Das Verständnis des Konzepts der Datenbanken und ihrer verschiedenen Arten, wie relationale und nicht-relationale Datenbanken, kann für Personen, die keine Erfahrung mit der Programmierung und Anwendungsentwicklung haben, schwierig sein. Das bedeutet jedoch nicht, dass es eine unmögliche Aufgabe ist. In diesem Artikel erfahren Sie alles über relationale Datenbanken, ihre Vor- und Nachteile, Beispiele und wie Sie auch ohne Programmiererfahrung eine relationale Datenbank erstellen können. Beginnen wir mit den Grundlagen von relationalen Datenbanken.

Überblick über die relationale Datenbank

Eine relationale Datenbank ist eine Sammlung von ordnungsgemäß organisierten Informationen mit klar definierten Beziehungen, so dass sie leicht zugänglich und abrufbar sind. Nach dem traditionellen relationalen Datenbankmodell werden die Datenstrukturen, zu denen Datentabellen, Ansichten und Indizes gehören, von den physischen Speicherstrukturen getrennt gehalten. Folglich können Datenbankadministratoren den physischen Datenspeicher bearbeiten, ohne die logische Datenstruktur zu beeinflussen.

Verschiedene Arten von Organisationen, insbesondere Großunternehmen, verwenden relationale Datenbanken, um die Daten zu organisieren und klare Beziehungen zwischen den wichtigsten Datenpunkten herzustellen. Dadurch wird die Suche und das Auffinden der erforderlichen Informationen, die für wichtige Geschäftsentscheidungen benötigt werden, erleichtert. Strukturierte Daten sind in der Regel die Grundlage für eine effiziente relationale Datenbank.

Arbeiten mit einer relationalen Datenbank

Eine relationale Datenbank verwendet Datentabellen, um Informationen über zusammengehörige Objekte zu speichern. Jede Zeile hat einen eindeutigen Bezeichner, der als Schlüssel bezeichnet wird, während jede Spalte die Datenattribute enthält. Die Beziehungen zwischen den Datenpunkten in einer relationalen Datenbank sind leicht zu erkennen, da jeder Datensatz jedem Merkmal der Datenbank einen Wert zuordnet.

Die strukturierte Abfragesprache (SQL) ist die Standard-Benutzer- und Anwendungsprogramm-Schnittstelle (API) einer relationalen Datenbank. Ziel der SQL-Codeanweisungen ist es, interaktive Abfragen für die in einer relationalen Datenbank enthaltenen Informationen zu erstellen und die Daten für die Entscheidungsfindung und Berichterstattung zu sammeln. Wichtig sind auch klar definierte Datenintegritätsregeln, damit die relationale Datenbank genau und zugänglich ist.

Struktur einer relationalen Datenbank

Sie können die Funktionsweise und Erstellung einer relationalen Datenbank besser verstehen, wenn Sie sich mit ihrer Struktur vertraut machen. Tabellen in einer relationalen Datenbank haben eine Schlüsselspalte, die einen eindeutigen Wert für jede Zeile enthält. Diese Spalte wird als Primärschlüssel bezeichnet.

Spalten in einer Tabelle, die sich auf Primärschlüssel in anderen Tabellen beziehen, werden als Fremdschlüssel bezeichnet. Diese Spalten sind unerlässlich, weil die Daten in verschiedenen Tabellen durch die übereinstimmenden Werte in den Schlüsselspalten miteinander in Beziehung stehen. Spalten werden auch als Felder oder Attribute bezeichnet, während Zeilen auch als Datensätze bezeichnet werden.

Structure of a Relational DatabaseIn einer idealen relationalen Datenbank sollte jede Tabelle einen bestimmten Entitätstyp repräsentieren, z. B. einen Kunden, ein Produkt oder ein Einkommen. Jede Zeile bezieht sich auf eine bestimmte Instanz dieses Entitätstyps, während sich die Spalte auf einen bestimmten Wert dieser Instanz bezieht, z. B. den Namen des Kunden, den Preis des Produkts oder einen genauen Betrag.

