Datenbankprogramme zählen seit den 1960ern zu den Basisanwendungen in der Informatik. Dabei wird die Möglichkeit genutzt, dass man mit dem Computer Daten, die einmal gespeichert wurden, sehr schnell immer wieder durchsuchen und darstellen kann. In sehr vielen geschäftlichen und privaten Bereichen greift man auf Informationen in Datenbanken zurück.

Daten systematisch und einfach verarbeitbar aufzubereiten hat schon seit tausenden Jahren eine große Bedeutung in größeren Gesellschaftssystemen. Man kennt entsprechende Systeme zum Beispiel von den Inkas, Römern, Babyloniern, Chinesen. Eine erste elektromechanische Verarbeitung erfolgte Ende des 19. Jahrhunderts mit der Einführung der Lochkarte als Speichermedium.

Zu Beginn der Informatik konnten umfangreiche Datenbanksysteme nur auf Großrechnern laufen. Diese Maschinen waren mit hohen Kosten für Entwicklung, Anschaffung und Wartung verbunden. Dann wurden kleinere Anwendungen auf die Personalcomputer ausgelagert. Mittlerweile laufen die meisten Datenbanksysteme auf entsprechenden Servern bzw. Serverfarmen im Internet und können über Webschnittstellen bedient werden. Die Hard- und Software hat dabei dafür zu sorgen, dass der Computer die Daten sicher speichert und so schnell wie möglich zur Verfügung stellt.

Grundbegriffe

Die Theorie zu Datenbanken kommt von der mathematischen Seite und ist im Detail recht komplex. Für die Umsetzung einer Datenbank gibt es jedoch nur einige wenige Regeln, die man beachten muss, damit man seine Vorstellungen in die Tat umsetzen kann.
In diesem Kapitel sollen einige der grundlegenden Begriffe aus der Welt der Datenbanken erläutert werden.

Aufgaben einer Datenbank

Eine Datenbank ist eine Datenorganisation, die einen Datenbestand sicher und flexibel verwalten kann.

• Zugriff auf gespeicherte Daten (lesen, schreiben, ändern, suchen)
• Sicherheit der Daten (Fehlmanipulation, Zugriffsberechtigungen)
• datenunabhängige Benutzerschnittstelle
• Überschaubarer Aufbau der Datenstruktur
• Möglichkeit der Änderung der Datenstruktur

Bestandteile der Datenbank

• Datenbankverwaltungssystem (Kern der Datenbank)
• Datenbanksprache: Schnittstelle zwischen dem Datenbankverwaltungssystem und dem Benutzer wie zB. SQL. Beinhaltet Werkzeuge zu Datendefinition, Datenmanipulation, Datenabfrage und Datenschutz.
• Maskengenerator zum Erstellen von Eingabemasken – Formulare.
• Reportgenerator für die Auswertung und übersichtlichen Darstellung der gespeicherten Daten – Abfragen, Berichte.
• Menügenerator zur Verwaltung mehrerer Eingabemasken und Reports.

Die Datenbankebene, auch Register oder Datenbankregister genannt, enthält die verschiedenen Bestandteile der Datenbank. Von hier aus können einzelne Arbeiten durchgeführt werden: z. B. das Erstellen einer Tabelle, das Anfertigen eines Berichtes oder die Durchführung einer Abfrage. Jede dieser Ebenen hat im Datenbankfenster ein eigenes Register.

Datenbanksysteme

• relationale SQL-Datenbanken
• dokumentenorientierte NoSQL-Datenbanken
• MS-Access
• OpenOffice Base

Anwendungsbeispiele

Vielfach werden die Daten in entsprechenden Systemen in der Cloud bzw. in Netzwerken gespeichert. Man benötigt zur Bedienung keine spezielle Software, sondern nur einen Browser und die entsprechende Zugriffsberechtigung.

• Unternehmensdaten: Kunden, Lieferanten, Artikel, Bestellungen, …
• Webshop
• Content-Management-Systeme (WordPress, Joomla, Drupal, …)
• elearning-Systeme (moodle)
• Suchmaschinen und -systeme

Grundstruktur

Die Basis der meisten Datenbankstrukturen sind Tabellen. Man kann eine Tabelle mit einer Kartei vergleichen. Alle Daten, die zusammengehören werden dabei auf einer Karteikarte zusammengefasst. Dies nennt man einen Datensatz, was den Informationen in einer Tabellenzeile entspricht. Damit man die Übersicht nicht verliert, sind die Karteikarten meist als Formular gestaltet. Hier sind jeweils benannte Bereiche (Felder) für bestimmte Informationen (Einträge) vorgesehen. So einen Bereich nennt man Datenfeld und er entspricht einer Tabellenspalte. Für jedes Feld ist ein bestimmter Datentyp vorgesehen: Datum, Zahl, Text, Zeichenkette, ja/nein bzw. wahr/falsch, Bild/Foto usw.

Eine Datenbank entsteht durch Verknüpfung mehrerer Tabellen. Diese Verknüpfungen heißen Beziehungen oder Relationen (relationale Datenbank).