Objektorientiert versus relational – Datenbanktheorie für Nicht-Informatiker
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Während meiner Arbeit im Bereich des Dokumentenmanagement wurde ich oftmals mit den
Begriffen der relationalen und objektorientierten Speicherung von Daten in Datenbaken
konfrontiert. Schnell lernte ich, welcher Hersteller, welches Modell anwendet und dass
allgemein das relationale Modell weiter verbreitet ist, obwohl das objektorientierte
Modell für Dokumentenmanagement vorteilhafter wäre. Dann fragte mich mal ein Kunde, was
denn eigentlich der Unterschied sei – und so genau konnte ich ihm das leider auch nicht
erklären. Unzufrieden mit mir selbst habe ich mich also hingesetzt, Bücher gewälzt, im
Internet recherchiert und Entwickler und Datenbankspezialisten ausgefragt.
Kennen Sie den Unterschied? Falls nicht, möchte ich die folgenden Zeilen nutzen, um ihnen einen kleinen
Einblick in die Welt der Datenbankmodellierung zu geben.
Was sind Datenbanken?
Datenbanken speichern Informationen innerhalb einer einheitlichen Systematik. Sie
speichern diese Daten beispielsweise auf der Festplatte, sodass die Daten auf gleiche
Weise dauerhaft wieder aufgerufen werden können.
Wie diese Daten gesucht und gefunden werden können und wie Rechte hinsichtlich der
Informationen verwaltet werden, entscheidet ein übergeordnetes Datenbankmanagementsystem.
Im Bereich des Dokumentenmanagement gibt es zwei populäre Arten der Datenbankmodellierung.
Zum einen die relationale und zum anderen die objektorientierte Speicherung von Daten. Was
bedeuten diese Begriffe nun eigentlich?
Relationale Datenbanken
Im relationalen Modell werden Daten innerhalb zweidimensionaler Tabellen mit einer festen
Anzahl Spalten und einer beliebigen Anzahl Zeilen gespeichert. Die Spalten stehen dabei
jeweils für eine Ausprägung, die Zeilen für einen Datensatz.
Um beispielsweise zu speichern, dass der Kunde Herr Erwin Müller in der Gartenstraße in
Berlin wohnt, würden 5 Spalten und eine Zeile benötigt. Die Zeile entspricht dem
Datensatz, also in diesem Falle unserem Kunden Herrn Müller. Die Spalten entsprechen
Anrede, Vornamen, Namen, Straße und Ort.
Anrede | Vorname | Name | Straße | Ort
Herr | Erwin | Müller | Gartenstraße | Berlin
Nun schließt Herr Müller einen Vertrag über eine Haftpflichtpolice ab. Zu diesem Datensatz
gibt es dann zwei Tabellen.
Eine Tabelle verwaltet sämtlich Dokumententypen. Die andere Tabelle stellt den Vertrag von
Herrn Müller dar. Die Tabellen referenzieren aufeinander, sodass das
Datenbankmanagementsystem weiß, dass die Dokumentenypnr. 4 auf den Dokumententyp Vertrag
hinweist.
Damit das Datenbankmanagementsystem sieht, dass der Vertrag zu Herrn Müller gehört,
bekommt Herr Müller von Anfang an eine Kundenummer, welche auch in der Tabelle des
Vertrages auftaucht und beide Tabellen verbindet.
Im Laufe der Zeit schließt Herr Müller viele Verträge ab und jeder bekommt eine eigene
Tabelle, welche über die Kundennummer auf Herrn Müller verweist. Wenn man dann nach den
Verträgen von Herrn Müller sucht, durchsucht das Datenbankmanagementsystem alle Tabellen
der Datenbank nach der Ausprägung Herr Müller. Es findet die Kundennr. 123 als Referenz.
Außerdem sucht es nach dem Dokumententyp Vertrag und findet die Dokumententypnr. 4 als
Referenz. Dann sucht es nach allen Tabellen, in denen diese beiden Ausprägungen vorkommen.
Sie können sich vorstellen, dass das noch viel komplizierter werden kann, je spezieller
die Suche ist.
Jetzt nehmen wir einmal an, Herr Erwin Müller heiratet Elke Fröhlich aus der
Kornblumenstraße. Herr Müller ist ein fortschrittlicher Mensch und seinen Nachnamen konnte
er eh noch nie so richtig leiden. Daher nimmt er den Namen seiner Frau an und zieht zu
ihr. Selbstverständlich meldet er dies seiner Versicherung. In der Datenbank wird dann die
erste Tabelle dementsprechend geändert.
Kundennummer | Anrede | Vorname | Name | Straße | Ort
123 | Herr| Erwin |Fröhlich |Kornblumenstraße |Berlin
Damit ändert sich aber in der Datenbank der gesamte Zusammenhang seiner Verträge. Laut
Datenbank hat nun Herr Erwin Fröhlich sämtliche Verträge abgeschlossen und es ist auf den
ersten Blick nicht zu erkennen, dass Herr Fröhlich damals noch Müller hieß. Wenn jetzt ein
älterer Kollege sich an Herrn Müller erinnert und nach ihm in der Datenbank sucht, wird er
Mühe haben, ihn zu finden.