Beispiel
Die Verkaufsdatenbank eines Unternehmens hat zwei Tabellen mit den Namen Einkommen und Dienstleistungen.

  • Die Tabelle der Dienstleistungen enthält Spalten für den Namen, die Dauer und die Kosten.
  • Die Einkommenstabelle enthält Spalten für das Verkaufsdatum, die genaue Zahlung, den Rabatt und die Adresse.

Jeder Eintrag in den Einnahmen hat einen Fremdschlüssel, der auf den Primärschlüssel der Dienstleistungstabelle verweist. Da es für jedes Produkt mehrere Verkäufe geben kann, wird diese Art von Beziehung zwischen der Tabelle "Dienstleistungen" und der Tabelle "Einnahmen" als Eins-zu-Viel-Beziehung bezeichnet. Auf die Art der Beziehungen in relationalen Datenbanken werden wir später in diesem Artikel noch genauer eingehen.

Bedeutung von relationalen Datenbanken

Da Sie nun mit den Grundlagen relationaler Datenbanken vertraut sind, fragen Sie sich vielleicht, warum diese wichtig sind und welche Vorteile sie bieten. Lassen Sie uns die Vor- und Nachteile von relationalen Datenbanken im Detail untersuchen, damit Sie die Kunst der Erstellung relationaler Datenbanken für die Anwendungsentwicklung beherrschen.

Vorteile

Im Folgenden werden die wichtigsten Vorteile der Verwendung relationaler Datenbanken genannt:

  • Maximale Datengenauigkeit

Es besteht ein minimales Risiko der Datenduplizierung, da relationale Datenbanken mit Hilfe von Schlüsseln aufgebaut werden. Wenn es mehrere Datensätze mit denselben Daten gibt, kann es schwierig sein, zu bestimmen, welche Informationsquelle zuverlässig ist. Das Entfernen doppelter Elemente in relationalen Datenbanken garantiert die Genauigkeit Ihrer Daten.

  • Flexibilität

Wenn Sie eine relationale Datenbank aufbauen, sind Sie beim Hinzufügen zusätzlicher Daten in der Zukunft nicht eingeschränkt. Die Datenbank lässt sich flexibel erweitern und ändern, um den Anforderungen der zu speichernden Informationen gerecht zu werden.

  • Einfacher und schneller Datenzugriff

Bei anderen Arten von Datenbanken, die auf eine Informationshierarchie oder vordefinierte Pfade für den Zugriff auf Informationen angewiesen sind, ist es schwierig, die Daten nach Belieben zu suchen, zu filtern und anzuordnen. Stattdessen ist es wesentlich einfacher, die gewünschten Daten aus einer relationalen Datenbank zu extrahieren.

Nachteile

Die Verwendung relationaler Datenbanken bei der App-Entwicklung hat aber auch einige Nachteile.

  • Komplexe Struktur

Da Spalten erstellt werden müssen und die Daten in ziemlich strenge Kategorien passen müssen, benötigen relationale Datenbanken viel Struktur und Planung. Obwohl diese Struktur mehrere Vorteile hat, bringt sie auch erhebliche Nachteile mit sich, wie z. B. Probleme bei der Wartung und mangelnde Anpassungs- und Skalierbarkeit ohne entsprechendes Fachwissen.

  • Anspruchsvolle Pflege

Um eine relationale Datenbank mit erstklassiger Qualität zu pflegen, sind viel Zeit, Aufwand und Fachwissen erforderlich. Datenbankadministratoren beauftragen in der Regel Datenbankexperten und Entwickler mit der Verwaltung und Optimierung der Datenbank.

