 두 속성 값이 정확히 같아야 하는 상황에 적합합니다.
• natural 조인은 equal 조인을 더 간결하고 깔끔하게 만든 형태로, 공통 속성을 자동으로 기준 삼고 결과에서 중복 속성을 제거해줍니다.