Datenbanken Grundlagen

Auf unserer Website und in technischen Beiträgen stolperst du immer wieder über den Begriff „Datenbank“. Sicher hast du von Datenbanken schon häufiger gehört und ganz grob kannst du dir auch vorstellen, was es damit auf sich hat. Doch ganz dahinter gestiegen bist du noch nicht?

Was ist eine Datenbank?

Eine Datenbank ist eine Sammlung von Daten in elektronischer Form. Sie werden in einem System gespeichert und verwaltet. „Verwaltet“ bedeutet, dass man weitere Daten hinzufügen oder bestehende Daten ändern, löschen oder sich ausgeben lassen kann.

Mit einer Datenbank ist es somit möglich, trotz riesiger Datenmengen einen guten Überblick über die unzähligen Daten zu bewahren.

Zum Beispiel könnte ein Betreiber eines (Online-)Shops seine Datenbank nutzen, um alle Produkte auf Lager im Blick zu haben. Hierin sind dann Informationen gespeichert wie zum Beispiel der Artikelname, der Hersteller, der Einkaufs- und der Verkaufspreis, die Anzahl an verkauften und vorrätigen Artikeln und vieles mehr.

In einer Tabelle werden all diesen Attributen Werte zugewiesen.

Was ist ein relationales Datenbankmodell?

Das Datenbankmodell im oberen Beispiel nennt man relationale Datenbank. Es ist das meistgenutzte Datenbankmodell und basiert auf Tabellen, bei denen die Spalten Attribute und die Zeilen Datensätze darstellen. Innerhalb der Datensätze stehen die Attribut-Werte.

Jeder Datensatz hat einen Primärschlüssel. In unserem Beispiel heißt dieser „Artikel_ID“. Der Wert in dieser Spalte darf in dieser Tabelle nur ein einziges Mal vorkommen. Somit ist jeder Datensatz eindeutig identifizierbar.

Neben dem Primärschlüssel gibt es auch einen Fremdschlüssel mit dem verschiedene Tabellen miteinander verknüpft werden können. Informationen können also auf verschiedene Tabellen aufgeteilt werden. Der Fremdschlüssel ist eine Spalte deren Attribute den Werten des Primärschlüssels einer anderen Tabelle entsprechen.
In unserem Beispiel könnte also anstelle des Hersteller-Namens ein Fremdschlüssel in der Spalte „Hersteller“ stehen. Dieser verweist auf eine andere Tabelle. Dort entspricht der Fremdschlüssel dem Primärschlüssel „Hersteller_ID“. Und somit habe ich hier nicht nur den Herstellernamen hinterlegt, sondern auch den Sitz des Herstellers und die Anzahl an Produkten dieses Herstellers, die wir in unserem Sortiment haben.

In einer Tabelle können mehrere Fremdschlüssel vorkommen. Sie müssen auch nicht immer unbedingt auf eine andere Tabelle verweisen. Ein Artikel kann zum Beispiel über einen Fremdschlüssel auf ein Set referenzieren, in dem dieser Artikel enthalten ist.

Die Datenbanksprache der relationalen Datenbanken heißt SQL (Structured Query Language – zu Deutsch etwa „strukturierte Abfragesprache“). Mit dieser Sprache kann man eine Datenbank anlegen, bearbeiten, abfragen und vieles mehr. Eine Abfrage ist z.B. wenn man sich nur Datensätze anzeigen lässt, die eine bestimmte Bedingung erfüllen. In unserem Beispiel könnten das z.B. alle Artikel sein, die mehr als 3 € kosten. Oder solche, die von einem bestimmten Hersteller sind.

Um solch einen Zugriff auf die Datenbank zu ermöglichen, benötigt man neben den Daten selbst, auch ein Datenbank-Managementsystem (DBMS). Mit solch einer Software kann man auf die Datenbank zugreifen und die Daten verwalten. Zudem leistet das Programm einen wichtigen Beitrag zu Datensicherheit und Datenschutz.

Das wohl bekannteste relationale Datenbankmanagementsystem ist die Open-Source-Datenbank MySQL. Open-Source bedeutet, dass man die Software frei verwenden und sogar ändern darf.

Wozu werden Datenbanken verwendet?

Datenbanken werden oft im Zusammenhang mit großen Software-Systemen verwendet. Auch dann, wenn viele Anwendungen oder Benutzer mit denselben Daten arbeiten müssen, kommen sie zum Einsatz.

Früher hatte man spezielle Dateisysteme für Anwendungen entwickelt. Diese konnten nur von genau diesen Anwendungen verarbeitet werden. Eine Übertragung in eine andere Anwendung war nicht oder nur sehr umständlich möglich.

Bei einer Datenbank werden die Daten zentral gespeichert, sodass sie vom Programm gelöst werden. Eine Datenbank ist also immer anwendungsunabhängig und die Daten bleiben auch nach dem Löschen einer Anwendung erhalten.

Durch den Einsatz von Datenbanken kann verhindert werden, dass ein und dieselbe Information mehrfach gespeichert wird (Redundanz) und dass Widersprüchlichkeit zwischen den Daten auftreten (Inkonsistenz).

Ein weiterer Vorteil von Datenbanken besteht darin, dass sie so geschaffen sind, dass mehrere Benutzer gleichzeitig mit den Daten arbeiten können. Man kann zudem bestimmte „Regeln“ aufstellen, um Eingabefehler zu vermeiden. Dazu zählt zum Beispiel eine vorgegebene Zeichenanzahl. Auch vor dem Löschen sind die Daten hier gut geschützt. Änderungsverläufe der Daten sind einsehbar und können schnell rückgängig gemacht werden.
 

Fazit

Datenbanken sind nahezu unerlässlich, wenn es darum geht große Datenmengen zu verwalten. Sie können auf vielfältige Weise eingesetzt werden und ermöglichen Unternehmen eine Arbeitserleichterung aufgrund guter Organisation, Analyse und Nutzung von Informationen. Somit können fundierte Entscheidungen getroffen und Geschäftsprozesse optimiert werden.

Über die Autorin
Lena arbeitet seit 2018 als UX-Designerin bei Softwarekontor. Mit Fokus auf Informationsarchitektur und User Interface Design erstellt sie Konzepte und Prototypen und sorgt dabei durch ihre ganzheitliche Sicht auf die Nutzer*innen für eine intuitive Bedienung der Anwendungen. Als gelernte Kommunikationsdesignerin und Fotografin trägt sie zudem zur Gestaltung des inneren und äußeren Erscheinungsbilds von Softwarekontor bei.