Vergleich hierarchischer und relationaler Datenbanken

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Thema der Seminararbeit
1.2 Zielsetzung der Seminararbeit
1.3 Aufbau der Seminararbeit

2 Grundlegende Begrifflichkeiten
2.1 Datenbank
2.2 Datenbankmodell.
2.3 Datenbankmanagementsystem.

3 Hierarchische Datenbanken
3.1 Grundgedanke
3.2 Aufbau.

4 Relationale Datenbanken
4.1 Grundgedanke
4.2 Aufbau.
4.3 Beziehungen.

5 Vergleich der Modelle
5.1 Vorteile einer hierarchischen Datenbank
5.2 Vorteile einer relationalen Datenbank

6 Fazit

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Hierarchisches Datenbankmodell

Abbildung 2: Bestandteile der relationalen Datenbank

Abbildung 3: Schlüssel einer relationalen Datenbank

1 Einleitung

1.1 Thema der Seminararbeit

Datenbanken (DB) beinhalten die Daten für Unternehmen und Organisationen, auf die Anwendungsprogramme zugreifen. Sie bilden die Grundlage eines jeden ERP- und CRM-Systems und somit die Basis der Informationsverwaltung der heutigen Wirtschaft. Beim Erstellen einer DB sollte ein Datenbankmodell (DBM) zugrunde gelegt werden, wobei auf mehrere DBM zurückgegriffen werden kann. Hierbei ist es wichtig, die Vorund Nachteile der jeweiligen Modelle zu kennen, um zu entscheiden, welches für den Anwendungszweck am geeignetsten ist. Neben dem Netzwerkdatenbankmodell, dem objektorientierten DBM und vielen anderen, gibt es das älteste¹, das hierarchische DBM sowie das heute bekannteste, das relationale DBM.

1.2 Zielsetzung der Seminararbeit

Im Rahmen der Seminararbeit werden die Modelle der hierarchischen und relationalen DB analysiert und gegenübergestellt sowie die Vor- und Nachteile beider Modelle erläutert. Ziel ist es, durch diese Analyse feststellen zu können, in welcher Situation, mit welcher Begründung, welches DBM zum Einsatz kommen sollte, um den Datenbankmodellierer eine Entscheidungshilfe zu geben.

1.3 Aufbau der Seminararbeit

Die Seminararbeit besteht neben den Verzeichnissen und der Einleitung aus drei großen Teilen. Im ersten Teil werden die grundlegenden Begriffe erläutert, die notwendig sind, um der Argumentation der Arbeit folgen zu können. Im Hauptteil werden die beiden DBM in Bezug auf Aufbau uns Struktur erläutert und anschließend verglichen. Die Ergebnisse werden abschließend in einem Fazit zusammengefasst.

2 Grundlegende Begrifflichkeiten

2.1 Datenbank

Eine DB ist eine Menge von untereinander in logischer Beziehung stehenden, zu verwaltenden Daten. Hierbei werden Objekte der realen Welt abstrakt digital abgebildet. Es werden nur die für die Verwendung der DB wichtigen Eigenschaften dieser Objekte übernommen. Ein Supermarkt würde für seine Lebensmittel bspw. eine DB verwenden, in der die Eigenschaften wie Preis pro Stück, Größe oder Mindesthaltbarkeitsdatum abgebildet werden. Eigenschaften wie Haptik und Aussehen sind für die Verwaltung der Daten nicht von vorrangiger Bedeutung und würden somit nicht in die DB aufgenommen werden.²

2.2 Datenbankmodell

Das DBM legt den logischen Aufbau, also die Art der Beziehungen der Daten fest. Es ist so zu sagen das Fundament, auf dem die DB beruht. Die gesamte Infrastruktur der DB resultiert aus der Wahl des DBM. Der physische Aufbau, also die Speicheradressen haben nichts mit dem DBM zu tun. Die beiden bekanntesten DBM sind das hierarchische und das relationale DBM.³

