간단한 데이터베이스 엔진 개발: 너와 함께 만드는 미니 DB 세상! 🚀

안녕, 친구들! 오늘은 정말 재밌고 신기한 주제로 이야기를 나눠볼 거야. 바로 '간단한 데이터베이스 엔진 개발'에 대해서 말이야. 😎 데이터베이스? 엔진? 뭔가 어려워 보이지? 걱정 마! 내가 쉽고 재밌게 설명해줄게.

우리가 만들 데이터베이스 엔진은 마치 우리가 직접 만드는 작은 창고 같은 거야. 이 창고에 우리의 소중한 정보들을 깔끔하게 정리해서 넣어두고, 필요할 때마다 빠르게 찾아낼 수 있게 하는 거지. cool하지 않아? 🆒

그럼 이제부터 우리만의 미니 데이터베이스 엔진을 만들어보자고! 🛠️

1. 데이터베이스의 기본 구조 이해하기 📚

자, 우리의 미니 데이터베이스 엔진을 만들기 전에 먼저 데이터베이스가 어떻게 생겼는지 알아볼까? 데이터베이스는 크게 세 가지 요소로 구성되어 있어:

테이블(Table): 데이터를 저장하는 기본 단위야. 엑셀 시트처럼 생겼다고 생각하면 돼.
행(Row): 하나의 데이터 레코드를 나타내. 예를 들면, 한 사람의 정보 전체가 하나의 행이 되는 거지.
열(Column): 특정 종류의 데이터를 나타내. 예를 들어, '이름', '나이', '주소' 같은 것들이 각각의 열이 돼.

이해가 잘 됐어? 그럼 이걸 우리의 실생활과 연결해서 생각해보자! 🤔

실생활 예시: 친구 목록 만들기

너희들 휴대폰에 있는 연락처 앱을 생각해봐. 그게 바로 아주 간단한 형태의 데이터베이스야! 여기서:

연락처 목록 전체가 하나의 테이블이 되고,
각 친구의 정보가 하나의 행이 되며,
'이름', '전화번호', '이메일' 같은 정보들이 각각의 열이 되는 거지.

이렇게 생각하니까 데이터베이스가 좀 더 친숙하게 느껴지지 않아? 우리가 매일 사용하는 앱들도 이런 구조로 데이터를 관리하고 있다니, 정말 신기하지? 😮

그런데 말이야, 우리가 만들 데이터베이스 엔진은 이것보다 훨씬 더 강력하고 유연할 거야. 단순히 데이터를 저장하는 것뿐만 아니라, 빠르게 검색하고, 수정하고, 분석할 수 있는 기능들도 넣을 거거든. 마치 우리가 재능넷에서 다양한 재능을 쉽게 찾고 거래하는 것처럼 말이야! 🎨💼

자, 이제 기본 구조를 알았으니 본격적으로 우리의 데이터베이스 엔진을 만들어볼까? 다음 단계로 넘어가자! 🚶‍♂️🚶‍♀️

2. 데이터 저장 구조 설계하기 🏗️

우리의 미니 데이터베이스 엔진을 만들기 위한 첫 번째 단계는 바로 데이터를 어떻게 저장할지 결정하는 거야. 이게 바로 데이터 저장 구조를 설계하는 과정이지. 😊

우리는 C언어를 사용해서 이 구조를 만들 거야. C언어는 아주 강력하고 유연해서 우리가 원하는 대로 데이터 구조를 만들 수 있거든. 자, 그럼 시작해볼까?

2.1 테이블 구조 만들기

먼저 테이블을 표현할 수 있는 구조체를 만들어보자. 이 구조체는 테이블의 이름, 열의 정보, 그리고 실제 데이터를 저장할 공간을 가지고 있어야 해.


typedef struct {
    char name[50];  // 테이블 이름
    int num_columns;  // 열의 개수
    char** column_names;  // 열 이름들
    char** data;  // 실제 데이터
    int num_rows;  // 행의 개수
} Table;

우와, 뭔가 복잡해 보이지? 걱정 마! 하나씩 설명해줄게. 😉

name: 테이블의 이름을 저장해. 최대 50글자까지 가능하도록 했어.
num_columns: 이 테이블이 몇 개의 열을 가지고 있는지 저장해.
column_names: 각 열의 이름을 저장하는 배열이야. 포인터의 포인터를 사용해서 여러 개의 문자열을 저장할 수 있게 했어.
data: 실제 데이터를 저장하는 2차원 배열이야. 행과 열로 구성된 테이블 형태를 표현할 수 있지.
num_rows: 현재 테이블에 저장된 데이터의 행 수를 나타내.

