Relationale Datenbanken sind die beliebtesten und am häufigsten verwendeten digitalen Datenbanken. In diesem Artikel befassen wir uns mit relationalen Datenbanken, ihrer Funktionsweise, Beispielen, den Unterschieden zwischen relationalen und nicht relationalen Datenbanken und mehr.
Was ist eine relationale Datenbank?
Eine relationale Datenbank ist eine Datensammlung, die auf einem Modell basiert, das Datenpunkte organisiert, die miteinander in Beziehung stehen. Der Begriff wurde erstmals von dem englischen Informatiker eingeführt: Edgar Frank „Ted“ Codd am IBM Research Laboratory im Jahr 1970.
Relationale Datenbanken organisieren wertvolle Informationen oder Daten in Tabellen, die anhand gemeinsamer Daten miteinander und mit mehreren anderen Tabellen verknüpft werden können. Dadurch können Benutzer mithilfe einer einzigen Abfrage aus Daten in einer oder mehreren verwandten Tabellen einen neuen Datensatz erstellen.
Zu den von relationalen Datenbanken verwendeten Datenstrukturen gehören Tabellen, Indizes und Ansichten. Die wichtigsten Komponenten einer relationalen Datenbank sind Tabellen, Spalten und Zeilen.
Zur Verwaltung relationaler Datenbanken wird ein relationales Datenbankmanagementsystem (RDBMS) verwendet. Darüber hinaus unterstützen viele RDBMS die strukturierte Abfragesprache (SQL) für Abfragen und die Verwaltung.
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Wie funktioniert eine relationale Datenbank?
Relationale Datenbanken funktionieren durch die Verknüpfung von Informationen oder Daten aus mehreren miteinander verbundenen Tabellen über „Schlüssel“. Schlüssel sind eindeutige Identifikatoren, die einer Zeile mit eindeutigen Daten innerhalb einer Tabelle zugewiesen werden können. Dieser eindeutige Identifikator wird als „Primärschlüssel“ bezeichnet und kann IDs, Seriennummern, Benutzernamen usw. enthalten.
Der Primärschlüssel kann in einem Datensatz einer anderen Tabelle enthalten sein, wenn dieser Datensatz in Beziehung zum Primärdatensatz in der Haupttabelle steht. Wird einem Datensatz in einer anderen Tabelle ein Primärschlüssel hinzugefügt, wird er als „Fremdschlüssel“ bezeichnet. Die Verbindung zwischen Primär- und Fremdschlüsseln stellt eine Beziehung zwischen Datensätzen in mehreren Tabellen her.
Beispiele für relationale Datenbanken
Zu den beliebtesten standardmäßigen relationalen Datenbanken gehören:
- Oracle
- MySQL
- PostgreSQL
- Microsoft SQL Server
- IBM Db2
Zu den am häufigsten verwendeten cloudbasierten relationalen Datenbanken gehören:
- Oracle Cloud
- AWS Relational Database Service
- Google Cloud SQL
- IBM Db2 on Cloud
- SQL Azure
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Relationale vs. nicht relationale Datenbank: Was ist der Unterschied?
Relationale Datenbanken sind für strukturierte Daten ausgelegt, die einem vordefinierten Datenmodell entsprechen. Nicht relationale Datenbanken werden dagegen für unstrukturierte Daten verwendet. Beispielsweise würde man eine relationale Datenbank für die Nachverfolgung von Verkäufen, die Abrechnung oder die Verwaltung von Anlagen verwenden.
Nicht relationale Datenbanken haben tendenziell spezifischere Anwendungsfälle. Ein Beispiel für einen Anwendungsfall einer nicht relationalen Datenbank wäre die Arbeit mit Big Data, die hochgradig optimierte Suchindizes erfordert.
Die Unterschiede zwischen relationalen und nicht relationalen Datenbanken sind unten aufgeführt.
| Relationale Datenbank | Nicht relationale Datenbank | |
|---|---|---|
| Datentyp | Strukturiert | Im Allgemeinen unstrukturiert |
| Abfragesprache | SQL | SQL und andere |
| Datenbanknormalisierung | Unterstützt | Nicht unterstützt |
| Datenmengen | Groß | Variiert, einige können Big Data unterstützen |
| Format | Tabellarisch | Im Allgemeinen hierarchisch |
| Am besten geeignet für | Umfangreiche, strukturierte Datentransaktionen | Spezialisierte Anwendungsfälle |
| Beispiele | Oracle, MySQL, PostgreSQL | MongoDB, Dynamo DB, Redis |
Relationales Datenbankmodell
Relationale Datenbankmodelle stellen eine Datenbank als eine Sammlung von Relationen und Relationsmengen dar. Relationen sind Tabellen mit zusammengehörigen Datenwerten, wobei jede Zeile eine Sammlung von Datenwerten darstellt und eine Beziehung oder eine Entität der realen Welt bezeichnet. Die Tabelle und ihre Spalten dienen dazu, die Werte in jeder Zeile zu interpretieren.
Im relationalen Datenbankmodell werden Informationen oder Daten als Tabellen gespeichert. Dabei ist zu beachten, dass die physische Speicherung der zusammengehörigen Daten unabhängig davon ist, wie sie logisch organisiert sind.
Arten von Beziehungen zwischen Entitäten
Die Verbindung zwischen zwei Entitäten wird als Beziehung bezeichnet. Beim relationalen Datenbankdesign gibt es drei Beziehungstypen zwischen zwei Entitäten.
- Eins-zu-eins-Beziehung
- Eins-zu-viele- oder Viele-zu-eins-Beziehung
- Viele-zu-viele-Beziehung
Bei der Eins-zu-eins-Beziehung steht jeder Datensatz in Tabelle X mit genau einem Datensatz in Tabelle Y in Beziehung, und jeder Datensatz in Tabelle Y steht mit genau einem Datensatz in Tabelle X in Beziehung. Ein Beispiel hierfür ist die Beziehung zwischen einem Mitarbeiter und seinem Firmen-Laptop.
Bei der Eins-zu-viele- oder Viele-zu-eins-Beziehung steht jeder Datensatz in Tabelle X mit vielen Datensätzen in Tabelle Y in Beziehung, und jeder Datensatz in Tabelle Y steht mit vielen Datensätzen in Tabelle X in Beziehung. Ein Beispiel hierfür ist die Beziehung zwischen einem Unternehmen und seinem Bestand an Mitarbeiter-Laptops.
Bei der Viele-zu-viele-Beziehung stehen viele Datensätze in Tabelle X mit vielen Datensätzen in Tabelle Y in Beziehung, und viele Datensätze in Tabelle Y stehen mit vielen Datensätzen in Tabelle X in Beziehung. Ein Beispiel hierfür ist die Beziehung zwischen Firmen-Laptops und den darauf installierten Anwendungen.
Relationale Datenbanken ermöglichen es Benutzern und Unternehmen, die Beziehungen zwischen verfügbaren Informationen und Daten besser zu verstehen. Im Laufe der Jahre haben relationale Datenbanken große Datenmengen erfolgreich verwaltet und sind besser, schneller, leistungsfähiger und einfacher zu bedienen geworden – weshalb sie nach wie vor der beliebteste Datenbanktyp sind.
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