Relationale Datenbankmanagementsysteme (RDBMS): Alles, was Sie wissen müssen
Das relationale Datenbankverwaltungssystem (RDBMS) bietet eine Grundlage für zahlreiche Anwendungen und Dienste in einem Unternehmen. Technologisch gilt RDBMS als uralt. Die solide theoretische Grundlage der relationalen Datenbanktechnologie hat sie jedoch in einer volatilen Branche relevant gehalten.
Aus diesem Grund enthalten sogar nicht-relationale Datenbanken zum Speichern von Informationen RDBMS-ähnliche Funktionen, wie z. B. die SQL-Schnittstelle in Hadoop. Einige beliebte Beispiele für relationale Datenbankverwaltungssysteme sind Microsoft SQL Server und MySQL, die Mitarbeiterdatensätze, Kundendatensätze und andere Geschäftsinformationen speichern können.
Was ist ein Datenbankverwaltungssystem?
Ein Datenbankmanagementsystem (DBMS) ist eine Software zum Speichern, Abrufen und Verwalten von Daten. Das am weitesten verbreitete DBMS in einem Unternehmensdatenbanksystem ist das RDBMS. Die vollständige Form von RDBMS ist ein relationales Datenbankverwaltungssystem. Nachdem nun klar ist, was ein Datenbankverwaltungssystem ist, wollen wir uns mit dem relationalen Datenbankverwaltungssystem vertraut machen.
Was ist ein relationales Datenbankverwaltungssystem mit Beispiel?
Gemäß dem relationalen Modell von EF Codd ermöglicht ein RDBMS Benutzern, eine relationale Datenbank zu erstellen, zu aktualisieren, zu verwalten und mit ihr zu interagieren, wodurch Daten in tabellarischer Form gespeichert werden können. Betrachten Sie RDBMS daher als fortschrittliches Datenverwaltungssystem, das es viel einfacher macht, Erkenntnisse aus Daten zu gewinnen. Aber warum brauchen wir eine relationale Datenbank?
Heutzutage verwenden verschiedene Unternehmen eine relationale Datenbankarchitektur anstelle von Flatfiles oder hierarchischen Datenbanken für ihr Datenbankverwaltungssystem (DBMS). Was ist also der Grund für die Erstellung einer relationalen Datenbank? Eine relationale Datenbank wurde speziell entwickelt, um eine Vielzahl von Datenformaten effizient zu verarbeiten und Abfragen zu verarbeiten. Und wie werden Daten in einem relationalen Datenbankmanagementsystem organisiert?
Die Antwort darauf ist einfach: Ein relationales Datenbankmanagementsystem organisiert Daten in Tabellen, die abhängig von gemeinsamen Daten intern verknüpft werden können. Dies ermöglicht es einem Benutzer, eine oder mehrere Tabellen mit nur einer Abfrage einfach abzurufen. Andererseits speichert Flatfile Daten in einer einzigen Tabellenstruktur, was weniger effizient ist und mehr Platz und Arbeitsspeicher verbraucht.
Daher brauchen wir eine relationale Datenbank. Ein Beispiel für ein relationales Datenbankverwaltungssystem könnte eine Produktionsabteilung in einer Organisation sein, die dieses Modell nutzt, um Einkäufe zu verarbeiten und den Bestand zu verfolgen.
Das am meisten kommerziell erhältliche und unternehmensweite Datenbankverwaltungssystem oder relationale Datenbankverwaltungssystem, das heute verwendet wird, ist die strukturierte Abfragesprache (SQL-Datenbank), um auf die Datenbank zuzugreifen.
Andere weit verbreitete Verwaltungssysteme für relationale Datenbanken für Unternehmen sind die Oracle-Datenbank, MySQL, PostgreSQL (eine relationale Open-Source-Datenbank) und Microsoft SQL Server. RDBMS-Strukturen werden üblicherweise verwendet, um vier grundlegende Operationen auszuführen: CRUD (Erstellen, Lesen, Aktualisieren und Löschen), die für die Unterstützung einer konsistenten Datenverwaltung von entscheidender Bedeutung sind.
