Was ist ein relationales Modell?
Das relationale Modell ist ein einfaches, aber übersichtliches Framework für das Speichern, Abrufen und Datenbankmanagement. Ab 2011 ist es das am häufigsten verwendete Framework, das in den letzten 40 Jahren von Datenbanken verwendet wurde. Die erste tatsächliche Verwendung des Datenbankmodells erfolgte im Jahr 1969, als sein Gründer, Dr. Edgar F. Codd, einen Bericht für seinen Arbeitgeber IBM verfasste und die Grundstruktur des relationalen Modells zur Entwicklung seines Berichts verwendete. Der Bericht wurde mit Erstaunen aufgenommen. Dr. Codd wurde umgehend in die Lage versetzt, nicht nur die Grundstruktur, sondern auch die Abläufe des künftigen relationalen Modells für Datenbanken vollständig auszuarbeiten. Eine Abfragesprache, SQL (Structured Query Language), wurde um das relationale Modell herum erstellt, um Daten in relationalen Datenbanken abzufragen, die auf dem Framework basieren.
Alle Programmierer und Programmentwickler sind in die Konzepte und Operationen des relationalen Modells eingewiesen und können entsprechend seiner Struktur programmieren. Da ein relationales Modell Prädikatenlogik in einer deklarativen Methode verwendet und auf mathematischen Begriffen einer Zweiwegelogik von wahr und falsch basiert, werden alle Daten, die durch diese Logik in Beziehung stehen, anschließend durch relationale Berechnung und relationale Algebra verarbeitet. Mit diesen mathematischen Operationen können Daten nicht nur einfach abgefragt, sondern auch mithilfe weniger Schritte zum Hinzufügen einer Zeile zu einer Tabelle aktualisiert werden. Unter Verwendung von Variablen zur Quantifizierung von Informationen mit Datenwerten verwendet das relationale Modell auch bestimmte Schlüssel, um Einschränkungen bei der Verwendung und Abfrage von Informationen anzuwenden. Von Anfang an verwendete Dr. Codd Attribute, um Datentypen zu spezifizieren, und die Konsistenz wurde in das relationale Modell eingebaut, was es ermutigte, das am weitesten entwickelte Datenbankverwaltungswerkzeug zu werden.
Im Betrieb werden Informationen in einer relationalen Modelldatenbank in kleine Komponenten zerlegt, die auf vielfältige Weise zu größeren Bildern umstrukturiert werden können. Dies hängt von den Variablen ab, die in Bezug auf die Daten abgefragt werden, und von der Verknüpfung vieler kleinerer Komponenten untereinander. Diese kleinen Komponenten werden als Entitäten bezeichnet und in einer Tabelle mit Spalten und Zeilen organisiert. Informationen können in einem beliebigen Format eingegeben und auf der Grundlage einer Reihe von Logikregeln gespeichert werden, die bestimmten Entwurfsprinzipien folgen. Eindeutige Schlüssel identifizieren Entitäten und bewahren die referenzielle Integrität. Daher findet eine Abfrage immer das gleiche Ergebnis, da keine doppelten Informationen vorliegen. Da diese Struktur die relationale Datenbank so flexibel macht, können Programmierer schreiben, dass auf die Datenbank für mehrere unterschiedliche Anwendungen zugegriffen werden kann.
Viele kommerzielle und Open-Source-Produkte basieren seit den späten 1960er Jahren auf dem relationalen Modell und die meisten verwenden die SQL-Abfragesprache, um den Prädikatlogikkomponenten in einer relationalen Datenbank zu entsprechen. Es ist zwar nicht erforderlich, alle Funktionen von SQL zu verwenden, das über eine Drei-Werte-Logik verfügt, es kann jedoch problemlos eine relationale Datenbank abgefragt werden. Es gibt jedoch mindestens 30 andere Sprachen als SQL, die in der Lage sind, Datenbanken zu verwalten und relationale Datenbanken abzufragen. SQL war lediglich die erste Sprache, die in der ursprünglich entwickelten relationalen Modelldatenbank verwendet wurde.