Soviel zu Systematik und ersten Problemen bei relationalen Datenbanken.
Objektorientierte Datenbanken
In einer objektorientierten Datenbank wird jeder Datensatz als ein Ganzes gespeichert.
Herr Müller wird im ersten Schritt gespeichert als
Kundennr. 123
Herr Erwin Müller
Gartenstraße
Berlin
Der Unterschied zur relationalen Datenbank wird erst bei Abschluss der Versicherungspolice
deutlich. Diese wird ebenfalls als ein Objekt gespeichert als
Dokumententyp Vertrag
Dokumtententypnr. 4
Versicherungspolice
Kundennr. 123
Herr Erwin Müller
Gartenstraße
Berlin
Herr Müller schließt im Laufe der Zeit viele Verträge ab und jeder wird als eigenständiges
Objekt gespeichert. Wenn man dann nach den Verträgen von Herrn Müller sucht, durchsucht
das Datenbankmanagementsystem alle Objekte der Datenbank nach solchen, welche die
Ausprägungen "Vertrag" und "Herr Müller" beinhalten. Es ist also möglich, direkt den
Suchbegriffen zu folgen, ohne Referenzierung auf vielfältige andere Tabellen. Dies
steigert die Leistungsfähigkeit der Suche innerhalb der Datenbank.
Gleichzeitig werden viele Informationen jedoch doppelt gespeichert – man spricht hier von
redundanter Datenhaltung. Dies ist auch der Grund, weswegen objektorientierte Datenbanken
lange Zeit wenig beachtet wurden – frühere Speichermedien wären bereits nach kurzer Zeit
völlig überlastet gewesen. Heutzutage stellen Datenmengen in diesem Bereich seltenst eine
Herausforderung dar.
Jetzt heiratet Herr Erwin Müller, Elke Fröhlich aus der Kornblumenstraße. Herr Müller
nimmt den Namen seiner Frau an und zieht zu ihr. Selbstverständlich meldet er dies seiner
Versicherung. In der Datenbank wird ein Verweis von Herrn Erwin Müller auf Herrn Erwin
Fröhlich hinterlegt.
Die Datensätze werden hierdurch nicht geändert, ebenso wenig der Zusammenhang, in welchem
sie gespeichert wurden. Wenn jetzt ein älterer Kollege sich an Herrn Müller erinnert und
nach ihm in der Datenbank sucht, wird er ihn wie eh und je finden.
Fazit
Natürlich ist dies ein sehr vereinfachtes Beispiel. Aber es stellt zwei große Unterschiede
beider Arten der Datenbankmodellierung dar:
Zum einen ist die Suche in relationalen Datenbanken deutlich verstrickter als in
objektorientierten Systemen. Ergebnis sind längere Suchzeiten. Meiner Meinung nach folgen
hieraus auch weniger Möglichkeiten der Suche. In jedem Falle sind die verschiedensten
Suchmöglichkeiten innerhalb einer objektorientierten Struktur deutlich einfacher zu
gestalten.
Zum anderen garantiert die objektorientierte Datenbank Unveränderlichkeit. Vor allem im
Dokumentenmanagement ist dies ein nicht zu vernachlässigender Faktor. Selbstverständlich
werden die Dokumente selbst auch in der relationalen Datenbank nicht verändert – nur der
Zusammenhang, in welchem sie gespeichert sind. Doch reicht dies oftmals aus, um
verwirrende Suchergebnisse zu liefern.
Es gibt noch viele andere Unterschiede zwischen beiden Datenbanken. So gehen heute fast
sämtliche Programmiersprachen (Delphi, C++, Perl, Java) objektorientiert vor. Daher wird
vor allem Software meist mit objektorientierten Programmiersprachen entwickelt. Diese
objektorientierten Objekte in relationalen Datenbanken zu speichern oder sie damit zu
verbinden ist selbstredend deutlich aufwendiger, als wenn beide Systeme einer Modellierung
folgen.
Der relationale Ansatz ist für die Datenhaltung einfacher, stringenter Informationen mit
wenigen Querverweisen zwischen den Datensätzen die beste Lösung. Doch gerade die
umfangreichen Verknüpfungen zwischen Dokumenten, Personen, Unternehmen, etc. in
Dokumentenmanagementsystemen sind innerhalb einer objektorientierten Datenbank deutlich
besser abzubilden. So kann man in objektorientierten Datenbanken besser Strukturen
abbilden (Unternehmen/Bereich/Abteilung) und die Datenbanken sind generell
leistungsfähiger.
Dennoch beherrschen relationale Datenbanken den Markt im Dokumentenmanagement und es steht
in den Sternen, ob sich dies jemals ändern wird. Aber in jedem Fall kennen wir jetzt den
Unterschied zwischen beiden Modellierungen ein wenig besser…
Erschienen: 02/2007
Autor: Pia Heine
| | Pia Heine arbeitet nach beratenden Tätigkeiten innerhalb des Produkt- und Kundenmanagement als Leiterin Marketing bei der Drivve GmbH & Co.KG, einem Hersteller von Software der Bereiche Customer Relationship Management, Dokumenten- und Workflowmanagement.
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