Datenbankdesign und SQL Joins

Definition: The process of structuring a database to facilitate efficient data storage, retrieval, and integrity.
Key Concepts:
- Entities: Objects or things in the database (e.g., Customers, Orders).
- Attributes: Characteristics of entities (e.g., CustomerID, OrderDate).
- Relationships: Connections between entities (e.g., Customers place Orders).
Normalization:
- Purpose: Reduce data redundancy and improve data integrity.
- Normal Forms:
  - 1NF: Eliminate repeating groups; ensure atomicity.
  - 2NF: Remove partial dependencies on composite keys.
  - 3NF: Eliminate transitive dependencies.
Primary Key: Unique identifier for each record in a table.
Foreign Key: A field in one table that uniquely identifies a row in another table, establishing a relationship.
Schema: The structure of the database defined by tables, columns, data types, and relationships.

Definition: A method to combine rows from two or more tables based on related columns.
Types of Joins:
- INNER JOIN: Returns records with matching values in both tables.
- LEFT JOIN (or LEFT OUTER JOIN): Returns all records from the left table and matched records from the right table. If no match, NULLs are returned for the right table.
- RIGHT JOIN (or RIGHT OUTER JOIN): Returns all records from the right table and matched records from the left table. If no match, NULLs are returned for the left table.
- FULL JOIN (or FULL OUTER JOIN): Returns all records when there is a match in either left or right table. NULLs for non-matching rows.
- CROSS JOIN: Returns the Cartesian product of two tables, creating all possible combinations of rows.

Definition: A query nested within another SQL query.
Types of Subqueries:
- Single-row subquery: Returns a single row and can be used with operators like =, <, >.
- Multi-row subquery: Returns multiple rows and can be used with operators like IN, ANY, ALL.
- Correlated subquery: A subquery that references columns from the outer query, executed once for each row processed by the outer query.
Usage:
- In SELECT statements to filter results.
- In INSERT statements to insert data based on results from another query.
- In UPDATE or DELETE statements to modify or remove data based on related data from other tables.
Performance Considerations: Subqueries can sometimes be less efficient than JOINs; optimizing query structure may improve performance.

Definition: Strukturierung einer Datenbank zur effizienten Speicherung, Abholung und Integrität von Daten.
Schlüsselkonzepte:
- Entitäten: Objekte oder Dinge in der Datenbank (z. B. Kunden, Bestellungen).
- Attribute: Merkmale der Entitäten (z. B. Kunden-ID, Bestelldatum).
- Beziehungen: Verbindungen zwischen Entitäten (z. B. Kunden tätigen Bestellungen).
Normalisierung:
- Zweck: Reduzierung der Datenredundanz und Verbesserung der Datenintegrität.
- Normalformen:
  - 1NF: Wiederholte Gruppen eliminieren; Atomarität sicherstellen.
  - 2NF: Teilabhängigkeiten von zusammengesetzten Schlüsseln entfernen.
  - 3NF: Transitive Abhängigkeiten eliminieren.
Primärschlüssel: Eindeutiger Identifikator für jeden Datensatz in einer Tabelle.
Fremdschlüssel: Feld in einer Tabelle, das eine Zeile in einer anderen Tabelle eindeutig identifiziert und eine Beziehung herstellt.
Schema: Die Struktur der Datenbank, definiert durch Tabellen, Spalten, Datentypen und Beziehungen.

Definition: Methode zur Kombination von Zeilen aus zwei oder mehr Tabellen basierend auf verwandten Spalten.
Arten von Joins:
- INNER JOIN: Gibt Datensätze mit Übereinstimmungen in beiden Tabellen zurück.
- LEFT JOIN (oder LEFT OUTER JOIN): Gibt alle Datensätze aus der linken Tabelle sowie zugeordnete Datensätze aus der rechten Tabelle zurück. Bei keiner Übereinstimmung werden NULLs für die rechte Tabelle zurückgegeben.
- RIGHT JOIN (oder RIGHT OUTER JOIN): Gibt alle Datensätze aus der rechten Tabelle sowie zugeordnete Datensätze aus der linken Tabelle zurück. Bei keiner Übereinstimmung werden NULLs für die linke Tabelle zurückgegeben.
- FULL JOIN (oder FULL OUTER JOIN): Gibt alle Datensätze zurück, wenn eine Übereinstimmung in der linken oder der rechten Tabelle vorliegt. NULLs für nicht übereinstimmende Zeilen.
- CROSS JOIN: Gibt das kartesische Produkt von zwei Tabellen zurück und erzeugt alle möglichen Kombinationen von Zeilen.

Definition: Eine Abfrage, die innerhalb einer anderen SQL-Abfrage geschachtelt ist.
Arten von Unterabfragen:
- Einzelzeilenunterabfrage: Gibt eine einzelne Zeile zurück und kann mit Operatoren wie = verwendet werden.
- Mehrzeilenunterabfrage: Gibt mehrere Zeilen zurück und kann mit Operatoren wie IN, ANY, ALL verwendet werden.
- Korrellierte Unterabfrage: Eine Unterabfrage, die Spalten aus der äußeren Abfrage referenziert und einmal für jede verarbeitete Zeile der äußeren Abfrage ausgeführt wird.
Verwendung:
- In SELECT-Anweisungen zur Filterung von Ergebnissen.
- In INSERT-Anweisungen, um Daten basierend auf Ergebnissen einer anderen Abfrage einzufügen.
- In UPDATE- oder DELETE-Anweisungen zum Ändern oder Entfernen von Daten basierend auf verwandten Daten aus anderen Tabellen.
Leistungsüberlegungen: Unterabfragen können weniger effizient sein als Joins; die Optimierung der Abfragestruktur kann die Leistung verbessern.