Создание объектов для хранения данных. Работа с ограничениями

Работа с ограничениями. Добавление ссылочной целостности

Ограничения и их использование в реляционной базе данных

В предыдущих разделах мы уже сталкивались с несколькими типами ограничений в спецификациях колонок - NOT NULL, и ограничениях в таблицах - PRIMARY KEY, FOREING KEY. В данном разделе мы изучим практически все виды ограничений, которые поддерживаются в реляционных базах данных. Ограничения являются важным инструментом проектировщика базы данных, с помощью которого он поддерживает целостность (strong) базы данных. Их можно использовать для того, чтобы быть уверенным в том, что колонка первичного ключа таблицы является уникальной и всегда содержит значения. Ограничения используются также для поддержки ссылочной целостности. Последнее означает, что значения в колонке внешнего ключа должны существовать как некоторое значение в колонке первичного ключа другой таблицы.

Замечание. Одна из главных концепций реляционной базы данных состоит в том, что всегда целесообразнее заставлять саму базу данных поддерживать свою непротиворечивость, чем заставлять решать эту задачу приложение базы данных. Вопрос о том, что лучше: передавать поддержку ограничений приложениям базы данных или оставлять самой базе данных, - остается все еще открытым.

Ограничения представляют собой способ применения бизнес-правил предметной области на уровне базы данных и гарантируют совместимость вводимых данных с теми, которые уже находятся в таблицах. В реляционной базе данных под ограничением понимается правило (условие), которому должен удовлетворять некоторый элемент в базе данных. Например, условия, которым должны дополнительно удовлетворять значения колонки таблицы в рамках определенного для нее типа данных (т.е. тип данных плюс правило), полностью воплощают концепцию домена в физической модели реляционной базы данных.

Как мы видели выше, ограничения могут применяться на уровне колонки (ограничения колонки) или на уровне таблицы (ограничения таблицы). Ограничения первичного ключа - это ограничения, действующие на уровне таблицы, а NOT NULL ограничения - это ограничения на уровне колонки. Существуют три основных типа ограничений, используемых в реляционной базе данных, - ограничения целостности данных, ограничения целостности ссылок и ограничения первичного ключа. Ограничения целостности данных (data integrity constraints) относятся к значениям данных в некоторых колонках и определяются в спецификации колонки с помощью элементов SQL NOT NULL, UNIQUE, CHECK. Ограничения целостности ссылок (referential constraints) относятся к связям между таблицами на основе связи первичного и внешнего ключей. Ограничения первичного ключа относятся к значениям данных в колонках первичного ключа таблицы и должно налагаться на каждую базовую таблицу реляционной базы данных. В таблице ниже приведен список ограничений, применяемых в реляционных базах данных.

Добавление CHECK-ограничения в спецификацию колонки

Ограничение CHECK позволяет выполнять проверку содержимого колонки относительно некоторых условий и списка значений. Она налагается с помощью предложения CHECK. Для добавления этого ограничения нужно после объявления столбца в спецификации колонки определить синтаксическую конструкцию CHECK (предикат). Согласно требованиям стандарта с помощью ключевого слова VALUE в предикате вы ссылаетесь на значение колонки. Но практически во всех диалектах для этой цели используется имя колонки.

Пример. В учебной базе данных в таблице EMPLOYEE для сотрудников может указываться признак пола: 0 - мужской, 1 - женский. Бизнес-правило предметной области для значений этого поля может быть сформулировано так:

Лицо, принимаемое на работу, может иметь один из двух допустимых признаков пола.

Тогда спецификация колонки может выглядеть так:

SEX 	int NOT NULL CHECK (SEX=0 OR SEX=1),

Использование опции DEFAULT

Опция DEFAULT заставляет СУБД размещать значение по умолчанию в колонке, когда кортеж вставляется в таблицу и никакого значения колонки не представлено. Чтобы указать значение по умолчанию, нужно в спецификацию колонки добавить ключевое слово "DEFAULT" и после него указать любое значение, являющееся достоверным экземпляром типа данных колонки.

Пример. Для нашей учебной базы данных мы могли бы определить значение по умолчанию для числовых колонок в таблице EMPLOYEE:

SAL  		dec(9,2) DEFAULT(0),
COMM  	dec(9,2) DEFAULT(0),
FINE  	dec(9,2) DEFAULT(0),

обавление NOT NULL ограничения в спецификацию колонки

NOT NULL ограничение гарантирует, что колонка всегда содержит значения. СУБД не будет разрешать вставлять или обновлять строку таблицы, если в ней существует колонка с ограничением NOT NULL, а данных для этой колонки в добавляемой строке не представлено. Как мы уже видели выше, для колонок первичного ключа это ограничение нужно устанавливать всегда.