Nachdem Sie nun die Definition eines RDBMS kennen, schauen wir uns an, wie es sich von einem DBMS unterscheidet und welche Eigenschaften ein relationales Datenbanksystem hat.
Unterschiede zwischen RDBMS und DBMS
Es gibt einige gegensätzliche Unterschiede zwischen RDBMS und DBMS. Ein RDBMS ist eine erweiterte Version eines DBMS. Im Gegensatz zu einem DBMS, das Datenbanken in einem Computernetzwerk und auf Festplatten verwaltet, hilft eine RDBMS-Datenbank dabei, Beziehungen zwischen ihren Tabellen aufrechtzuerhalten.
Hier sind einige der Hauptunterschiede zwischen einem RDBMS und einem DBMS:
Anzahl der Bediener: Ein DBMS lässt nur einen einzigen Bediener gleichzeitig zu, während mehrere Benutzer gleichzeitig ein RDBMS betreiben können. Ein RDBMS verwendet komplizierte Algorithmen, die es mehreren Benutzern ermöglichen, auf die Datenbank zuzugreifen, während die Datenintegrität gleichzeitig gewahrt bleibt, wodurch die Reaktionszeit erheblich verkürzt wird.
Hardware- und Softwarebedarf: Ein DBMS verwendet weniger Ressourcen zum Speichern und Abrufen von Daten als ein RDBMS. Letzteres ist aufgrund seiner Mehrtabellenstruktur und Querverweisfunktion komplexer und damit teurer als ein DBMS. RDBMS werden im Allgemeinen auch für Anwendungen der Unternehmensklasse verwendet, während DBMS häufiger für kleinere, zweckspezifische Anwendungen verwendet werden.
Datenänderung: Das Ändern von Daten in einem DBMS ist recht schwierig, wohingegen Sie Daten in einem RDBMS mithilfe einer SQL-Abfrage problemlos ändern können. Somit können Programmierer mehrere Datenelemente gleichzeitig ändern / darauf zugreifen. Dies ist einer der Gründe, warum ein RDBMS effizienter ist als ein DBMS.
Datenvolumen: Ein DBMS eignet sich eher für den Umgang mit geringem Datenvolumen, während ein RDBMS auch für große Datenmengen geeignet ist.
Schlüssel und Indizes: Ein DBMS enthält keine Schlüssel und Indizes, während ein RDBMS eine Beziehung zwischen Datenelementen über Schlüssel und Indizes angibt.
Datenkonsistenz: Da ein DBMS nicht dem ACID-Modell (Atomicity, Consistency, Isolation, and Durability) folgt, können die gespeicherten Daten Inkonsistenzen aufweisen. Im Gegensatz dazu folgt ein RDBMS dem ACID-Modell, wodurch es strukturiert und konsistent wird.
Datenbankstruktur: Ein DBMS speichert Daten in a hierarchische StrukturWährend ein RDBMS Daten in Tabellen speichert.
Datenabrufgeschwindigkeit: In einem DBMS ist der Prozess relativ langsam, insbesondere wenn die Daten komplex und umfangreich sind. Dies liegt daran, dass jedes der Datenelemente einzeln abgerufen werden muss. In einem RDBMS werden Daten aufgrund des relationalen Ansatzes schneller abgerufen. Außerdem ermöglicht SQL einen schnelleren Datenabruf in einem RDBMS.
Verteilte Datenbanken: Ein DBMS unterstützt keine verteilten Datenbanken, wohingegen ein RDBMS vollständige Unterstützung für verteilte Datenbanken bietet.
Client-Server-Architektur: Im Gegensatz zu einem DBMS unterstützt ein RDBMS Client-Server-Architektur.
Wie funktioniert ein relationales Datenbankmanagementsystem?
Daten werden in einer relationalen Datenbank in Form mehrerer Tabellen gespeichert. Hier stellt sich die zentrale Frage, wie funktioniert eine Datenbankstruktur und wie wird sie umgesetzt? Lassen Sie uns dies im Detail verstehen.
Eine Datenbankstruktur funktioniert, indem jede Tabelle in angeordnet wird Zeilen (bekannt als Datensätze/Tupel) und Spalten (bekannt als Felder/Attribute). Tabellen, Spalten und Zeilen sind die drei Hauptkomponenten einer relationalen Datenbank.