이렇게 구조체를 만들면, 우리는 하나의 테이블을 표현할 수 있게 돼. 예를 들어, 친구 목록 테이블을 만든다면 이렇게 될 거야:


Table friends_table;
strcpy(friends_table.name, "Friends");
friends_table.num_columns = 3;
friends_table.column_names = {"Name", "Phone", "Email"};
friends_table.num_rows = 0;  // 처음에는 데이터가 없으니까!

짜잔! 🎉 이제 우리만의 테이블 구조가 완성됐어. 이 구조를 사용하면 다양한 종류의 테이블을 만들 수 있지. 재능넷에서 다양한 재능을 카테고리별로 정리하는 것처럼, 우리도 이 구조를 사용해서 다양한 정보를 체계적으로 저장할 수 있게 된 거야!

2.2 데이터베이스 구조 만들기

테이블 구조를 만들었으니, 이제 이 테이블들을 담을 데이터베이스 구조를 만들어볼까? 데이터베이스는 여러 개의 테이블을 가질 수 있어야 해.


typedef struct {
    char name[50];  // 데이터베이스 이름
    Table* tables;  // 테이블들의 배열
    int num_tables;  // 테이블의 개수
} Database;

이 구조를 사용하면 여러 개의 테이블을 하나의 데이터베이스에 묶을 수 있어. 예를 들어, 학교 데이터베이스를 만든다면:


Database school_db;
strcpy(school_db.name, "MySchool");
school_db.num_tables = 0;  // 처음에는 테이블이 없으니까!

이렇게 하면 우리만의 작은 데이터베이스가 탄생하는 거야! 🎈

🚀 미니 프로젝트 아이디어

너희들만의 미니 데이터베이스를 만들어보는 건 어때? 예를 들어, 너희가 좋아하는 영화나 음악을 정리하는 데이터베이스를 만들 수 있어. 영화 테이블에는 '제목', '감독', '개봉년도', '평점' 같은 열을 넣고, 음악 테이블에는 '제목', '가수', '앨범', '장르' 같은 열을 넣을 수 있겠지. 이렇게 만든 데이터베이스로 너희만의 작은 미디어 라이브러리를 관리할 수 있을 거야!

자, 이제 우리는 데이터를 저장할 수 있는 기본적인 구조를 만들었어. 이 구조를 바탕으로 우리는 데이터를 추가하고, 검색하고, 수정하는 기능들을 하나씩 만들어갈 거야. 마치 퍼즐을 맞추듯이, 조금씩 우리만의 데이터베이스 엔진을 완성해나가는 거지! 🧩

다음 단계에서는 이 구조에 실제로 데이터를 넣고 관리하는 방법에 대해 알아볼 거야. 준비됐니? 우리의 데이터베이스 모험은 이제 막 시작됐어! 🚀

3. 데이터 삽입 기능 구현하기 ➕

자, 이제 우리의 데이터베이스에 실제로 데이터를 넣어볼 차례야! 🎉 이 과정은 마치 우리가 소중한 보물을 상자에 넣는 것과 비슷해. 각각의 데이터는 우리의 소중한 정보니까 말이야. 😊

3.1 테이블에 데이터 삽입하기

먼저, 테이블에 새로운 행을 추가하는 함수를 만들어보자. 이 함수는 테이블과 삽입할 데이터를 받아서 테이블의 맨 아래에 새로운 행을 추가할 거야.


int insert_row(Table* table, char** row_data) {
    if (table->num_rows >= MAX_ROWS) {
        printf("테이블이 가득 찼어요! 😓\n");
        return 0;
    }
    
    for (int i = 0; i < table->num_columns; i++) {
        table->data[table->num_rows][i] = strdup(row_data[i]);
    }
    
    table->num_rows++;
    printf("새로운 행이 추가되었어요! 🎉\n");
    return 1;
}

우와, 뭔가 복잡해 보이지? 걱정 마! 하나씩 설명해줄게. 😉

먼저, 테이블이 가득 찼는지 확인해. 만약 가득 찼다면 더 이상 데이터를 넣을 수 없으니 오류 메시지를 출력하고 함수를 종료해.
그다음, 새로운 행의 각 열에 데이터를 복사해. strdup 함수는 문자열을 복사해서 새로운 메모리에 저장하는 함수야.
마지막으로, 테이블의 행 수를 1 증가시키고 성공 메시지를 출력해.