  • Unflexibel für unstrukturierte Daten

Große Mengen unstrukturierter Daten sind für die Verwaltung durch relationale Datenbanken nicht gut geeignet. Relationale Datenbanken sind nicht die beste Wahl für Daten, die in erster Linie qualitativ, schwer zu beschreiben oder dynamisch sind, da sich das Schema im Laufe der Zeit ändern muss, wenn sich die Daten ändern oder entwickeln, was Zeit erfordert. Eine nicht-relationale Datenbank ist besser für den Umgang mit unstrukturierten Daten geeignet.

Relationale Datenbanken lassen sich nicht effektiv horizontal über zahlreiche Server und physische Speicherarchitekturen hinweg skalieren. Wenn ein Datensatz wächst und immer weiter verstreut wird, wird die Struktur gestört, und die Nutzung zahlreicher Server wirkt sich auf die Leistung (z. B. die Antwortzeiten der Anwendung) und die Verfügbarkeit aus. Die Verwaltung relationaler Datenbanken über mehrere Server hinweg ist eine Herausforderung.

Wie programmiert man eine relationale Datenbank?

Bei der Programmierung einer relationalen Datenbank müssen die Benutzer den Bereich der möglichen Werte in einer Datenspalte und die Einschränkungen definieren. Eine Domäne potenzieller Kunden kann zum Beispiel bis zu 100 Kundennamen zulassen, aber Sie können sie auf eine Tabelle beschränken, um nur zehn Kundennamen zuzulassen.

Es ist auch wichtig, bei der Erstellung einer relationalen Datenbank die Beschränkungen zu berücksichtigen. Entitätsintegrität ist nützlich, um den Primärschlüssel einer Tabelle eindeutig zu machen und sicherzustellen, dass sein Wert nicht auf Null gesetzt wird. Referentielle Integrität wird benötigt, um sicherzustellen, dass jeder Wert in einer Fremdschlüsselspalte im Primärschlüssel der Originaltabelle enthalten ist.

Sie sollten auch wissen, dass relationale Datenbanken im Gegensatz zu nicht-relationalen Datenbanken physische Datenunabhängigkeit besitzen. Das System kann Änderungen am inneren Schema vornehmen, ohne dass sich dies auf die externen Schemata oder Anwendungen auswirkt. Dank dieser Konzepte können Sie sich auf relationale Datenbankmanagementsysteme wie Microsoft Access, Oracle und MySQL verlassen, um anspruchsvolle Datenbanken mit minimaler oder gar keiner Programmiererfahrung zu erstellen.

Was ist ein Beispiel für eine relationale Datenbank?

Das Ziel der relationalen Standarddatenbanken besteht darin, den Benutzern die Verwaltung und Organisation vordefinierter Datenbeziehungen in mehreren Datenbanken zu ermöglichen. Heutzutage erfreuen sich relationale Datenbanken auf Cloud-Basis großer Beliebtheit, da Unternehmen in der Lage sind, wesentliche Prozesse wie Datenbankwartung und Infrastrukturunterstützung auszulagern.

Einige der beliebtesten Beispiele für relationale Datenbanken sind:

  • MySQL wird für Webanwendungen wie Joomla und WordPress verwendet.
  • SQLite ist eine beliebte C-Bibliothek, die zur Einbettung relationaler Datenbankfunktionen in Softwarepakete verwendet wird.
  • Microsoft Access ist ein beliebter Teil der Microsoft Office und Microsoft 365 Suite. Es hat eine benutzerfreundliche Oberfläche, die Anfängern die Verwaltung und Entwicklung relationaler Datenbanken erleichtert.
  • PostgreSQL ist ein quelloffenes relationales Datenbankmanagementsystem (RDBMS), das sich auf die Einhaltung der ANSI-SQL-Standards konzentriert und viele nützliche Funktionen wie Erweiterbarkeit bietet.
  • Microsoft Azure SQL, Google Cloud SQL, Amazon Relational Database Service und IBM DB2 on Cloud sind einige der modernen, beliebten Cloud-basierten RDBMS.