Hier ist ein Beispiel für eine Art Geschäftsdatenbank zur Bearbeitung von Kundenaufträgen. Bei dieser Art von Datenbank enthält die erste Spalte die Kunden-ID, die der Primärschlüssel ist. Der Primärschlüssel wird verwendet, um jeden eindeutigen Datensatz in einer Tabelle zu identifizieren. Jede Spalte (oder jedes Attribut) speichert Informationen, und die Datenbank weist jeder Zeile eine eindeutige Kunden-ID zu.
Die zur Implementierung einer relationalen Datenbank verwendete Datenstruktur sieht wie folgt aus:
Wie im obigen Beispiel zu sehen, die Datenstruktur einer einzelnen Tabelle. Am häufigsten sind Daten jedoch komplexer und werden in mehreren Tabellen gespeichert. Die Tabellen werden dann basierend auf bereits bestehenden Beziehungen verbunden.
Die Tabellen können auf unterschiedliche Weise verbunden werden, wie zum Beispiel:
Ein Datensatz in einer Tabelle kann mit einem anderen Datensatz in einer anderen Tabelle verknüpft sein (1: 1-Beziehung).
Ein Datensatz in einer Tabelle kann mit mehreren Datensätzen in anderen Tabellen verknüpft sein (1: M-Beziehung).
Mehrere Tabellendatensätze können mit mehreren Datensätzen in einer anderen Tabelle verknüpft werden (M:N-Beziehung)
Bevor jedoch Tabellen erstellt werden, muss ein relationales Datenbankverwaltungssystem Folgendes sicherstellen:
Jede Tabelle hat einen eindeutigen Primärschlüssel, der keine Nullwerte enthält.
Der Fremdschlüssel, der für 2 Tabellen verwendet wird, bleibt in einer Tabelle erhalten und bezieht sich auf den Primärschlüssel einer anderen Tabelle.
Keine Spalte hat einen Nullwert (leere Zelle).
Ein RDBMS wird normalerweise mit geliefert Datenwörterbücher und Sammlungen von Metadaten, die bei der Datenverwaltung von Vorteil sind. Ein Data Dictionary definiert die Datenobjekte jedes Benutzers innerhalb der Datenbank. Als Ergebnis hilft es Benutzern, alle Objekte zu identifizieren, die in der Datenbank vorhanden sind und wer darauf zugreifen kann.
Zum Beispiel ist es menschlich unmöglich, sich alle Tabellen zu merken, die in einer riesigen Datenbank gespeichert sind. Wenn Sie nach einer bestimmten Tabelle suchen möchten, z. B. nach Produkten, können Sie ein Datenwörterbuch verwenden, um alle Tabellen mit dem Namen Produkte nachzuschlagen. Dann können Sie Ihre gewünschte aus der Liste der Tabellen identifizieren.
Vorteile eines relationalen Datenbankmanagementsystems
Die Vorteile eines relationalen Datenbankverwaltungssystems bieten eine systematische Sicht auf Daten, die Unternehmen dabei hilft, ihre Entscheidungsprozesse zu verbessern, indem verschiedene Bereiche verbessert werden.
Diverse weitere Vorteile eines relationalen Datenbankmodells:
Verbesserte Datensicherheit
Die Autorisierungs- und Zugriffskontrollfunktionen in relationaler Datenbanksoftware unterstützen erweiterte Verschlüsselung und Entschlüsselung, sodass Datenbankadministratoren den Zugriff auf die gespeicherten Daten verwalten können. Dies bietet erhebliche Vorteile in Bezug auf die Sicherheit. Darüber hinaus können Bediener den Zugriff auf die Datenbanktabellen ändern und sogar die verfügbaren Daten auf andere beschränken. Dies macht RDBMSs zu einer idealen Datenspeicherlösung für Unternehmen, in denen das höhere Management den Datenzugriff für Mitarbeiter und Kunden kontrollieren muss.
Datenkonsistenz beibehalten
Es ist einfacher, neue Daten hinzuzufügen oder vorhandene Tabellen in einem RDBMS zu ändern, während die Datenkonsistenz mit dem vorhandenen Format beibehalten wird. Dies liegt hauptsächlich daran, dass ein RDBMS ACID-kompatibel ist.