이 함수를 사용하면 이렇게 데이터를 추가할 수 있어:


char* new_friend[] = {"김철수", "010-1234-5678", "chulsoo@example.com"};
insert_row(&friends_table, new_friend);

짜잔! 🎉 이제 우리의 친구 목록 테이블에 새로운 친구가 추가됐어!

3.2 데이터 타입 검사하기

그런데 말이야, 우리가 방금 만든 함수에는 작은 문제가 있어. 어떤 데이터든 그냥 넣을 수 있다는 거지. 만약 나이를 넣어야 하는 곳에 "스물다섯"이라고 문자로 넣으면 어떻게 될까? 🤔

이런 문제를 해결하기 위해 데이터 타입을 검사하는 기능을 추가해보자!


typedef enum {
    TYPE_INT,
    TYPE_FLOAT,
    TYPE_STRING
} ColumnType;

typedef struct {
    char name[50];
    ColumnType type;
} Column;

// Table 구조체 수정
typedef struct {
    char name[50];
    int num_columns;
    Column* columns;  // 열 정보 (이름과 타입)
    char*** data;  // 실제 데이터
    int num_rows;
} Table;

int validate_data(char* data, ColumnType type) {
    switch(type) {
        case TYPE_INT:
            return strspn(data, "0") == strlen(data);
        case TYPE_FLOAT:
            return strspn(data, "0.") == strlen(data);
        case TYPE_STRING:
            return 1;  // 문자열은 항상 유효
        default:
            return 0;
    }
}

int insert_row(Table* table, char** row_data) {
    if (table->num_rows >= MAX_ROWS) {
        printf("테이블이 가득 찼어요! 😓\n");
        return 0;
    }
    
    for (int i = 0; i < table->num_columns; i++) {
        if (!validate_data(row_data[i], table->columns[i].type)) {
            printf("%s 열의 데이터 타입이 맞지 않아요! 😕\n", table->columns[i].name);
            return 0;
        }
        table->data[table->num_rows][i] = strdup(row_data[i]);
    }
    
    table->num_rows++;
    printf("새로운 행이 추가되었어요! 🎉\n");
    return 1;
}

우와, 코드가 좀 더 복잡해졌네! 😅 하지만 걱정 마, 이렇게 하면 우리의 데이터베이스가 훨씬 더 안정적이고 믿음직스러워질 거야. 이제 각 열마다 데이터 타입을 지정할 수 있고, 데이터를 삽입할 때 그 타입이 맞는지 검사할 수 있어.

💡 재미있는 사실

실제 데이터베이스 시스템들도 이와 비슷한 방식으로 데이터 타입을 관리해. 예를 들어, MySQL에서는 INT, FLOAT, VARCHAR 등의 데이터 타입을 사용하지. 우리가 만든 간단한 시스템도 이런 전문적인 데이터베이스의 기본 원리를 따르고 있는 거야!

이제 우리의 데이터베이스는 훨씬 더 똑똑해졌어. 마치 재능넷에서 다양한 재능을 카테고리별로 정확하게 분류하는 것처럼, 우리의 데이터베이스도 각 데이터를 정확한 타입으로 분류하고 저장할 수 있게 된 거지! 👏

3.3 대량 데이터 삽입하기

자, 이제 한 번에 여러 개의 데이터를 삽입하는 기능을 만들어볼까? 이건 마치 우리가 친구들과 단체 사진을 찍는 것과 비슷해. 한 번에 여러 명의 정보를 저장할 수 있으니까 말이야! 📸


int bulk_insert(Table* table, char*** rows, int num_rows) {
    int success_count = 0;
    for (int i = 0; i < num_rows; i++) {
        if (insert_row(table, rows[i])) {
            success_count++;
        }
    }
    printf("%d개의 행이 성공적으로 추가되었어요! 🎊\n", success_count);
    return success_count;
}

이 함수를 사용하면 이렇게 여러 개의 데이터를 한 번에 추가할 수 있어:


char* new_friends[][3] = {
    {"김철수", "010-1234-5678", "chulsoo@example.com"},
    {"이영희", "010-9876-5432", "younghee@example.com"},
    {"박민수", "010-1111-2222", "minsoo@example.com"}
};
bulk_insert(&friends_table, new_friends, 3);