Was sind die Arten von Beziehungen in einer Datenbank?

Types of Relationships in a Database

Es gibt vier verschiedene Arten von definierten Beziehungen in einer relationalen Datenbank. Sie sollten mit diesen Beziehungen vertraut sein, um sicherzustellen, dass Sie die richtige Beziehung auswählen und die Genauigkeit maximieren können.

  • Eins-zu-Eins
    Wie der Name schon sagt, ist bei einer Eins-zu-Eins-Beziehung eine Zeile in einer Tabelle mit nur einer Zeile in einer anderen Tabelle verbunden.
  • Eins-zu-Viel
    Bei einer Eins-zu-Viel-Beziehung bezieht sich eine Informationszeile auf viele Datensätze in einer unterschiedlichen Sammlung.
  • Viele-zu-Eins
    Sie ist das Gegenteil einer Eins-zu-Viel-Beziehung. Einfacher ausgedrückt: In einer Many-to-One-Beziehung sind viele Informationszeilen auf einen Datensatz bezogen.
  • Viele-zu-Viele
    Bei einer Many-to-Many-Beziehung kann eine Zeile in einer Tabelle mit vielen Zeilen in einer zweiten Tabelle verknüpft werden. In ähnlicher Weise kann eine Zeile in der zweiten Tabelle mit vielen Zeilen in der ersten Tabelle verknüpft sein.

Was sind die drei grundlegenden Beziehungen in einer relationalen Datenbank?

Es gibt einen bestimmten Datentyp, den Sie bei der Erstellung einer Verbindung auswählen, um anzugeben, dass dieses Attribut durch eine vorhandene Sammlung angegeben werden soll. Es handelt sich nicht um eine typische Eigenschaft, bei der Sie einen Datentyp wie z. B. Text, Ganzzahl, Datum oder Bild auswählen können. Ob Sie Daten so anzeigen, organisieren und filtern können, wie es für Ihre Anwendung sinnvoll ist, hängt davon ab, wie gut Sie die Verbindungen einrichten. Eins-zu-Eins, Eins-zu-Viel und Viele-zu-Viel sind die drei grundlegenden Beziehungen in einer relationalen Datenbank.

Relationale Datenbanken sind nützlich, um strukturierte Daten in tabellarischen Formaten zu organisieren, für die Beziehungen bestehen. Bei der Wahl der besten Datenbankarchitektur geht es jedoch um viel mehr als nur um die Entscheidung zwischen relationalen und nicht-relationalen Modellen. Zu den wichtigsten Überlegungen gehören die Art der Daten und Anwendungen, die genutzt oder erzeugt werden. Entdecken Sie einige zusätzliche Aspekte, die bei der Auswahl eines Datenbankmodells für eine Unternehmensanwendung zu berücksichtigen sind.

Schlussfolgerung

Die gesamte Erstellung, Implementierung, Bereitstellung und Wartung einer relationalen Datenbank kann ein überwältigender Prozess sein, insbesondere wenn Sie mit der Programmierung nicht vertraut sind. Das Gute daran ist, dass es No-Code-Plattformen wie AppMaster gibt, mit denen Sie leistungsstarke Backends und Datenbanken sowohl für mobile Anwendungen als auch für Webanwendungen erstellen können. Damit können Sie zuverlässige, effiziente und sichere Datenbanken erstellen, ohne sich Gedanken über Ihre Programmierkenntnisse machen zu müssen, und trotzdem die besten Ergebnisse erzielen.

Mit No-Code-Plattformen können Sie anspruchsvolle Anwendungen erstellen, ohne viel Geld für die Einstellung von Entwicklern und Datenbankadministratoren auszugeben. Daher sollten Sie sich Plattformen wie AppMaster ansehen, um von den modernen KI-basierten Tools und Technologien für die Entwicklung mobiler Apps und die Erstellung relationaler Datenbanken ohne Programmierkenntnisse zu profitieren.