Ohne Metaphern verstehe ich die Datenbank (DB) - um Daten zu strukturieren, dauerhaft zu speichern und schnell abzurufen.

Eine Datenbank (Database) ist ein System, das "Daten speichert, verwaltet und sie schnell zur Verfügung stellt, wenn sie benötigt werden". Es gibt drei wesentliche Prinzipien.

1⃣ Strukturierung von Daten (Struktur)

Daten können nicht in beliebiger Form gespeichert werden. Datenbanken speichern sie nach einer festgelegten Struktur.

Diese Struktur besteht hauptsächlich aus drei Elementen:

Datenbank

Der oberste Raum, in dem Daten existieren können. Eine DB kann mehrere Arten von Datensätzen enthalten.

Tabelle

Eine Sammlung von Daten mit denselben Attributen. Beispielsweise: eine Liste von Gebäuden, Mitgliedern, Beiträgen usw.

Jede Tabelle hat eine feste Struktur (Schema). Das bedeutet, dass klar definiert ist, welche Attribute existieren, wie sie heißen und welchen Datentyp sie haben.

Datensatz

Eine einzelne Dateneinheit, die in einer Tabelle gespeichert ist und sich an das Schema der Tabelle anpasst. Jeder Attributwert hat einen Wert.

Zusammengefasst:

Die Datenbank ist der Speicherplatz, die Tabelle ist die Datensammlung und der Datensatz ist eine einzelne Daten. (Technische Definition ohne Metaphern)

2⃣ Persistenz von Daten (Persistenz)

Eine Anwendung kann Daten nur während der Ausführung aufbewahren. Aber Webdienste müssen auch nach dem Beenden verfügbar sein.

Ein Hauptziel einer Datenbank ist es, Daten dauerhaft zu speichern.

• Sie bleiben erhalten, auch wenn der Server neu gestartet wird,

• Sie gehen nicht verloren, auch wenn die Zeit vergeht,

• Sie können jederzeit auf die gleichen Werte zugreifen.

Dies ist eine einzigartige Rolle der DB im Vergleich zu Speicher (RAM) oder temporären Caches.

3⃣ Effiziente Abfrage von Daten (Abfrage)

Der praktischste Grund für das Vorhandensein einer Datenbank ist, "schnell das Notwendige aus vielen Daten zu finden".

Abfragen werden mit dem Befehl Query durchgeführt.

Ein typisches Format in SQL:

SELECT *
FROM buildings
WHERE city = 'Seoul';

Die Bedeutung dieses Befehls ist stark strukturiert.

• In welcher Tabelle (Gebäude)

• Nur Daten, die eine bestimmte Bedingung erfüllen (Stadt = 'Seoul')

• Wie sie angezeigt werden sollen (SELECT *)

Die Datenbank verwendet intern Indexe, Suchalgorithmen, Sortiermethoden usw., um auch unter Hunderttausenden bis Millionen von Daten schnell Ergebnisse zu liefern.

Diese Geschwindigkeit bestimmt die Qualität der DB.

4⃣ Integrität von Daten (Integrität)

Eine Datenbank ist kein einfacher Speicher. Sie muss sicherstellen, dass die gespeicherten Daten logisch konsistent und vertrauenswürdig sind.

Die Integrität wird durch folgende Elemente gewährleistet.

• NOT NULL: Muss einen Wert haben

• EINZIGARTIG: Darf nicht dupliziert werden

• PRIMÄRSCHLÜSSEL: Identifiziert jeden Datensatz eindeutig

• FREMDER SCHLÜSSEL: Garantiert die Beziehung zu anderen Tabellen

• CHECK-Einschränkung: Der Wert muss bestimmte Bedingungen erfüllen

Dank dieser Regeln filtert das System automatisch fehlerhafte Daten heraus.

Eine DB verwaltet nicht nur einfache Speicherung, sondern ist auch ein System zur Verwaltung der Datenqualität.

5⃣ Beziehung (Beziehung)

Der Kern einer relationalen Datenbank (RDB) sind, wie der Name schon sagt, "Beziehungen".

Tabellen sind miteinander verbunden, um komplexere Strukturen darzustellen.

Hauptbeziehungen:

1. 1:N (Eins-zu-Viele)
   
   Beispiel: Gebäude → Räume
   
   Mehrere Räume gehören zu einem Gebäude.

2. N:N (Viele-zu-Viele)
   
   Beispiel: Benutzer ↔ Projekte
   
   Eine Zwischentabelle ist erforderlich.

3. 1:1 (Eins-zu-Eins)
   
   Beispiel: Benutzer → Benutzerprofil

Durch diese Beziehungen wird Daten nicht nur als einfache Liste, sondern als organische Struktur dargestellt.

6⃣ Transaktion (Transaktion)

Die wichtigste Funktion einer Datenbank, die "Genauigkeit" bietet.

Eine Transaktion ist eine logische Einheit, bei der alle Operationen entweder alle erfolgreich oder alle fehlschlagen müssen.

Beispiel: Geldüberweisung

• Abhebung erfolgreich

• Einzahlung fehlgeschlagen
  
  → Ein solches Szenario darf systematisch niemals erlaubt werden.

Transaktionen verhindern solche Probleme.

Atomarität = Kein Teilerfolg, nur voller Erfolg oder voller Misserfolg

7⃣ Zusammenfassung - Die grundlegenden Funktionen einer DB sind nur drei

Ohne Metaphern zusammengefasst:

1) Daten strukturieren, um sie speichern zu können

2) Sie dauerhaft aufbewahren

3) Ein System verwalten, das es ermöglicht, sie schnell und genau zu finden

Um diese drei Ziele zu erreichen, gibt es Funktionen wie Beziehungen, Einschränkungen, Indizes, Transaktionen usw.

Warum ist diese Methode wichtig?

Die Essenz eines Webdienstes ist es, "Daten zu empfangen, zu speichern und anzuzeigen".

Daher bedeutet das konzeptionelle Verständnis einer DB, das grundlegende Strukturieren eines Webdienstes zu verstehen.

Ohne Metaphern zu erklären, ermöglicht es dem Leser, in seinem Kopf logische Strukturen zu schaffen und systematisch zu denken.

Und das ist die Schlüsselkompetenz im Zeitalter der KI.