Java

Aufbau von Datenbanken

Inhaltsübersicht

Datenbanken sind sehr praktisch, denn sie binden größere Mengen an Daten in dein Programm ein. In diesem Beitrag zeigen wir dir wie es geht.

Datenbanksysteme zur Aufbereitung von Daten

Aber was ist eine Datenbank überhaupt? Ein Datenbanksystem, auch DBS genannt, ist eine Anwendung, die Datenstrukturen beschreibt, Daten speichert und auf Daten zugreift. Kurzum, sie verwaltet alle deine Daten für dich.

Ein Datenbanksystem beschreibt, speichert und greift auf Daten zu

Das Tolle daran ist, das du dadurch allen Nutzern einen einheitlichen Zugriff auf die Daten garantieren kannst, unabhängig von Programmen. Um das zu bewerkstelligen, hat das Datenbanksystem folgende Komponenten:

  1. Als erstes ist da das Datenbankmanagementsystem, das einen einheitlichen Zugriff auf die Datenstruktur ermöglicht, deine Daten speichert und gegebenenfalls auch manipuliert.
  2. Als zweites haben wir die Datenbank. Sie entspricht der Menge deiner Daten, die das Datenbankmanagementsystem verwaltet und stellt damit einen wohldefinierten Ausschnitt der realen Welt dar.
  3. Die dritte Instanz eines Datenbanksystems ist das Data Dictionary, auch Datenbankschema genannt. Es legt die Struktur deiner Daten fest.

Mehrnutzerbetrieb: Zugriff mehrerer Nutzer auf die gleiche Datenbank

Wie bereits vorher erwähnt, bietet dir ein Datenbanksystem die Möglichkeit, benutzergruppenunabhängigen Zugang zu nutzen. Aber viel wichtiger ist, dass ein Datenbanksystem dir auch ermöglicht, einen sogenannten Mehrnutzerbetrieb einzusetzen.

Mehrere Nutzer können gleichzeitig auf die DB zugreifen

Das heißt, dass auf deine Datenbanken durch mehrere Nutzer gleichzeitig zugegriffen werden kann. Das nennt man auch nebenläufige Nutzung und es ist deshalb so wichtig, weil der Zugang ohne Dateninkonsistenz erfolgt.

Unter Dateninkonsistenz versteht man dabei das Nicht-Vorhandensein eines Eintrags in einer Liste, auf den eine andere Liste zeigt.

Sicherheit einer Datenbank über Zugriffsverwaltung

Das ist ja alles schön und gut, aber sind Daten in einer Datenbank überhaupt sicher?

Die Antwort ist einfach. Die gespeicherten Daten sind so sicher, wie du sie machst.

Du kannst dir das so vorstellen: Ein Datenbanksystem ohne Sicherheitsmechanismen ist Geld, das auf offener Straße liegt. Jeder, der den Weg zu dieser Straße kennt, kann sich dieses Geld einfach nehmen.

Um das zu verhindern, kannst du deiner Datenbank eine Zugriffsverwaltung hinzufügen. Diese funktioniert ähnlich wie eine Sicherheitskontrolle mit verschiedenen Berechtigungsstufen:

Veranschaulichung der Zugriffsverwaltung einer Datenbank

Du baust ein Haus um dein Geld und lagerst nur kleine Beträge in den äußeren Bereichen. Dann stellst du Leute ein und verteilst Sicherheitsausweise an sie. Die Angestellten sind deine User, die Ausweise ihre Zugriffsrechte.

Jetzt kannst du ganz einfach die verschiedenen Sicherheitsstufen festlegen. Besucher dürfen beispielsweise nur einige wenige Bereiche betreten, in denen nur kleine Münzbeträge lagern.

Handwerker dürfen in die meisten Räume, und nur du und ein oder zwei Vertraute haben vollen Zugang und dürfen auch in die Schatzkammer.

Recovery: Wiederherstellung von Daten

Zusätzlich kannst du auch noch dafür sorgen, dass deine Daten unversehrt bleiben, sollte ein technischer Fehler eintreten. Dazu gibt es die automatische Datenwiederherstellung, auch Recovery genannt. Sie fungiert praktisch wie eine Versicherung, die beispielsweise bei einem Hausbrand dein Geld ersetzt.

Die Recovery stellt Daten wieder her

Es gibt allerdings auch Nachteile bei der Nutzung von Datenbanken. Der wohl bedeutendste ist, dass du Daten zwar komfortabel speichern, aber Daten nicht an andere Systeme, die nicht dieselbe Datenspeicherungsmethode nutzen, übertragen kannst.

Jetzt kennst du die wichtigsten Eigenschaften von Datenbanken und ihren Aufbau. Viel Erfolg für die Klausur!


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