Bessere Flexibilität und Skalierbarkeit
Ein RDBMS bietet mehr Flexibilität beim Aktualisieren von Daten, da die Änderungen nur einmal vorgenommen werden müssen. Wenn Sie beispielsweise die Details in der Haupttabelle aktualisieren, werden die relevanten Dateien automatisch aktualisiert, und Sie sparen sich die Mühe, mehrere Dateien nacheinander zu ändern. Außerdem kann jeder Tisch unabhängig geändert werden, ohne die anderen zu stören. Dies macht relationale Datenbanken skalierbar, um das Datenvolumen zu erhöhen.
Einfache Wartung
Relationale Datenbanken gelten als wartungsarm, da Benutzer Daten schnell testen, regulieren, reparieren und sichern können, da das Automatisierungstool in RDBMS dabei hilft, diese Aufgaben zu systematisieren.
Reduziertes Fehlerrisiko
In relationaler Datenbanksoftware können Sie auf einfache Weise überprüfen, ob die Daten in verschiedenen Datensätzen fehlerhaft sind. Darüber hinaus wie jeder Datenelement wird an einem einzigen Ort gespeichertEs gibt keine Möglichkeit, dass ältere Versionen das Bild verwischen.
Fazit
Im Laufe der Zeit haben sich RDBMSs weiterentwickelt, um immer fortschrittlichere Abfrageoptimierungen und ausgefeilte Plugins für Unternehmensentwickler bereitzustellen. Infolgedessen gibt es verschiedene Unternehmensanwendungen relationaler Datenbankverwaltungssysteme. Sie dienen auch als Dreh- und Angelpunkt in zahlreichen Anwendungen, wie z. B. Berichterstellung, Analyse und Data Warehousing.
What is MySQL? Everything You Need to Know
MySQL ist eine der bekanntesten Technologien, um mit Big Data zu arbeiten. Die populäre Datenbank kommt derzeit in den verschiedensten Branchen zum Einsatz. Wer mit Unternehmensdaten zu tun hat oder im IT-Bereich tätig ist, sollte daher zumindest die Grundlagen von MySQL kennen.
Mit MySQL können auch Nutzer, die keine Erfahrung mit relationalen Systemen haben, schnelle, leistungsfähige und sichere Datenspeichersysteme aufbauen. MySQLs programmatische Syntax und Schnittstellen bieten den perfekten Einstieg in die Welt der Datenbanksprachen und Datenspeicher. Erfahren Sie hier mehr darüber, wie sich mit SQL Datenbanken erstellen und exportieren lassen.
Was ist MySQL? – Definition
MySQL ist ein relationales Datenbankmanagementsystem (RDBMS), das auf der strukturierten Abfragesprache (SQL) basiert. Das amerikanische Software-Unternehmen Oracle ist der aktuelle Entwickler von MySQL.
Eine Datenbank ist eine strukturierte Sammlung von Daten. Sie kann verschiedene Formen annehmen und beispielsweise eine einfache Einkaufsliste, eine Bildergalerie oder eben ein Speicherort für die Informationen eines Unternehmens darstellen. Eine relationale Datenbank ist ein digitaler Speicher, der Daten sammelt und sie zueinander in Beziehung setzt. In diesem Modell bestehen die Tabellen aus Zeilen und Spalten. Die Beziehungen zwischen den einzelnen Datenelementen folgen alle einer streng logischen Struktur. Der Begriff „RDBMS“ beschreibt verschiedene Software-Tools, die dazu dienen, eine solche Datenbank zu implementieren, zu verwalten und abzufragen.
Was sind die Vorteile von MySQL?
MySQL ist eines der beliebtesten Software-Module für die Implementierung und Wartung von kundenorientierten Web-Anwendungen und datengesteuerten B2B-Diensten. Zu den vielen Vorteilen der Software gehören…
… der Open-Source-Charakter,
… die Stabilität,
… der reichhaltige Funktionsumfang,
… die stetige Weiterentwicklung durch Oracle
Daher setzen große Internetkonzerne wie Facebook, Flickr, Twitter, Wikipedia und YouTube MySQL-Backends ein.
