Datenbank 101

Ziele

• Du kennst den allgemeinen Aufbau einer Datenbank und kannst ihn erklären
• Du kennst den Unterschied zwischen raltionalen und No-SQL Datenbanken
• Du weisst wann welcher Datenbank-typ sinn macht
• Du kennst die wichtigsten Datentypen und ihren Nutzen

Was ist eine Datenbank?

Eine Datenbank ist ein System zur elektronischen Verwaltung von Daten. Grundsätzlich sagt der Name “Datenbank” bereits was sie ist: In einer Datenbank werden Daten in einer bestimmten Ordnung abgelegt. Ähnlich wie bei einer normalen Bank werden die Daten an einem klar definierten Ort abgespeichert. Fast so wie bei deinem Bankkonto, wo jeweils der Lohn eingezahlt wird.

Eine Datenbank ist meist in Stufen aufgebaut, die wie folgt aussehen können:

Zu oberst ist die Datenbank an sich. Sie ist eigentlich das Gebäude der Bank wo schlussendlich die Infrastruktur, sowie das Geld zu finden ist.

Die nächste Stufe ist das Schema. Dieses ist mit einem Raum zu vergleichen, der viele verschiedene Aktenschränke beinhaltet.

Diese Aktenschränke wären in einer Datenbank die Tabellen. Die Tabellen beinhalten schlussendlich die verschiedenen Daten, wie zum Beispiel dein erwähntes Bankkonto mit deinem Kontostand.

Schlussendlich sieht der Aufbau also so aus:

Schema und Tabelle

Ein Schema ist eine strukturierte Art und Weise, wie Daten organisiert werden. Es legt fest, wie die Datenbank aufgebaut ist und wie die Daten gespeichert und abgerufen werden können. Eine Tabelle ist ein Tabellenblatt mit Spalten und Zeilen, in dem die eigentlichen Daten gespeichert werden. Schemata und Tabellen helfen dabei, Daten organisiert und leicht zugänglich zu halten. Sie ermöglichen es uns, Daten effizient abzufragen, zu aktualisieren und zu verwalten. Schemata und Tabellen sind auch wichtig, um die Sicherheit und Integrität der Daten zu gewährleisten, indem sie Zugriffsrechte und Einschränkungen festlegen.

Arten von Datenbanken

In diesem Kapitel soll ein kleiner Überblick der verschiedenen Arten von Datenbanken und deren Vor- und Nachteile geklärt werden.

Die am meisten verwendeten Datenbank Arten sind Relationale (SQL) und NO-SQL Datenbanken. Relationale (SQL) Datenbanken werden klar am häufigsten eingesetzt und sind auch am bekanntesten

Bei den Übungen, sowie Exams werden ausschliesslich Relationale (SQL) Datenbanken verwendet.

Relational (SQL)

Relationale Datenbanken sind ähnlich wie Excel Tabellen aufgebaut. Der Name kommt vom Konzept der Relationen (Tabellen) , die es ermöglichen, Daten logisch und strukturiert zu speichern und abzurufen. Sie verwenden Tabellen, die jeweils Zeilen und Spalten beinhalten (auch Rows und Columns genannt). Pro Spalte (Column), auch Attribut genannt, muss ein Datentyp festgelegt werden. Dieser Datentyp definiert, welche Art von Daten in dieser Spalte gespeichert werden kann. Beispiel: Eine Spalte mit dem Namen “Alter” hat einen nummerischen Datentyp. Also können ausschliesslich Zahlen in dieser Spalte eingegeben werden.

Eine Zeile (Row), auch Tupel genannt, beinhaltet jeweils einen ganzen Datensatz, wie beispielsweise alle Benutzerdaten.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Datenbanktabelle

NO-SQL

Im Gegensatz zu relationalen Datenbanken speichern NoSQL-Datenbanken Daten in Formaten wie Dokumenten, Schlüssel-Wert-Paaren, Spalten oder Graphen. Dies ermöglicht es, unstrukturierte Daten effektiver zu speichern und abzurufen. Außerdem sind NoSQL-Datenbanken horizontal skalierbar, was bedeutet, dass sie auf mehrere Server verteilt werden können, um die Leistung zu verbessern und die Belastung auf mehrere Maschinen zu verteilen.

Wie erklärt gibt es viele verschiedene Ansätze bei NO-SQL, deshalb gibt es auch keine gemeinsame Syntax wie es sie bei SQL gibt. Bei den verschiedenen Anbietern kann also die Verwendung sehr unterscheiden. Auch wegen der verschiedenen Speicherarten ist keine NO-SQL Datenbank wie die andere.

Quelle: https://www.geeksforgeeks.org/types-of-nosql-databases/

Wann verwende ich welche Datenbank?

Eine relationale Datenbank eignet sich gut für Anwendungsfälle, bei denen eine komplexe Datenstruktur mit starken Beziehungen zwischen den Daten besteht, z. B. in Unternehmenssystemen oder Finanzanwendungen, da sie eine konsistente und sichere Datenhaltung gewährleistet.

NoSQL-Datenbanken sind nützlich, wenn Flexibilität und Skalierbarkeit Priorität haben und wenn die Datenstruktur häufig geändert werden muss oder es viele unstrukturierte oder semistrukturierte Daten gibt, wie beispielsweise in Big Data-Anwendungen, sozialen Netzwerken oder Echtzeit-Analysen.

Datentypen

In diesem Teil werden kurz die wichtigsten Datentypen aufgelistet. Je nach Datenbank können die Namen der Datentypen abweichen, sollten jedoch von der Funktionalität gleich sein. In dieser Auflistung wurden die PostgreSQL Datentypen verwendet:

Wenn du noch mehr über die einzelnen Datentypen erfahren möchtest, findest du unter diesem Link alle verfügbaren Datentypen in PostgreSQL: Liste aller Datentypen (PostgreSQL)