SQL - RDBMS-Konzepte

Hallo da draußen, angehende Datenbankbegeisterte! Ich freue mich sehr, Ihr Guide auf dieser aufregenden Reise in die Welt von SQL und relationalen Datenbankverwaltungssystemen (RDBMS) zu sein. Als jemand, der already mehr Jahre als ich zugeben mag (lass uns einfach sagen, ich erinnere mich daran, als Floppy-Disketten tatsächlich flexibel waren), Computerwissenschaften unterrichtet hat, bin ich hier, um diese Konzepte auf eine Weise zu erklären, die leicht zu verstehen ist, selbst wenn Sie noch nie eine Zeile Code geschrieben haben. Also, holen Sie sich Ihr Lieblingsgetränk, machen Sie es sich bequem, und tauchen wir ein!

Was ist RDBMS?

RDBMS steht für relationales Datenbankverwaltungssystem. Ich weiß, das klingt wie ein komplizierter Name, aber denken Sie daran als digitale Akte für Ihre Daten. Genau wie Sie Ihre physischen Dokumente in Ordnern und Schränken organisieren, hilft Ihnen ein RDBMS, große Mengen an Informationen auf strukturierte Weise zu organisieren und zu verwalten.

Der "relationale" Teil kommt daher, dass Daten in einem RDBMS in Tabellen gespeichert werden, die miteinander in Beziehung stehen können. Stellen Sie sich vor, Sie planen eine große Party (wer liebt keine gute Party?). Sie könnten eine Tabelle für Gäste, eine für Menüpunkte und eine für Sitzordnungen haben. Diese Tabellen stehen alle in Verbindung mit Ihrer Party, und ein RDBMS hilft Ihnen, diese Informationen effizient zu verwalten und zu verbinden.

Einige beliebte RDBMS-Beispiele sind:

• MySQL
• PostgreSQL
• Oracle
• Microsoft SQL Server

Jeder davon hat seine eigenen Geschmacksrichtungen und Funktionen, aber sie alle folgen denselben grundlegenden Prinzipien, die wir besprechen werden.

Was ist eine Tabelle?

In der Welt von RDBMS ist eine Tabelle, wo die Magie passiert. Es ist das grundlegende Bauelement Ihrer Datenbank. Denken Sie an eine Tabelle als ein Arbeitsblatt oder ein Raster, in dem Sie spezifische Arten von Informationen speichern.

Lassen Sie uns eine einfache Tabelle für unsere imaginäre Partyplanung erstellen:

CREATE TABLE Guests (
GuestID INT,
FirstName VARCHAR(50),
LastName VARCHAR(50),
Email VARCHAR(100),
AttendingStatus VARCHAR(20)
);

Dieser SQL-Code erstellt eine Tabelle namens "Guests" mit fünf Spalten. Machen Sie sich keine Sorgen um die Syntax; wir kommen später darauf zurück. Wichtig ist zu verstehen, dass diese Tabelle Informationen über jeden Gast speichern wird, der zu unserer Party eingeladen ist.

Was ist ein Feld?

Ein Feld ist eine Spalte in Ihrer Tabelle, die eine bestimmte Information enthält. In unserer Guests-Tabelle haben wir fünf Felder:

1. GuestID
2. FirstName
3. LastName
4. Email
5. AttendingStatus

Jedes Feld hat einen Namen und einen Datentyp. Der Datentyp tells der Datenbank, welche Art von Informationen in diesem Feld gespeichert werden können. Zum Beispiel ist "GuestID" ein INT (Ganzzahl), weil wir Zahlen verwenden, um unsere Gäste zu identifizieren, während "FirstName" ein VARCHAR (variabellanger Zeichenstring) ist, weil Namen aus Buchstaben bestehen.

Was ist ein Datensatz oder eine Zeile?

Ein Datensatz, auch als Zeile bekannt, ist ein einzelner Eintrag in Ihrer Tabelle. Er enthält alle Informationen für ein einzelnes Element über alle Felder hinweg. In unserer Guests-Tabelle könnte ein einzelner Datensatz wie folgt aussehen:

INSERT INTO Guests (GuestID, FirstName, LastName, Email, AttendingStatus)
VALUES (1, 'John', 'Doe', '[email protected]', 'Confirmed');

Dieser SQL-Befehl fügt einen neuen Datensatz zu unserer Guests-Tabelle hinzu. Lassen Sie uns das einmal auseinandernehmen:

• GuestID: 1
• FirstName: John
• LastName: Doe
• Email: [email protected]
• AttendingStatus: Confirmed

Jeder Datensatz repräsentiert einen Gast in unserer Partyplanungsdatenbank.

Was ist eine Spalte?

Eine Spalte ist ein vertikaler Satz von Datenwerten, alle desselben Typs. Es ist im Grunde eine andere Möglichkeit, die Felder zu betrachten. Während ein Feld die Struktur Ihrer Daten definiert, ist eine Spalte der tatsächliche Satz von Datenwerten für ein bestimmtes Feld über alle Datensätze hinweg.

Zum Beispiel, wenn wir 100 Gäste in unserer Tabelle hätten, würde die "FirstName"-Spalte alle 100 Vornamen enthalten, je einen für jeden Gast.

Was ist ein NULL-Wert?

Ah, NULL - der Fluch vieler Anfänger! NULL ist nicht null, es ist nicht ein leerer String, es ist... gut, es ist nichts. Es repräsentiert die Abwesenheit eines Wertes.