Пример. Для нашей учебной базы данных действует правило, что сотрудник всегда должен иметь имя и фамилию. Чтобы удовлетворить этому правилу, нужно определить следующую спецификацию колонок ENAME и LNAME в таблице EMPLOYEE:

ENAME		char(25) NOT NULL,
LNAME 	char(10) NOT NULL,

Иногда ограничение NOT NULL используется вместе с опцией DEFAULT, как это было определено в спецификации колонки HIREDATE (дата приема на работу) в таблице EMPLOYEE:

HIREDATE 	date NOT NULL WITH DEFAULT,

Добавление ограничения первичного ключа и внешнего ключа

Мы уже рассматривали вопрос о задании ограничений первичного ключа в предыдущем разделе. Там же был показан пример задания ограничений внешнего ключа при разрешении связей "многие-ко-многим". Более детально мы разберем работу с ограничением внешнего ключа при обсуждении поддержки ссылочной целостности ниже.

Добавление ограничения UNIQUE в спецификацию колонки

Ограничение UNIQUE гарантирует уникальность значения данных в колонке. Оно используется, если нужно следить за тем, чтобы значения колонки, не являющейся первичным ключом, были уникальны в таблице. При этом проверяется уникальность всех значений, отличных от NULL.

Пример. В учебной базе данных в таблице EMPLOYEE используется номер социальной страховки SSECNO, для которого бизнес-правило состоит в том, что для каждой персоны, если она имеет такой номер, он должен быть уникальным. Установить уникальность этих номеров можно следующей спецификацией колонки:

SSECNO char(10) UNIQUE,

Ограничение UNIQUE можно определить также в конце команды CREATE TABLE в следующей синтаксической форме: UNIQUE (SSECNO).

Добавление, удаление и блокирование ограничений

Ограничения задаются в спецификациях колонки или спецификациях ключей при создании таблицы в командах SQL CREATE TABLE или налагаются после создания таблицы в командах SQL ALTER TABLE. Как добавить ограничения в таблицу с помощью команды CREATE TABLE, мы уже знаем. Чтобы добавить ограничения с помощью команды ALTER TABLE, можно поступать следующим образом.

Пример. Для нашей учебной базы данных мы могли бы не определять первичный ключ в таблице EMPLOYEE в команде CREATE TABLE и после нее выполнить команду

ALTER TABLE EMPLOYEE PRIMARY KEY (EMPNO);

Аналогично, мы могли бы установить ограничение внешнего ключа в таблице EMP_PRJ следующим образом:

CREATE TABLE EMP_PRJ
( 
	EMPNO 	integer NOT NULL,
	PROJNO 	char(8) NOT NULL,
	WORKS 	number,
	PRIMARY KEY (EMPNO, PROJNO),
);
ALTER TABLE EMP_PRJ 
	FOREING KEY (EMPNO) REFERENCES EMPLOYEE ON DELETE RESTRICT,
	FOREING KEY (PROJNO) REFERENCES PROJECT ON DELETE RESTRICT;

Чтобы удалять ограничения первичного и внешнего ключей, можно использовать команду ALTER TABLE в синтаксической форме

ALTER TABLE EMPLOYEE DROP PRIMARY KEY (EMPNO);

В СУБД Oracle 9i для создания ограничений на уровне таблицы используется следующий синтаксис команды ALTER TABLE:

ALTER TABLE имя_таблицы ADD CONSTRAINTS ограничение TYPE(колонка);

а для удаления

ALTER TABLE имя_таблицы DROP CONSTRAINTS ограничение.

Кроме этого, в СУБД Oracle 8i можно блокировать и деблокировать действие ограничений с помощью опций DISABLE и ENABLE команды ALTER TABLE, как показано в примере ниже:

ALTER TABLE EMPLOYEE DISABLE PRIMARY KEY;
ALTER TABLE EMPLOYEE ENABLE PRIMARY KEY;

После использования опции DISABLE ограничение становится неактивным, но его определение остается в словаре базы данных. Вы можете вернуть активность ограничению с помощью опции ENABLE. Использование опции DROP полностью удаляет ограничение из базы данных (и словаря базы данных также).