Поддержка целостности данных

Целостность базы данных — соответствие имеющейся в базе данных информации её внутренней логике, структуре и всем явно заданным правилам. Каждое правило, налагающее некоторое ограничение на возможное состояние базы данных, называется ограничением целостности. Примеры правил: вес детали должен быть положительным; количество знаков в телефонном номере не должно превышать 25; возраст родителей не может быть меньше возраста их биологического ребёнка и т. д.

Очевидно, что ограничения должны быть формально объявлены для СУБД, после чего СУБД должна предписывать их выполнение. Объявление ограничений сводится просто к использованию соответствующих средств языка базы данных, а соблюдение ограничений осуществляется с помощью контроля со стороны СУБД над операциями обновления, которые могут нарушить эти ограничения, и запрещения тех операций, которые их действительно нарушают. При первоначальном объявлении ограничения система должна проверить, удовлетворяет ли ему в настоящий момент база данных. Если это условие не соблюдается, ограничение должно быть отвергнуто; в противном случае оно принимается (то есть записывается в каталог системы) и начиная с этого момента соблюдается.

Обеспечение целостности данных гарантирует качество данных в таблице. Например, если служащему присвоен идентификатор 123, база данных не должна позволять другим служащим иметь такое же значение идентификатора. Если существует столбец employee_rating, в котором значения должны находиться в диапазоне от 1 до 5, база данных не должна сохранять в нем значения, лежащие вне этого диапазона. Если в таблице есть столбец dept_id, в котором хранятся номера отделов для служащих, то база данных должна воспринимать только те значения, которые допустимы в качестве номеров отделов компании.

При планировании таблиц имеются два важных шага: определить допустимые значения для столбца и решить, каким образом обеспечить целостность данных в этом столбце. Целостность данных подразделяется на следующие категории.

- Сущностная целостность

- Доменная целостность

- Ссылочная целостность

- Пользовательская целостность.

Сущностная целостность

Сущностная целостность определяет строку как уникальную сущность в конкретной таблице. Она обеспечивает целостность столбцов идентификаторов или первичного ключа таблицы с помощью индексов и ограничений UNIQUE или PRIMARY KEY.

Доменная целостность

Доменная целостность — это достоверность записей в конкретном столбце. Она включает ограничения типа данных, ограничения формата при помощи ограничений CHECK и правил, а также ограничения диапазона возможных значений при помощи ограничений FOREIGN KEY, CHECK, DEFAULT, определений NOT NULL и правил.

Ссылочная целостность

Ссылочная целостность сохраняет определенные связи между таблицами при добавлении или удалении строк. В SQL Server ссылочная целостность основана на связи первичных и внешних ключей (либо внешних и уникальных ключей) и обеспечивается с помощью ограничений FOREIGN KEY и CHECK. Ссылочная целостность гарантирует согласованность значений ключей во всех таблицах. Этот вид целостности требует отсутствия ссылок на несуществующие значения, а также обеспечивает согласованное изменение ссылок во всей базе данных при изменении значения ключа.

При обеспечении ссылочной целостности SQL Server не допускает следующих действий пользователей.

- Добавления или изменения строк в связанной таблице, если в первичной таблице нет соответствующей строки.

- Изменения значений в первичной таблице, которое приводит к появлению потерянных строк в связанной таблице.

- Удаления строк из первичной таблицы, если имеются соответствующие ей строки в связанных таблицах.

Например, в таблицах Sales.SalesOrderDetail и Production.Product базы данных База данных AdventureWorks2008R2 ссылочная целостность основана на связи между внешним ключом (ProductID) в таблице Sales.SalesOrderDetail и первичным ключом (ProductID) в таблице Production.Product. Эти связи гарантируют, что в заказе на продажу никогда не будет ссылок на изделие, не существующее в таблице Production.Product.

Рисунок 2 – Разновидности ключей