4 Merkmale von MySQL
Viele Branchen arbeiten bereits mit MySQL. Daher lohnt es sich, die wesentlichen Funktionen und Merkmale der Datenbank zu verstehen. Unternehmen können so besser entscheiden, ob sie diese Technologie ebenfalls nutzen möchten.
MySQL ist kompatibel
Ein wesentlicher Vorteil von MySQL ist, dass die Technologie mit anderen Anwendungen und Architekturen kompatibel ist. Das RDBMS läuft auf allen wichtigen Betriebssystemen, einschließlich Linux-Distributionen sowie Mac OS und Windows.
Die Client-Server-Architektur von MySQL kann eine Vielzahl von Backends sowie unterschiedliche Programmierschnittstellen unterstützen. Daten lassen sich direkt von MySQL zu seinen Erweiterungen (z. B. MariaDB) sowie zu den meisten anderen RDBMS schicken, da deren Architektur und Sprache ähnlich sind.
Etablierte Migrationstools von Oracle und Drittanbietern ermöglichen es MySQL, Daten zwischen verschiedenen Speichersystemen hin- und herzuschieben. Dies ist sowohl für standortgebundene als auch cloudbasierte Systeme möglich.
Auch in virtuellen Umgebungen lässt sich MySQL einsetzen. Zudem gibt es MySQL als portable Bibliothek für Lernzwecke, Tests oder andere Anwendungen. Die weitreichende Kompatibilität macht MySQL zu einem der praktikabelsten Datenbankmanagementsystemen.
MySQL-Datenbanken sind relational
Relationale Datenbanken unterscheiden sich von anderen digitalen Speichern darin, wie sie Daten auf einer höheren Ebene organisieren. Datenbanken wie MySQL speichern Datensätze in Form mehrerer separater und stark kodifizierter Tabellen. Andere Datenbanken nutzen einen einzigen allumfassenden Speicher oder speichern Sammlungen von halb- oder unstrukturierten Dokumenten.
Daher kann ein RDBMS die folgenden Aktionen besser ausführen und optimieren:
das Abrufen von Daten
das Aktualisieren von Informationen
das Ausführen komplexen Aktionen wie z. B. Aggregationen
Ein logisches Modell definiert den gesamten Inhalt der Datenbank und legt Parameter für einzelne Tabellen fest. Dazu gehören:
die in einzelnen Spalten zulässigen Werte
die Eigenschaften von Tabellen und Ansichten
die Zusammenhänge von Indizes aus zwei Tabellen
Relationale Modelle sind aus mehreren Gründen beliebt: Sie bieten den Nutzern intuitive und deklarative Programmiersprachen. Das bedeutet, dass sie der Datenbank das gewünschte Ergebnis in einer Sprache mitteilen, die dem geschriebenen Englisch ähnelt und somit verständlich ist. Relationale Modelle kodieren somit nicht jeden Schritt der Prozedur, die zu diesem Ergebnis geführt hat. Dadurch verschiebt sich ein Großteil der Arbeit in das RDBMS und den SQL-Bereich. So lassen sich logische Regeln besser implementieren und wertvolle Ressourcen einsparen.
MySQL ist eine Open-Source-Software
Privatpersonen sowie Unternehmen können die quelloffene MySQL-Codebasis von Oracle frei verwenden, verändern und erweitern. Die Software ist unter der GNU General Public License (GPL) freigegeben.
Für Unternehmen gibt es darüber hinaus eine kommerziell lizenzierte Version von Oracle. Damit integrieren sie den MySQL-Code anschließend in andere Anwendungen oder nehmen ihn darin auf. Diese Optionen bieten Unternehmen zusätzliche Flexibilität, wenn sie sich für MySQL entscheiden. Die öffentlichen und gemeinschaftlich nutzbaren Open-Source-Versionen bereichern die Prozesse und Online-Support-Kultur von MySQL. Gleichzeitig stellen die Entwickler so sicher, dass die bereits vorhandenen oder neu entwickelte Funktionen den aktuellen Bedürfnissen der Nutzer entsprechen.