Angenommen, wir sind uns nicht sicher, ob John Doe unsere Party besucht. Wir könnten unseren Datensatz wie folgt aktualisieren:

UPDATE Guests
SET AttendingStatus = NULL
WHERE GuestID = 1;

Dies setzt Johns Teilnahmestatus auf NULL, was bedeutet, dass wir diese Information noch nicht haben.

SQL-Einschränkungen

Einschränkungen sind wie die Security-Mitarbeiter Ihrer Datenbankparty. Sie erzwingen Regeln für die Daten in Ihrer Tabelle, um Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Sehen wir uns einige häufige Einschränkungen an:

Einschränkung	Beschreibung	Beispiel
NOT NULL	Stellt sicher, dass eine Spalte keinen NULL-Wert haben kann	Email VARCHAR(100) NOT NULL
UNIQUE	Stellt sicher, dass alle Werte in einer Spalte unterschiedlich sind	Email VARCHAR(100) UNIQUE
PRIMARY KEY	Eine Kombination aus NOT NULL und UNIQUE. Eindeutig identifiziert jeden Datensatz in einer Tabelle	GuestID INT PRIMARY KEY
FOREIGN KEY	Stellt sicher, dass die Referentielle Integrität zwischen zwei Tabellen erhalten bleibt	PartyID INT, FOREIGN KEY (PartyID) REFERENCES Parties(PartyID)
CHECK	Stellt sicher, dass alle Werte in einer Spalte einer bestimmten Bedingung entsprechen	CHECK (AttendingStatus IN ('Confirmed', 'Declined', 'Pending'))

Lassen Sie uns unsere Guests-Tabelle um einige dieser Einschränkungen erweitern:

CREATE TABLE Guests (
GuestID INT PRIMARY KEY,
FirstName VARCHAR(50) NOT NULL,
LastName VARCHAR(50) NOT NULL,
Email VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,
AttendingStatus VARCHAR(20) CHECK (AttendingStatus IN ('Confirmed', 'Declined', 'Pending'))
);

Jetzt ist unsere Tabelle viel robuster und anfälliger für Datenbankeingabefehler!

Datenintegrität

Datenintegrität dreht sich darum, die Genauigkeit und Konsistenz der Daten über deren gesamten Lebenszyklus zu erhalten und zu sichern. Es ist so, als ob Sie sicherstellen, dass alle Zutaten in Ihrem Rezept frisch und korrekt gemessen sind, bevor Sie mit dem Kochen beginnen.

Es gibt vier Arten der Datenintegrität:

1. Entitätsintegrität: Stellt sicher, dass jeder Datensatz in einer Tabelle eindeutig identifizierbar ist. Dies wird typischerweise durch einen Primärschlüssel erreicht.
2. Referentielle Integrität: Stellt sicher, dass die Beziehungen zwischen Tabellen konsistent bleiben. Dies wird durch Fremdschlüssel verwaltet.
3. Domänenintegrität: Stellt sicher, dass alle Werte in einer Spalte einem definierten Bereich (Satz von akzeptablen Werten) entsprechen.
4. Benutzerdefinierte Integrität: Jegliche andere Regel oder Einschränkung, die spezifisch für Ihr Geschäft oder Ihre Anwendung ist.

Unsere geänderte Guests-Tabelle mit Einschränkungen ist ein gutes Beispiel für die Implementierung der Datenintegrität.

Datenbanknormalisierung

Datenbanknormalisierung ist wie das Aufräumen Ihres Zimmers - es geht darum, Ihre Daten effizient zu organisieren und Redundanz zu beseitigen. Es ist eine Technik, um eine relationale Datenbank nach einer Reihe von Normalformen zu strukturieren, um Datenredundanz zu verringern und die Datenintegrität zu verbessern.

Es gibt mehrere Normalformen, aber die am häufigsten verwendeten sind:

1. Erste Normalform (1NF): Jede Tabellenzelle sollte einen einzigen Wert enthalten, und jeder Datensatz muss eindeutig sein.
2. Zweite Normalform (2NF): Die Tabelle ist in 1NF und alle nicht-schlüsselbezogenen Attribute sind vollständig abhängig vom Primärschlüssel.
3. Dritte Normalform (3NF): Die Tabelle ist in 2NF und alle Attribute sind nur vom Primärschlüssel abhängig.

Zum Beispiel könnten wir stattdessen zwei Tabellen "Parties" und "Guests" mit einer Beziehung zwischen ihnen verwenden, anstatt eine einzelne "Parties"-Tabelle mit wiederholter Gästinformation zu haben. Dies reduziert Redundanz und macht unsere Datenbank effizienter.

Und das war's, Leute! Wir haben die grundlegenden Konzepte von SQL und RDBMS abgedeckt. Denken Sie daran, dass das Lernen von Datenbanken eine Reise ist, keine Destination. Es mag am Anfang überwältigend erscheinen, aber mit Übung und Ausdauer werden Sie bald wie ein Profi mit Daten umgehen können.

Als wir uns verabschieden, erinnere ich mich an ein Zitat von der großartigen Informatikerin Grace Hopper: "Der gefährlichste Satz in der Sprache ist: 'Wir haben das immer so gemacht.'" Also, fürchten Sie sich nicht, experimentieren Sie, machen Sie Fehler und finden Sie Ihre eigene Art, diese Konzepte zu verstehen. Viel Spaß beim Programmieren, und mögen Ihre Abfragen immer die Ergebnisse liefern, die Sie erwarten!

Credits: Image by storyset