4 Datenbank und Tabellen anlegen

4.1 Die Programmiersprache SQL

SQL (Structured Query Language) ist die Standardsprache für die Arbeit mit relationalen Datenbanken. Sie wurde in den 1970er Jahren entwickelt und seitdem kontinuierlich erweitert. SQL ist in verschiedene Sprachbereiche unterteilt:

• DDL (Data Definition Language) - Zum Erstellen und Ändern von Datenbankstrukturen
• DML (Data Manipulation Language) - Zum Einfügen, Ändern und Löschen von Daten
• DQL (Data Query Language) - Zum Abfragen von Daten
• DCL (Data Control Language) - Zur Rechteverwaltung

In diesem Kapitel konzentrieren wir uns auf die DDL-Befehle zum Anlegen von Datenbanken und Tabellen.

4.2 Anlegen der Datenbank

4.2.1 Wie lege ich eine Datenbank an?

Eine neue Datenbank wird mit dem Befehl CREATE DATABASE erstellt:

CREATE DATABASE firmenverwaltung;

Um die neue Datenbank anschließend zu verwenden, muss sie mit dem Befehl USE ausgewählt werden:

USE firmenverwaltung;

Beim Erstellen der Datenbank gibt es einige wichtige Optionen:

-- Mit Angabe von Zeichensatz und Sortierung
CREATE DATABASE firmenverwaltung 
CHARACTER SET utf8mb4 
COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

-- Nur erstellen, wenn die Datenbank noch nicht existiert
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS firmenverwaltung;

4.2.2 Wie lösche ich eine Datenbank?

Eine Datenbank kann mit dem Befehl DROP DATABASE gelöscht werden:

DROP DATABASE firmenverwaltung;

-- Sicherere Variante, die prüft, ob die Datenbank existiert
DROP DATABASE IF EXISTS firmenverwaltung;

ACHTUNG: Dieser Befehl löscht die Datenbank und alle darin enthaltenen Daten unwiderruflich!

4.2.3 Wie weise ich einen Zeichensatz zu?

Der Zeichensatz bestimmt, welche Zeichen in der Datenbank gespeichert werden können. Er kann bei der Erstellung der Datenbank festgelegt werden:

-- Bei der Erstellung
CREATE DATABASE firmenverwaltung 
CHARACTER SET utf8mb4;

-- Nachträglich ändern
ALTER DATABASE firmenverwaltung 
CHARACTER SET utf8mb4;

Empfohlene Zeichensätze sind:

• utf8mb4 - Unicode-Zeichensatz, der alle gängigen Zeichen abdeckt (empfohlen)
• latin1 - Westeuropäische Zeichen (veraltet)

4.2.4 Wie weise ich eine Sortierung zu?

Die Sortierung (Collation) bestimmt, wie Zeichenketten verglichen und sortiert werden. Auch sie kann bei der Erstellung der Datenbank festgelegt werden:

-- Bei der Erstellung
CREATE DATABASE firmenverwaltung 
COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

-- Nachträglich ändern
ALTER DATABASE firmenverwaltung 
COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

Häufig verwendete Sortierungen sind:

• utf8mb4_unicode_ci - Unterscheidet nicht zwischen Groß- und Kleinschreibung
• utf8mb4_bin - Binärer Vergleich, unterscheidet zwischen Groß- und Kleinschreibung

4.3 Tabellen anlegen

4.3.1 Welche Datentypen gibt es?

MySQL bietet verschiedene Datentypen für unterschiedliche Arten von Daten:

Zahlen:

• INT - Ganze Zahlen im Bereich von -2^31 bis 2^31-1
• TINYINT - Kleine ganze Zahlen im Bereich von -128 bis 127
• DECIMAL(m,n) - Festkommazahlen mit insgesamt m Stellen, davon n Nachkommastellen
• FLOAT, DOUBLE - Fließkommazahlen

Text:

• CHAR(n) - Zeichenkette mit fester Länge n
• VARCHAR(n) - Zeichenkette mit variabler Länge bis maximal n Zeichen
• TEXT - Langer Text mit variabler Länge

Datum und Zeit:

• DATE - Datum im Format YYYY-MM-DD
• TIME - Zeit im Format HH:MM:SS
• DATETIME - Kombination aus Datum und Zeit
• TIMESTAMP - Zeitstempel, wird automatisch beim Einfügen oder Ändern gesetzt

Sonstige:

• ENUM - Aufzählung aus einer vorgegebenen Liste von Werten
• BOOLEAN - Wahrheitswert (TRUE/FALSE oder 1/0)
• BLOB - Binary Large Object, für die Speicherung von Binärdaten wie Bildern oder Dokumenten

