Datenmodellierung und relationale Datenbanken

Eine relationale Datenbank speichert Daten in Tabellen. Eine Zeile heißt Datensatz oder Tupel, eine Spalte Attribut. Der Primärschlüssel identifiziert jeden Datensatz eindeutig und darf nicht leer sein. Ein Fremdschlüssel verweist auf den Primärschlüssel einer anderen Tabelle. Referenzielle Integrität bedeutet, dass jeder Fremdschlüssel auf einen vorhandenen Datensatz zeigt.

Vor dem Anlegen der Tabellen steht das Entity-Relationship-Modell mit Entitäten, Attributen und Beziehungen. Die Kardinalität sagt, wie viele Datensätze beteiligt sind: 1:1, 1:n oder n:m. Bei 1:n steht der Fremdschlüssel auf der n-Seite. Eine n:m-Beziehung löst du mit einer Zwischentabelle auf, deren Primärschlüssel meist aus den beiden Fremdschlüsseln besteht.

Die Normalisierung vermeidet Redundanz und damit Einfüge-, Änderungs- und Löschanomalien. In der ersten Normalform sind alle Werte atomar, also keine Listen in einem Feld. In der zweiten hängt jedes Nichtschlüsselattribut vom ganzen Primärschlüssel ab, nicht nur von einem Teil. In der dritten gibt es keine transitiven Abhängigkeiten, etwa Ort über die Postleitzahl.

Ein Index beschleunigt die Suche in häufig gefilterten oder verknüpften Spalten, kostet aber Speicher und macht Schreiben langsamer. Transaktionen erfüllen ACID: Atomarität (ganz oder gar nicht), Konsistenz, Isolation (parallele Zugriffe stören sich nicht) und Dauerhaftigkeit. Fehlende Isolation führt zum Lost Update, wenn zwei Nutzer denselben Bestand gleichzeitig ändern.