와우! 이제 우리의 친구 목록이 한 번에 세 명이나 늘어났어! 🎉

자, 이렇게 해서 우리는 데이터를 삽입하는 기능을 완성했어. 이제 우리의 데이터베이스는 정보를 받아들일 준비가 됐지. 마치 우리가 새로운 지식을 배우는 것처럼, 우리의 데이터베이스도 새로운 정보를 받아들이고 있는 거야. 🧠💡

다음 단계에서는 이렇게 저장된 데이터를 어떻게 찾고 활용할 수 있는지 알아볼 거야. 우리의 데이터베이스 모험은 계속되고 있어! 준비됐니? Let's go! 🚀

4. 데이터 검색 기능 구현하기 🔍

자, 이제 우리의 데이터베이스에 데이터를 넣을 수 있게 됐어. 근데 데이터를 넣기만 하고 찾지 못한다면 그건 마치 책장에 책을 꽂아놓고 읽지 않는 것과 같겠지? 그래서 이번에는 데이터를 검색하는 기능을 만들어볼 거야! 🕵️‍♂️

4.1 단순 검색 기능 구현하기

먼저 가장 기본적인 검색 기능부터 만들어보자. 특정 열에서 원하는 값을 찾는 기능이야.


void search_table(Table* table, int column_index, char* search_value) {
    printf("검색 결과:\n");
    for (int i = 0; i < table->num_rows; i++) {
        if (strcmp(table->data[i][column_index], search_value) == 0) {
            printf("행 %d: ", i + 1);
            for (int j = 0; j < table->num_columns; j++) {
                printf("%s ", table->data[i][j]);
            }
            printf("\n");
        }
    }
}

이 함수는 어떤 열에서 어떤 값을 찾을지 정해주면, 그에 맞는 모든 행을 출력해줘. 예를 들어, 친구 목록에서 이름이 "김철수"인 친구를 찾고 싶다면:


search_table(&friends_table, 0, "김철수");

이렇게 하면 김철수의 모든 정보가 출력될 거야! 😃

4.2 고급 검색 기능 구현하기

하지만 실제 데이터베이스에서는 이것보다 더 복잡한 검색이 필요할 때가 많아. 예를 들어, 나이가 20살 이상이면서 서울에 사는 친구들을 찾고 싶다면 어떻게 해야 할까? 이런 경우를 위해 조금 더 고급스러운 검색 기능을 만들어보자!


typedef enum {
    OP_EQUAL,
    OP_NOT_EQUAL,
    OP_GREATER,
    OP_LESS,
    OP_LIKE  // 문자열 부분 일치
} SearchOperator;

typedef struct {
    int column_index;
    SearchOperator op;
    char* value;
} SearchCondition;

int check_condition(char* data, SearchCondition* condition) {
    switch (condition->op) {
        case OP_EQUAL:
            return strcmp(data, condition->value) == 0;
        case OP_NOT_EQUAL:
            return strcmp(data, condition->value) != 0;
        case OP_GREATER:
            return atoi(data) > atoi(condition->value);
        case OP_LESS:
            return atoi(data) < atoi(condition->value);
        case OP_LIKE:
            return strstr(data, condition->value) != NULL;
        default:
            return 0;
    }
}

void advanced_search(Table* table, SearchCondition* conditions, int num_conditions) {
    printf("고급 검색 결과:\n");
    for (int i = 0; i < table->num_rows; i++) {
        int match = 1;
        for (int j = 0; j < num_conditions; j++) {
            if (!check_condition(table->data[i][conditions[j].column_index], &conditions[j])) {
                match = 0;
                break;
            }
        }
        if (match) {
            printf("행 %d: ", i + 1);
            for (int j = 0; j < table->num_columns; j++) {
                printf("%s ", table->data[i][j]);
            }
            printf("\n");
        }
    }
}

우와, 코드가 좀 길어졌지? 😅 하지만 이렇게 하면 정말 다양한 방식으로 데이터를 검색할 수 있어! 예를 들어, 나이가 20살 이상이면서 서울에 사는 친구들을 찾고 싶다면:


SearchCondition conditions[] = {
    {1, OP_GREATER, "20"},  // 나이 열이 1번째라고 가정
    {2, OP_EQUAL, "서울"}   // 주소 열이 2번째라고 가정
};
advanced_search(&friends_table, conditions, 2);

이렇게 하면 원하는 조건에 맞는 친구들의 정보만 깔