4.3.2 Wie lege ich eine Tabelle an?

Eine neue Tabelle wird mit dem Befehl CREATE TABLE erstellt:

CREATE TABLE mitarbeiter (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    vorname VARCHAR(50) NOT NULL,
    nachname VARCHAR(50) NOT NULL,
    geburtsdatum DATE,
    abteilung VARCHAR(100),
    gehalt DECIMAL(10,2)
);

Wichtige Optionen bei der Definition der Spalten sind:

• NOT NULL - Der Wert darf nicht leer sein
• DEFAULT - Ein Standardwert, der verwendet wird, wenn kein Wert angegeben wird
• AUTO_INCREMENT - Ein automatisch hochzählender Wert (meist für Primärschlüssel verwendet)
• PRIMARY KEY - Kennzeichnet die Spalte(n) als Primärschlüssel
• FOREIGN KEY - Kennzeichnet die Spalte als Fremdschlüssel, der auf den Primärschlüssel einer anderen Tabelle verweist

4.3.3 Wann eine Aufzählung (ENUM) und wann eine neue Tabelle?

Eine Aufzählung (ENUM) bietet sich an, wenn:

• Die Auswahlliste sich selten oder nie ändert
• Die Liste der möglichen Werte kurz ist
• Keine zusätzlichen Informationen zu den Werten benötigt werden

CREATE TABLE mitarbeiter (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    status ENUM('aktiv', 'beurlaubt', 'ausgeschieden')
);

Eine eigene Tabelle ist dagegen sinnvoll, wenn:

• Die Liste der möglichen Werte sich häufig ändern kann
• Zu den Werten noch zusätzliche Informationen gespeichert werden sollen
• Die Werte in mehreren Tabellen wiederverwendet werden

CREATE TABLE status (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    bezeichnung VARCHAR(50),
    beschreibung TEXT
);

CREATE TABLE mitarbeiter (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    status_id INT,
    FOREIGN KEY (status_id) REFERENCES status(id)
);

4.3.4 Wann verwende ich NOT NULL?

Die Option NOT NULL sollte verwendet werden, wenn:

• Ein Wert für die Spalte zwingend erforderlich ist
• Der Wert für Berechnungen oder Bedingungen benötigt wird
• Der Wert Teil eines Schlüssels (PRIMARY KEY oder UNIQUE KEY) ist

CREATE TABLE bestellung (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    kunde_id INT NOT NULL,
    bestelldatum DATE NOT NULL,
    lieferdatum DATE,  -- kann NULL sein
    FOREIGN KEY (kunde_id) REFERENCES kunden(id)
);

4.3.5 Wie lege ich einen Fremdschlüssel fest?

Fremdschlüssel werden mit der Option FOREIGN KEY definiert:

CREATE TABLE bestellungen (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    kunde_id INT NOT NULL,
    datum DATE NOT NULL,
    FOREIGN KEY (kunde_id) REFERENCES kunden(id)
        ON DELETE RESTRICT
        ON UPDATE CASCADE
);

Optionen für Fremdschlüssel:

• ON DELETE - Legt das Verhalten fest, wenn der referenzierte Datensatz gelöscht wird
• ON UPDATE - Legt das Verhalten fest, wenn der referenzierte Schlüssel geändert wird

Mögliche Aktionen sind:

• RESTRICT - Verbietet das Löschen oder Ändern, wenn abhängige Datensätze existieren
• CASCADE - Führt die Aktion (Löschen oder Ändern) auch für die abhängigen Datensätze durch
• SET NULL - Setzt den Fremdschlüssel auf NULL, wenn der referenzierte Datensatz gelöscht oder geändert wird

4.3.6 Wie kann ich Tabellen aus anderen herleiten?

Mit der Klausel CREATE TABLE ... LIKE können Sie eine neue Tabelle mit der gleichen Struktur wie eine bestehende Tabelle erstellen:

-- Leere Kopie der Tabelle "mitarbeiter" erstellen
CREATE TABLE mitarbeiter_archiv LIKE mitarbeiter;

-- Kopie mit Daten erstellen
CREATE TABLE mitarbeiter_backup 
AS SELECT * FROM mitarbeiter;

4.3.7 Temporäre Tabellen!

Für temporäre Tabellen, die nur während der aktuellen Session existieren, können Sie den Befehl CREATE TEMPORARY TABLE verwenden:

CREATE TEMPORARY TABLE temp_results (
    id INT,
    name VARCHAR(100),
    wert DECIMAL(10,2)
);

Temporäre Tabellen werden automatisch am Ende der Session gelöscht. Sie sind nützlich, um Zwischenergebnisse zu speichern oder komplexe Abfragen zu vereinfachen.