Datenbanksystem

Eine Datenbank ist die elektronische Form eines Karteikastens. Es handelt sich um eine Sammlung von Daten, die aus der Sicht des Benutzers zusammengehören, z.B. eine Personaldatenbank oder eine Lagerinventardatenbank. Es gibt hierarchische, relationale und objektorientierte Datenbanken. Die Datenbank wird üblicherweise von einem Datenbankverwaltungssystem (DBMS) verwaltet. Ein DBMS zusammen mit einer oder mehreren Datenbanken nennt man auch Datenbanksystem.

Datenbanksysteme sind heutzutage das Rückgrat jedes grösseren Softwaresystems. Egal ob Webshop, Finanzbuchhaltung oder Wikipedia, überall steht ein DBMS dahinter.

Das grundlegende Element einer Datenbank ist der Datensatz (er entspricht einer Karteikarte). Aus einer gewissen Anzahl von Datensätzen wird eine Tabelle oder Liste gebildet. Mehrere Tabellen, die zu einer Gesamtheit zusammengefasst und untereinander verknüpft werden, sind dann eine Datenbank.

Beispiele

z.B. Bibliothek:
- Tabelle aller Bücher
- Tabelle aller Kunden
- Durch Verknüpfung kann festgestellt werden, welches Buch an welchen Kunden ausgeliehen ist

Eigenschaften

Von einer Datenbank kann man dann sprechen, wenn sie folgende Eigenschaften hat:

Sie enthält eine große Menge von Daten über einzelne Dinge, Personen etc. unserer Umwelt.
Diese Daten sind nach bestimmten Merkmalen und Regeln erfasst, geordnet und abgelegt.
Der Zugriff auf die Daten und deren Änderung ist ohne großen Aufwand für autorisierte Personen möglich.

Es gibt verschiedene Typen von Datenbanken, darunter

Geschichte

Relationale Datenbanken sind heute am weitesten verbreitet. In ihnen werden Daten (Texte, Zahlen und Binärdaten) in Tabellen abgespeichert. Damit die Datensätze eindeutig identifiziert werden können, muss ein eindeutiger Primärschlüssel vergeben werden. Zum schnelleren auffinden der Daten werden Indizes über bestimmte Spalten, so genannte Schlüsselspalten, erzeugt. Eine relationale Datenbank besteht nicht nur aus einer Tabelle, sondern aus vielen, die miteineinander verknüpft sind. Diese Verknüpfungen werden Relationen genannt - daher auch der Name relationale Datenbank. Beispiele für relationale Datenbanken sind DB2, Microsoft Access, Oracle, MySQL und PostgreSQL.

Vorgänger der relationalen Datenbanken waren die hierarchischen Datenbanken. In ihnen wurden die Datensätze in einer Baumstruktur nach dem Eltern-Kind-Prinzip abgelegt. Die großen Nachteile von hierarchischen Datenbanken waren, dass Verknüpfungen über mehrere Ebenen nicht möglich waren, und - bedingt durch die Baumstruktur - die langen Suchzeiten beim Auffinden eines bestimmten Datensatzes. Ein Beispiel für eine hierarchische Datenbank ist IMS.

Im Gegensatz zu hierarchischen Datenbanken können die Datensätze in Netzwerkdatenbanken auf mehreren Wegen verknüpft sein und nicht nur entlang Eltern-Kind-Relationen. Eine noch häufig eingesetzte Netzwerkdatenbank ist IDMS der Firma CA.

In neuerer Zeit kommen objektorientierte Datenbanken immer mehr auf. Bei relationalen Datenbanken geht es zuerst um die Struktur, in der die jeweiligen Daten gespeichert werden sollen. Objektorientierte Datenbanken dagegen folgen der objektorientierten Programmiermethode (siehe objektorientierte Programmierung), d.h. es kommen erst die Daten, an denen sich die Datenbankstruktur dann orientiert. Ein Beispiel für eine objektorientierte Datenbank ist Caché von Intersystems.

Begriffserklärungen

Eine Tabelle ist eine Zusammenfassung einer Anzahl von Datensätzen mit gleicher Struktur, vergleichbar einem Karteikasten. z.B. Adresstabelle: Name, Vorname, Straße, Hausnummer, Ort, Telefonnummer

Alle Informationen, die zusammen einen Datensatz ausmachen, sind als eine Zeile der Tabelle realisiert. Man kann den Datensatz als Zeile anschauen oder übersichtlicher als Formular auf einer Seite darstellen. Ein Datensatz ist vergleichbar mit einer Karte aus einem Karteikasten.

Ein (Daten-)Feld ist ein Teil eines Datensatzes, z.B. in einer Adresstabelle das Feld mit dem Nachnamen. In Feldern können sich Daten unterschiedlichster Art befinden, z.B. Text, Zahlen, Daten, Bilder, etc. Ein Feld ist vergleichbar einer Zeile auf einer Karte eines Karteikastens. Hierbei werden Schlüssel und Attribute unterschieden. Der Schlüssel dient zum Identifizieren und Verknüpfen von Datensätzen, Attribute enthalten vom Schlüssel abhängige Daten. (Beispiel: Personalnummer ist Schlüssel; Eintrittsdatum u. Geburtsdatum sind Attribute).

Eine Abfrage dient der Ansicht einer oder mehrerer verknüpfter Tabellen bzw. Teilen davon. Das Ergebnis ist wiederum eine (temporäre) Tabelle, die nach bestimmten Kriterien gefiltert sein kann. Bei Karteikästen entspräche eine Abfrage der Auswahl einiger Karten nach bestimmten Kriterien, z.B. alle Kunden die mit A beginnen und daneben alle Karten der vom jeweiligen Kunden geliehenen Büchern.

Simple Abfragen sind z.B. Befehle zum alphabetischen Ordnen oder die Filterungen nach bestimmten Kriterien.

Üblicherweise werden Abfragen in der Abfragesprache SQL erstellt. Abfragen können bei den meisten DBMS auch ohne Wissen über SQL, mit den jeweiligen Hilfsprogrammen erstellt werden.

Die aufbereitete Ansicht und/oder Zusammenfassung mehrere Abfragen, dann letztendlich in Papierform, nennt man Report oder Bericht. Berichte oder Reports können mit vom Hersteller mitgelieferter (bzw. integrierter Software) oder von Fremdherstellern gelieferter Software erzeugt werden. Diese Berichtsgeneratoren sind aber nicht Bestandteil des eigentlich DBMS.

Verschiedene Datenbankverwaltungssysteme

Siehe auch

XML-Datenbank

Literatur

Helmut Eirund, Ullrich Kohl: Datenbanken, leicht gemacht.Ein Arbeitsbuch für Nicht-Informatiker. Informatik & Praxis. 2000. ISBN 3-519-02644-9

Weblinks