2.3 Datenbankmanagementsystem

Ein Datenbankmanagement (DBMS) „ist eine Sammlung von Programmen, die es … ermöglicht, Daten zentral und effizient zu verwalten.“⁴ Damit ist es die Schnittstelle zwischen der DB und dem Anwender, die zum einen dem Anwender eine geordnete und lesbare Version der Daten zur Verfügung stellt. Zum anderen ist es ein Werkzeug zur Überprüfung und Einhaltung der Regeln der DB zur Vermeidung von Duplikaten sowie Dateninkonsistenzen.

3 Hierarchische Datenbanken

3.1 Grundgedanke

Als ältestes DBM hat das hierarchische DBM den Grundgedanken, dass alle Daten einer DB in einer Hierarchie dargestellt werden können. Es gibt also Daten, die anderen Daten untergeordnet oder nachfolgend sind. Die Beziehungen zwischen den Daten lassen sich als Eltern-Kind/Parent-Child-Verbindung darstellen. Das Wurzelelement, das oberste Element, welches kein Parent hat, ist somit das Verbindungsstück aller Daten der DB und der Einstiegspunkt beim Arbeiten mit dieser. Von diesem aus, lassen sich über einen jeweils bestimmten Pfad abwärts des Modells, alle Daten der DB eindeutig finden.

3.2 Aufbau

Die Daten einer in einer hierarchischen DB stehen untereinander durch einfache Eltern- Kind- Beziehungen oder Parent-Child-Relationships in Verbindung. Hierbei ist zu beachten, dass jedes Datum genau ein Parent hat (Ausnahme bildet die Wurzel der DB). Ein Datum kann beliebig viele Children haben. Die Anzahl dieser entscheidet über die Art des Datums.

Es gibt drei Arten von Daten in einer hierarchischen DB.⁵

- Wurzel:

Dieses Datum steht an oberster Stelle der DB. Es hat keine Parent-Datum und bildet den Einstieg in die DB.

- Blätter:

Als Blätter bezeichnet man die letzten Daten einer hierarchischen DB. Sie haben keine Children und besitzen als einzige Verbindung zu den anderen Daten die Beziehung zu ihrem Parent-Datum.

- Knoten:

Unter Knoten versteht man die Elemente der DB die sowohl ein Parent-Datum, als auch mindestens ein Child-Datum besitzen. Ein Knoten kann beliebig viele Child-Elemente haben.

Die Information über eine Beziehung zu einem bekannten Datensatz ist nur auf einem Parent existent. Das Child-Datum hat keine Informationen zum oder über das ParentDatum. Das Parent-Datum ist dem Child-Datum also unbekannt. Aus diesem Grund macht es mehr Sinn, den Begriff Referenz statt Beziehung zu verwenden, da eine Referenz im Gegensatz zu einer Beziehung einseitig ist. Unter Berücksichtigung dieser einseitig gerichteten Referenzen lässt sich festhalten, dass eine hierarchische DB vom logischen Aufbau an eine Baumstruktur angelehnt ist.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Hierarchisches Datenbankmodell⁶

Die vorstehende Graphik stellt einen einfachen Aufbau einer hierarchischen DB dar. Gut zu erkennen, sind die ausschließlich nach unten gerichteten Pfeile, die die einseitige Referenz des Parent- auf das Child-Datum wiedergeben Daten ohne abgehende Pfeile werden als Blätter bezeichnet und das oberste Element, der Einstiegspunkt in die DB ist die Wurzel.

[...]

¹ Vgl. Hochreiter, H. J. (1998), S. 6

² Vgl. Bildner, C. (2010), S. 19

³ Vgl. Jarosch, H. (2002), S. 115

⁴ Laudon, K. C. et al. (2010), S. 294

⁵ Vgl. Geisler, F. (2014), S. 54

⁶ Eigene Abbildung nach: Schicker, E. (1999), S. 59