Datenbanken speichern, wie der Name bereits vermuten lässt, Informationen. In welcher Form und Struktur diese Daten jedoch gesichert werden unterscheidet sich. Im folgenden Beitrag sollen relationale Datenbanken näher untersucht werden. Das Datenbankmodell hat seinen Ursprung in den 1970er Jahren und wurde damals vom IBM Entwickler E. F. Codd vorgestellt.
Wie sind relationale Datenbanken aufgebaut?
Die Daten werden in Spalten und Zeilen gespeichert und organisiert - in Tabellen. Üblicherweise gibt es eine Vielzahl an Tabellen, die auch untereinander mittels gemeinsamer Attribute in Verbindung gebracht werden können. So ist es Möglich, relationale Datenbanken in einer Vielzahl von Anwendungen einzusetzen - unter anderem in Geschäftsanwendungen, Websites und in der wissenschaftlichen Forschung.
Vorteile von relationalen Datenbanken
Durch die Funktion Tabellen miteinander zu verknüpfen, ist es beispielsweise möglich eine Bestellung einem speziellen Kunden zuzuweisen. Aufgrund der Tabellen-Struktur werden Beziehungen der Daten untereinander außerdem deutlicher und greifbarer. Diese Übersichtlichkeit macht relationale Datenbanken auch heute noch zu dem am weitesten verbreiteten Datenbankmodell.
Skalierbarkeit
Durch die Tabellenstruktur können relationale Datenbanken nach belieben erweitert und skaliert werden, um auch größeren Datenmengen gerecht zu werden.
Bedienbarkeit
Sie sind relativ einfach einzurichten und nutzerfreundlich. Auch gerade durch die weite Verbreitung dieses Datenbanktyps gibt es viele Tools, die die Verwaltung erleichtern. Durch ihre klare Strukturierung, wird zudem die Fehlerwahrscheinlichkeit gesenkt.
ACID-Eigenschaften
Das Akronym, im Deutschen auch AKID, steht für atomicity, consistency, isolation und durability. Es wird in der Informatik genutzt, um vorteilhafte Eigenschaften für verlässliche Transaktionen in Datenbanksystemen zu definieren. Da relationale Datenbanken häufig mit transaktionalen Datenbanken assoziiert werden, gelten diese Eigenschaften ebenfalls für die meisten Relationalen.
Atomarität
Mit der Atomarität, oder auch Abgeschlossenheit, wird sichergestellt, dass erst alle Teilschritte erfolgreich abgeschlossen wurden, bevor die Transaktion als erfolgreich gewertet wird.
Konsistenz
Die Konsistenz bezeichnet die Bedingung, dass der Datenbankzustand nach einer Transaktion in einem korrekten Zustand bleibt.
Isolation
Das Prinzip der Isolation sorgt dafür, dass mehrere parallel laufende Transaktionen sich nicht behindern. So bleiben die Änderungen einer Transaktion für andere unsichtbar, bis sie komplett durchgeführt ist.
Dauerhaftigkeit
Die Dauerhaftigkeit beschreibt die Garantie, dass die transferierten Daten auch dauerhaft gespeichert sind.
SQL
Die meisten relationalen Datenbanken nutzen SQL – Structured Query Language – für die Kommunikation, was durch den sehr einfachen und verständlichen Syntax zur Nutzerfreundlichkeit beiträgt. Mittels SQL können beispielsweise neue Tabellen erstellt oder bereits bestehende bearbeitet werden.
Häufig genutzte Befehle
SQL Befehle werden in 3 Kategorien unterteilt:
Daten Definition Language (DDL)
Darunter zählen:
CREATE TABLE: Erstellt eine neue Tabelle.
ALTER TABLE: Fügt einer vorhandenen Tabelle Spalten hinzu oder entfernt sie.
DROP TABLE: Löscht eine Tabelle.
Data Manipulation Language (DML)
SELECT: Abrufen von Daten aus einer Tabelle.
INSERT INTO: Einfügen von Daten in eine Tabelle.
UPDATE: Aktualisieren von Daten in einer Tabelle.
DELETE FROM: Löschen von Daten aus einer Tabelle.
Data Control Language (DCL)
GRANT: Gewährt Berechtigungen für eine Tabelle oder Ansicht.
REVOKE: Entzieht Berechtigungen für eine Tabelle oder Ansicht.
Datenbanktypen
Grundsätzlich lassen sich vier bis fünf Datenbanktypen unterscheiden
Relationale Datenbank - Tabellenstruktur
Objektorientierte Datenbank - Objektstruktur
Hierarchische Datenbanken – Eltern-Kind-Struktur (Unidirektional)
Netzwerkdatenbanken - Eltern-Kind-Struktur (Bidirektional)
NoSQL-Datenbanken - flexible Schemata
Fazit
Für viele Anwendungsbereiche sind relationale Datenbanken gut geeignet und auch völlig ausreichend. Schwierig wird es bei außerordentlich großen Datenmengen und bei der Migration von einem anderen Datenbanktyp. Durch die genaue Strukturvorgabe, kann es sich als schwierig herausstellen, die Daten zu übertragen.
Quellen
https://cloud.google.com/learn/what-is-a-relational-database
https://www.oracle.com/de/database/what-is-a-relational-database/