MySQL ist einfach zu bedienen
Die relationale Natur von MySQL und die daraus resultierenden festen Speicherstrukturen können auf den ersten Blick restriktiv erscheinen. Der tabellarische Aufbau ist jedoch intuitiv und benutzerfreundlich.
Denn MySQL macht viele Zugeständnisse, um die verschiedensten Datenstrukturen zu unterstützen. MySQL arbeitet mit…
…standardmäßigen,
…logischen,
…numerischen und
…alphanumerischen Datentypen.
MySQL eignet sich zudem auch für fortgeschrittene JSON- und Geodaten. Darüber hinaus bietet das MySQL-System eine Vielzahl an Werkzeugen, die zum Beispiel die Serververwaltung und Datenanalyse erleichtern. Anwender können grundsätzlich immer MySQL-Funktionen finden, die es ihnen ermöglichen, Daten nach ihren Wünschen zu modellieren und zu kodieren. MySQL ist eine der am einfachsten zu erlernenden Datenbanktechnologien.
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SQL vs. MySQL: Was ist der Unterschied?
Der Mathematiker Edgar F. Codd brachte im Jahr 1970 das relationale Modell erstmalig zu Papier. Das IT-Unternehmen IBM entwickelte daraufhin SQL – eine der ersten kommerziellen Programmiersprachen, die aus dem Modell hervorgingen. Eine Zeit lang war SQL die am weitesten verbreitete Datenbanksprache. Ab 1986 galt sie als ANSI-Standard und erhielt ein Jahr später eine ISO-Zertifizierung.
SQL setzt sich aus vier Untersprachen zusammen, die jeweils einen anderen Anwendungsbereich haben.
DQL: Die Datenabfragesprache (DQL) ist eine der bekanntesten. Sie führt Abfragen in Datenbanken durch und extrahiert Informationen aus gespeicherten Daten. Sie kann zum Beispiel den Maximalwert in einer Spalte errechnen.
Die Datenabfragesprache (DQL) ist eine der bekanntesten. Sie führt Abfragen in Datenbanken durch und extrahiert Informationen aus gespeicherten Daten. Sie kann zum Beispiel den Maximalwert in einer Spalte errechnen. DDL: Mithilfe der Datendefinitionssprache (DDL) lassen sich die besonderen Strukturen und Schemata einer Datenbank kodieren. Ein Beispiel dafür ist das Erstellen einer Tabelle oder das Definieren von Datentypen.
Mithilfe der Datendefinitionssprache (DDL) lassen sich die besonderen Strukturen und Schemata einer Datenbank kodieren. Ein Beispiel dafür ist das Erstellen einer Tabelle oder das Definieren von Datentypen. DCL: Die Datenkontrollsprache (DCL) definiert den Zugriff und die Berechtigungen für alle Nutzer, die auf die Datenbank zugreifen wollen. Sie kann beispielsweise Administratorrechten gewähren oder den Zugang auf reine Leserechte beschränken.
Die Datenkontrollsprache (DCL) definiert den Zugriff und die Berechtigungen für alle Nutzer, die auf die Datenbank zugreifen wollen. Sie kann beispielsweise Administratorrechten gewähren oder den Zugang auf reine Leserechte beschränken. DML: Mit der Datenmanipulationssprache (DML) können Nutzer Änderungen an bestehenden Komponenten einer Datenbank vornehmen. Dazu gehören das Einfügen von Datensätzen, das Aktualisieren von Werten in Zellen oder das Löschen von Daten.
Die schwedische Firma MySQL AB brachte MySQL erstmals 1995 auf den Markt. MySQL ist eine Erweiterung des ursprünglichen SQL-Standards und erhielt zusätzliche Funktionen, zum Beispiel:
prozedurale Programmierung
Kontrollflussmechanismen
Support-Systeme & vieles mehr
MySQL und die Cloud
Die Programmierer von MySQL AB entwickelten MySQL mit dem Ziel, große Datenbanken schneller und effizienter zu verwalten. Jahrzehntelang setzten Unternehmen MySQL in anspruchsvollen Betriebs-, Transaktions- und Produktionsbereichen ein. Die Technologie entwickelte sich parallel zur Cloud, die immer mehr als Datenspeicher dient.
