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3.1 Datenbankgrundlagen

Was ist eine Datenbank?

Eine Datenbank ist eine strukturierte Sammlung von Daten, die elektronisch gespeichert und verwaltet werden.

Vorteile gegenüber Dateisystem

Dateisystem	Datenbank
Redundanz	Keine/reduzierte Redundanz
Inkonsistenzen	Datenkonsistenz
Zugriffskontrollle	Integrierte Rechteverwaltung
Parallelzugriff	Concurrent Access
Datensicherung	Backup/Recovery

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Datenbankmanagementsystem (DBMS)

Funktionen

DBMS - Kernfunktionen
├── Datendefinition (DDL)
├── Datenmanipulation (DML)
├── Zugriffskontrolle
├── Transaktionsmanagement
├── Datenintegrität
└── Datensicherung

DBMS-Typen

Typ	Beispiele	Einsatz
Relational	MySQL, PostgreSQL, Oracle	Standard
Dokumentenorientiert	MongoDB	Unstrukturierte Daten
Key-Value	Redis	Caching
Graph	Neo4j	Netzwerke

Relationale Datenbanken

Relationales Modell
├── Tabelle (Relation)
├── Zeile (Tupel/Datensatz)
├── Spalte (Attribut)
├── Primärschlüssel
└── Fremdschlüssel

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Datenbankarchitektur

Dreischichtenarchitektur

Architektur
├── Externe Ebene (Benutzersicht)
├── Konzeptionelle Ebene (logisches Modell)
└── Interne Ebene (physikalische Speicherung)

ANSI-SPARC-Architektur

Ebene	Beschreibung
Extern	Benutzeransichten
Konzeptuell	Gesamtsicht der DB
Intern	Speicherstrukturen

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Datenmodelle

Hierarchisches Modell

Baumstruktur
Root
├── Kind1
│   └── Enkel1
└── Kind2

Netzwerkmodell

Netzstruktur
Knoten1 ←→ Knoten2 ←→ Knoten3

Relationales Modell

Tabellenmodell
Kunde (ID, Name, Adresse)
   ↓
Bestellung (ID, Kunde_ID, Datum)

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Wichtige Begriffe

Begriff	Erklärung
Tabelle	Sammlung von Datensätzen
Datensatz	Eine Zeile in einer Tabelle
Attribut	Eine Spalte in einer Tabelle
Primärschlüssel	Eindeutige ID eines Datensatzes
Fremdschlüssel	Verweis auf andere Tabelle
Index	Beschleunigt den Zugriff
Sicht (View)	Gespeicherte Abfrage

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Querverweise

• LF3-02-Datenmodellierung
• LF5-03-Programmierung

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Stand: 2024