Datenzugriff in Java-Microservices: SQL, NoSQL und MongoDB

Kompetenzziele

• Abfragen mit Auswahl, Filterung, Verknüpfung und Gruppierung auf relationalen Datenbanken formulieren
• Datenmodelle mit Schlüsselbeziehungen aufbauen und zusammengehörige Datensätze über mehrere Tabellen abrufen
• Dokumente in einer Dokumentendatenbank ablegen, abrufen und verändern
• Spaltenorientierte Speicherung mit Cassandra für große Datenbestände anbinden
• Relationalen und nicht-relationalen Zugriff für eine Anwendung gegeneinander abwägen
• Machine-Learning-Modelle über die Datenbank in Anwendungen einbeziehen

Themen und Zusammenhänge

Den Ausgangspunkt bildet die relationale Welt: Tabellen, Datentypen und Schlüssel in MySQL und PostgreSQL sowie die Abfragesprache, mit der Datensätze ausgewählt, gefiltert, über mehrere Tabellen verknüpft und gruppiert werden. Daran schließt die Modellierung an: Primär- und Fremdschlüssel legen die Beziehungen zwischen Entitäten fest und bestimmen, wie zusammengehörige Daten in einer Abfrage zusammengeführt werden. Anschließend rückt der Zugriff auf nicht-relationale Systeme in den Mittelpunkt: MongoDB hält Daten als Dokumente ohne festes Schema, was den Zugriff aus Anwendungen vereinfacht, wenn sich Datenstrukturen häufig ändern. Cassandra ergänzt die spaltenorientierte Datenhaltung, die für große Datensätze ausgelegt ist und Daten über viele Knoten verteilt. Der Vergleich der Zugriffswege zeigt, wann ein relationales Schema mit Abfragesprache und wann ein dokumenten- oder spaltenorientiertes System die passende Wahl für eine Anwendung ist. Den Abschluss bildet die Anbindung von Machine-Learning-Modellen an die Datenbank, sodass Anwendungen trainierte Modelle direkt über die Datenschicht nutzen.

Berufliche Perspektiven

Einsatzfelder liegen in der Anwendungs- und Backend-Entwicklung mit Datenbankanbindung:

• Backend-Entwickler:in bzw. Backend Developer
• Softwareentwickler:in mit Schwerpunkt Datenzugriff
• Datenbankentwickler:in bzw. Database Developer
• Full-Stack-Entwickler:in für datengetriebene Anwendungen