RDB vs NoSQL: Die richtige Datenbank wählen

Datenbanken sind das Rückgrat jeder Anwendung. Die Wahl zwischen relationalen Datenbanken (RDB) und NoSQL kann den Erfolg Ihres Projekts bestimmen.

Was ist eine relationale Datenbank (RDB)?

RDB speichert Daten im Tabellenformat und verwendet SQL (Structured Query Language) zur Datenverwaltung.

Hauptmerkmale von RDB

1. Schema

CREATE TABLE users (
  id INT PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(100) NOT NULL,
  email VARCHAR(100) UNIQUE,
  created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

2. Beziehungen

CREATE TABLE orders (
  id INT PRIMARY KEY,
  user_id INT,
  FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)
);

3. ACID-Eigenschaften

• Atomicity: Transaktion erfolgreich komplett oder komplett fehlgeschlagen
• Consistency: Datenintegrität aufrechterhalten
• Isolation: Keine Interferenz zwischen gleichzeitigen Transaktionen
• Durability: Festgeschriebene Daten dauerhaft gespeichert

RDB-Vorteile

• Datenintegrität: Fremdschlüssel und Einschränkungen verhindern fehlerhafte Daten
• Komplexe Abfragen: JOIN, Unterabfragen für verschiedene Analysen
• Transaktionsunterstützung: Wesentlich für Finanzoperationen
• Ausgereiftes Ökosystem: Jahrzehnte bewährter Technologie

RDB-Nachteile

• Schwierige horizontale Skalierung: Begrenzte Leistungsverbesserung durch Hinzufügen von Servern
• Schema-Änderungskosten: Vollständige Datenmigration bei Strukturänderungen erforderlich
• Große Datenlimits: Leistungseinbußen bei Milliarden von Datensätzen

Was ist NoSQL?

NoSQL steht für "Not Only SQL" und speichert Daten auf verschiedene nicht-relationale Weise.

NoSQL-Typen

1. Dokumentenspeicher - MongoDB, CouchDB

{
  "_id": "user123",
  "name": "Max Mustermann",
  "email": "max@example.com",
  "addresses": [
    { "type": "home", "city": "Berlin" },
    { "type": "office", "city": "München" }
  ]
}

2. Schlüssel-Wert-Speicher - Redis, DynamoDB

SET user:123:name "Max Mustermann"
GET user:123:name // "Max Mustermann"

3. Spaltenfamilien-Speicher - Cassandra, HBase

• Optimiert für große Datenanalysen
• Ideal für Zeitreihendaten, Protokolldaten

4. Graphdatenbank - Neo4j, ArangoDB

• Perfekt für soziale Netzwerke, Empfehlungssysteme
• Sehr schnelle Beziehungsdurchquerung

NoSQL-Vorteile

• Flexibles Schema: Einfaches Hinzufügen/Entfernen von Feldern
• Einfache horizontale Skalierung: Lineare Leistungsverbesserung mit zusätzlichen Servern
• Schnelles Lesen/Schreiben: Hoher Durchsatz mit einfacher Struktur
• Große Datenverarbeitung: Effiziente Verarbeitung von Milliarden von Datensätzen

NoSQL-Nachteile

• Begrenzte komplexe Abfragen: JOIN schwierig oder unmöglich
• Schwächere Konsistenz: Eventual Consistency
• Begrenzte Transaktionsunterstützung: Einige NoSQL unterstützen ACID nicht
• Lernkurve: Unterschiedliche Abfragesprache für jede NoSQL

Wann welche wählen

Wählen Sie RDB wenn:

1. Finanz-/Zahlungssysteme

BEGIN TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;

2. Komplexe Beziehungen

• ERP, CRM-Systeme
• E-Commerce (Bestell-Produkt-Kunden-Beziehungen)
• Reservierungssysteme

3. Umfangreiche Berichte/Analysen

Wählen Sie NoSQL wenn:

1. Echtzeit-Big-Data

• Protokollerfassung und -analyse
• IoT-Sensordaten
• Social-Media-Feeds

2. Schnelles Prototyping

db.products.insertOne({
  name: "Neues Produkt",
  price: 10000,
  discount: 0.1,
  tags: ["neu", "sale"]
});

3. Caching-Schicht

await redis.set(`session:${userId}`, JSON.stringify(sessionData), 'EX', 3600);

4. Content-Management-Systeme (CMS)

Hybridansatz

Moderne Anwendungen verwenden oft beide zusammen:

┌─────────────────────────────────┐
│   Anwendungsarchitektur         │
├─────────────────────────────────┤
│ PostgreSQL (RDB)                │
│ - Benutzerinformationen         │
│ - Bestelldaten                  │
│ - Zahlungsinformationen         │
├─────────────────────────────────┤
│ MongoDB (NoSQL)                 │
│ - Produktkatalog                │
│ - Benutzeraktivitätsprotokolle  │
├─────────────────────────────────┤
│ Redis (NoSQL)                   │
│ - Sitzungs-Cache                │
│ - Echtzeit-Rankings             │
└─────────────────────────────────┘

Es gibt keine einzige Antwort. Wählen Sie basierend auf Projektanforderungen, Datenmerkmalen und Teamerfahrung. Oft ist ein Hybridansatz mit beiden die beste Lösung.