MySQL unterstützt die verschiedensten Anwendungen und ist in den meisten Cloud-Datenplattformen bereits integriert. Im Vergleich zu den vielen anderen Datenspeichersoftwares, die heute auf dem Markt sind, ist MySQL eine ältere Technologie. Dennoch hat die Software nie an Beliebtheit oder Nützlichkeit verloren. MySQL hebt sich durch die folgenden Eigenschaften von moderneren Speichersystemen ab:
Geschwindigkeit
Zuverlässigkeit
Benutzerfreundlichkeit
Kompatibilität
Erste Schritte mit MySQL
MySQL ist eine moderne und voll funktionsfähige relationale Datenbankmanagementsoftware. Unternehmen auf der ganzen Welt nutzen sie für die Speicherung und Verarbeitung von Daten. Aber auch als Backend für wichtige kundenorientierte Anwendungen und als Teil von leistungsstarken, etablierten Web-Software-Stacks findet MySQL Verwendung. Es lohnt sich somit, die Basics von MySQL zu erlernen.
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Eigenschaften von Datenbanksystemen
Datenbanksysteme haben eine Reihe wichtiger Eigenschaften, die nun näher betrachtet werden sollen.
Strukturierung
Eine grundsätzliche Eigenschaft des Datenbankansatzes ist, dass ein Datenbanksystem nicht nur die Daten selbst als strukturierten Datenbestand enthält, sondern auch deren Definition oder Beschreibung. Diese Beschreibung besteht aus Angaben über den Umfang, die Struktur, die Art und das Format aller Daten sowie über die Beziehungen der Daten untereinander. Diese Informationen werden auch Metadaten oder „Daten-über-Daten“ genannt. Metadaten werden nach vereinbarten Standards strukturiert abgelegt. Die nachstehende Tabelle soll als einfaches Beispiel dienen.
Spalte = Vorname Spalte = Name Spalte = PLZ Spalte = Wohnort
Sie kann als eine Datenbanktabelle aufgefasst werden, falls die Struktur dieser Tabelle nicht nur für Menschen mit spezifischem Interpretationswissen implizit festgelegt ist. Durch die explizite Definition von Bezeichnung (Name) und Datentyp in einer festen Struktur (Kopfzeile, Datenzeilen) wird diese Tabelle zur Relation und kann in eine Datenbank überführt werden.
Abbildung 3: Beispiel einer Datenbanktabelle ( GITTA 2005)
Mehrfachnutzung
Ein Datenbanksystem erlaubt mehreren Benutzern gleichzeitig den konsistenten (=widerspruchsfreien) Zugriff auf eine Datenbank. So ist die Beantwortung unterschiedlicher Fragestellungen auf identischen Daten zur gleichen Zeit ein zentraler Aspekt eines Informationssystems. Eine solche Mehrfachnutzung erhöht auch die Wirtschaftlichkeit eines Systems. Die Datenerfassung und -haltung ist nicht redundant , das System kann zentralisiert betreut und die Daten können einfacher aktualisiert werden. Nicht zu vernachlässigen ist die meistens effizientere Nutzung der oftmals teuren GeoDaten . Ein Beispiel für Mehrfachnutzung ist die Reise-Datenbank eines größeren Reisebüros. Die Angestellten verschiedener Zweigstellen können gleichzeitig auf diese Datenbank zugreifen und Reisen buchen bzw. verkaufen. Jeder sieht sofort, wie viele Plätze für eine bestimmte Reise noch erhältlich sind oder ob diese schon ausgebucht ist.
Das Konzept der Mehrfachnutzung ermöglicht weiterhin nicht nur gemeinsames Nutzen sondern z.B., je nach Zugangsrechten und Bedürfnissen, eine individuelle Darstellung und Auswertung der Daten. Eine solche Datensicht kann aus einer Teilmenge der gespeicherten Daten oder aus daraus abgeleiteten (nicht explizit gespeicherten) Daten bestehen.
Beispiel: An einer Hochschule werden Daten über die Studierenden verwaltet. Neben Matrikelnummer, Name, Adresse etc. werden auch andere Informationen erfasst, wie die Semesterzahl oder die Angabe darüber, ob die Studierenden spezifische Module wiederholt haben. Diese Datenbank wird von Personen mit unterschiedlichen Bedürfnissen und Berechtigungen benutzt.
