Aspekte relationaler Datenbanken

Zentrale Begriffe: Relation, Entität, Entitätstyp

Bevor wir uns mit konkreten Datenstrukturen befassen, ist es wichtig, die grundlegende Terminologie zu klären. Diese Begriffe bilden das Vokabular, das in der gesamten Datenbanktheorie verwendet wird.

Entität

Eine Entität ist ein eindeutig identifizierbares Objekt der realen Welt, über das Informationen gespeichert werden sollen. Beispiele: der Kunde „Hans Müller“ mit der Kundennummer 1042, das Buch „Faust“ mit der ISBN 978-3-15-000001-6, oder das Produkt „Schreibtischlampe“ mit der Artikelnummer 5517.

Entitätstyp

Ein Entitätstyp ist die abstrakte Beschreibung einer Klasse von gleichartigen Entitäten. Der Entitätstyp „Kunde“ beschreibt alle Kunden, der Entitätstyp „Produkt“ alle Produkte. In einer relationalen Datenbank entspricht ein Entitätstyp typischerweise einer Tabelle.

Relation

Eine Relation ist im mathematischen Sinne eine Menge von Tupeln (Zeilen) mit gleicher Struktur. In der Praxis entspricht eine Relation einer Tabelle in der Datenbank. Wichtig: In einer echten Relation gibt es keine doppelten Zeilen und keine definierte Reihenfolge der Zeilen — das unterscheidet sie von einer einfachen Tabelle.

Attribut

Ein Attribut ist eine Eigenschaft eines Entitätstyps — also eine Spalte in der Tabelle. Beim Entitätstyp „Kunde“ könnten Attribute sein: KundenID, Vorname, Nachname, E-Mail, Geburtsdatum.

Tupel

Ein Tupel ist ein einzelner Datensatz — eine Zeile in der Tabelle. Ein Tupel im Entitätstyp „Kunde“ könnte lauten: (1042, ‚Hans‘, ‚Müller‘, ‚hans@example.com‘, ‚1985-03-14‘).

Primärschlüssel, Fremdschlüssel und zusammengesetzte Schlüssel

Primärschlüssel (Primary Key)

Ein Primärschlüssel ist ein Attribut (oder eine Kombination von Attributen), das jeden Datensatz in einer Tabelle eindeutig identifiziert. Kein zwei Datensätze dürfen denselben Primärschlüsselwert haben, und der Primärschlüssel darf nicht NULL (leer) sein.

Beispiel: In der Tabelle ‚Kunden‘ ist die Spalte ‚KundenID‘ der Primärschlüssel. Jeder Kunde erhält eine einzigartige ID (1001, 1002, 1003 …). Kein zwei Kunden haben dieselbe ID.

Ein Primärschlüssel kann natürlich (z. B. eine Sozialversicherungsnummer) oder künstlich (eine automatisch generierte Zahl) sein. Künstliche Primärschlüssel sind in der Praxis bevorzugt, da sie stabiler sind und nicht von externen Systemen abhängen.

Fremdschlüssel (Foreign Key)

Ein Fremdschlüssel ist ein Attribut in einer Tabelle, das auf den Primärschlüssel einer anderen (oder derselben) Tabelle verweist. Er stellt die Verbindung zwischen zwei Tabellen her.

Beispiel: Die Tabelle ‚Bestellungen‘ enthält eine Spalte ‚KundenID‘. Diese ist ein Fremdschlüssel, der auf die Spalte ‚KundenID‘ in der Tabelle ‚Kunden‘ verweist. So ist jede Bestellung einem bestimmten Kunden zugeordnet.

Zusammengesetzte Schlüssel (Composite Key)

Manchmal ist kein einzelnes Attribut ausreichend, um einen Datensatz eindeutig zu identifizieren. In diesem Fall kombiniert man mehrere Attribute zu einem zusammengesetzten Schlüssel.

Beispiel: In einer Tabelle ‚Kursbelegungen‘ mit den Spalten ‚StudentenID‘ und ‚KursID‘ ist weder die StudentenID noch die KursID allein eindeutig — ein Student belegt viele Kurse, ein Kurs hat viele Studenten. Erst die Kombination (StudentenID + KursID) identifiziert eine Belegung eindeutig.