Klicken Sie auf einen der vier Buttons, um verschiedene Sichten auf die Datenbank darzustellen.
Abbildung 4: Der Datenbankadministrator hat eine Sicht auf die gesamte Datenbank, während andere Nutzer in diesem Beispiel jeweils eine sehr eingeschränkte Sicht auf die Datenbank haben. Trotz dieser unterschiedlichen Darstellung ist die zugrundeliegede Datenbank identisch ( GITTA 2005)
Datenintegrität
Das Datenbanksystem bzw. das Anwendungsprogamm benötigt keine Kenntnis über die physikalische Datenspeicherung (Kodierung, Format, Speicherort, etc.). Es kommuniziert mit dem Verwaltungssystem einer Datenbank (DBMS) über eine normierte Schnittstelle mittels einer standardisierten Sprache. Den Zugriff auf die eigentlichen Daten und die Metadaten übernimmt das DBMS. Auf diese Weise sind Anwendungen von den Daten vollständig getrennt. Nur so kann die Konsistenz der Datenbank während des Systembetriebs aufrechterhalten. Zusätzlich ermöglicht diese Konzeption eine enorme Flexibilität bezüglich der Nutzung.
Abbildung 5: Anwendungen bzw. Datenbanksysteme dürfen niemals direkt am Datenbankmanagement vorbei auf die Datenbank zugreifen. Die Trennung von Anwendungen und Daten ist die wichtigste Grundlage für die Datenintegrität ( GITTA 2005)
Die so erzielbare Datenintegrität ist der vielleicht wichtigste Unterschied zwischen einer Datenbanktabelle und einer normalen Tabelle. Ein DBMS (anders als z.B. eine Tabellenkalkulation wie Openoffice Calc) unterstützt bei der Aufgabe, korrekte und widerspruchsfreie („konsistente“) Daten in der Datenbank vorzuhalten.
Abbildung 6: In derselben Datenbank dürfen keine widersprüchlichen Aussagen stehen. Die gezeigte Datenbank besteht aus den zwei Tabellen „Wohnstrassen“ und „Strassenplanung“. In der Tabelle „Wohnstrassen“ ist die Gartenstrasse von 19.00–7.00 mit einem Fahrverbot belegt. In der Tabelle „Strassenplanung“ jedoch bestehen für die Gartenstrasse keine Einschränkungen. Dies ist ein Beispiel für einen Widerspruch, wie er in einer Datenbank nicht vorkommen darf. ( GITTA 2005)
Transaktionen
Eine sogenannte Transaktion ist immer ein vollständig ausgeführtes Set von Aktionen in einer Datenbank. Transaktionen werden nur vom DBMS abgearbeitet, damit die Datenbank sicher und nachvollziehbar von einem konsistenten Zustand wieder in einen konsistenten (widerspruchsfreien) Zustand ( Datenpersistenz ) überführt werden kann. Dazwischen sind die Daten zum Teil zwangsläufig inkonsistent. Transaktionen sind atomare Datenbankoperationen, d.h. innerhalb einer Transaktion werden entweder alle Aktionen oder keine durchgeführt. Tritt ein Fehler während einer Transaktion auf so wird das Zurücksetzen auf den letzten konsistenten Zustand veranlasst( Rollback ).
Ein leicht verständliches Beispiel einer Datenbank-Transaktion ist das Umbuchen einer Summe Geld von einem Konto auf ein anderes Konto. Die Abbuchung des Geldes von einem Konto und die Gutschrift auf dem anderen Konto sind zusammen eine konsistente Transaktion, die atomar ist. Eine Abbuchung oder Gutschrift jeweils alleine würde zu einem inkonsistenten Zustand der berührten Konten (Datenbankeinträge) führen. Nach Abschluss der Transaktion (Abbuchung und Gutschrift) wird die Änderung an beiden Konten dauerhaft ( Commit ). Vergegenwärtigen Sie sich diesen Zusammenhang mit Hilfe der nachfolgenden interaktiven Grafik.