Определение ограничений целостности

Таблицы в среде MS SQL Server

Создание таблицы

В процессе проектирования базы данных принимается решение о том, какие таблицы должны входить в базу данных, какие у них будут имена (идентификаторы), какие типы данных потребуются для построения таблиц и какие пользователи получат доступ к каждой из них. Кроме того, для эффективного создания таблиц необходимо ответить на следующие вопросы:

• Столбцы какого типа и размера будут составлять каждую из таблиц, какие требуется выбрать имена для столбцов таблиц?
• Какие столбцы могут содержать значение NULL?
• Будут ли использованы ограничения целостности, значения по умолчанию и правила для столбцов?
• Необходимо ли индексирование столбцов, какие типы индексов будут применены для конкретных столбцов?
• Какие столбцы будут входить в первичные и внешние ключи.

Для создания таблиц в среде MS SQL Server используется команда:

<определение_таблицы> ::=
CREATE TABLE [ имя_базы_данных.[владелец]. 
             | владелец. ]имя_таблицы
             (<элемент_таблицы>[,...n])

где

<элемент_таблицы> ::=
{<определение_столбца>} 
| <имя_столбца> AS <выражение>
| <ограничение_таблицы>

Обычно владельцем таблицы (dbo) является тот, кто ее создал.

<Выражение> задает значение для вычисляемого столбца. Вычисляемые столбцы - это виртуальные столбцы, т. е. физически в таблице они не хранятся и вычисляются с использованием значений столбцов той же таблицы. В выражении для вычисляемого столбца могут присутствовать имена обычных столбцов, константы и функции, связанные одним или несколькими операторами. Подзапросы в таком выражении участвовать не могут. Вычисляемые столбцы могут быть включены в раздел SELECT при указании списка столбцов, которые должны быть возвращены в результате выполнения запроса. Вычисляемые столбцы не могут входить во внешний ключ, для них не используются значения по умолчанию. Кроме того, вычисляемые столбцы не могут участвовать в операциях INSERT и DELETE.

<определение_столбца> ::=
{ имя_столбца <тип_данных>}
[ [ DEFAULT <выражение> ]
| [ IDENTITY (начало, шаг) [NOT FOR REPLICATION]]]]
[ROWGUIDCOL][<ограничение_столбца>][...n]]

В определении столбца обратим внимание на параметр IDENTITY, который указывает, что соответствующий столбец будет столбцом-счетчиком. Для таблицы может быть определен только один столбец с таким свойством. Можно дополнительно указать начальное значение и шаг приращения. Если эти значения не указываются, то по умолчанию они оба равны 1. Если с ключевым словом IDENTITY указано NOT FOR REPLICATION, то сервер не будет выполнять автоматического генерирования значений для этого столбца, а разрешит вставку в столбец произвольных значений.

В качестве ограничений используются ограничения столбца и ограничения таблицы. Различие между ними в том, что ограничение столбца применяется только к определенному полю, а ограничение таблицы - к группам из одного или более полей.

<ограничение_столбца>::=
[ CONSTRAINT имя_ограничения ]
{ [ NULL | NOT NULL ] 
| [ {PRIMARY KEY | UNIQUE }
[ CLUSTERED | NONCLUSTERED ]
[ WITH FILLFACTOR=фактор_заполнения ]
[ ON {имя_группы_файлов | DEFAULT } ] ] ]
| [ [ FOREIGN KEY ]
REFERENCES имя_род_таблицы 
    [(имя_столбца_род_таблицы) ]
[ ON DELETE { CASCADE | NO ACTION } ]
[ ON UPDATE { CASCADE | NO ACTION } ]
[ NOT FOR REPLICATION ]] 
| CHECK [ NOT FOR REPLICATION](<лог_выражение>) }
        
<ограничение_таблицы>::=
[CONSTRAINT имя_ограничения ]
{ [ {PRIMARY KEY | UNIQUE }
    [ CLUSTERED | NONCLUSTERED ]
{(имя_столбца [ASC | DESC][,...n])}
[WITH FILLFACTOR=фактор_заполнения ]
[ON {имя_группы_файлов | DEFAULT } ]]
|FOREIGN KEY[(имя_столбца [,...n])]
REFERENCES имя_род_таблицы 
    [(имя_столбца_род_таблицы [,...n])]
[ ON DELETE { CASCADE | NO ACTION } ]
[ ON UPDATE { CASCADE | NO ACTION } ]
| NOT  FOR REPLICATION ]
| CHECK [ NOT FOR REPLICATION ] (лог_выражение) }

Рассмотрим отдельные параметры представленных конструкций, связанные с ограничениями целостности данных. Ограничения целостности имеют приоритет над триггерами, правилами и значениями по умолчанию. К ограничениям целостности относятся ограничение первичного ключа PRIMARY KEY, ограничение внешнего ключа FOREIGN KEY, ограничение уникальности UNIQUE, ограничение значения NULL, ограничение на проверку CHECK .

Ограничение первичного ключа (PRIMARY KEY)

Таблица обычно имеет столбец или комбинацию столбцов, значения которых уникально идентифицируют каждую строку в таблице. Этот столбец (или столбцы) называется первичным ключом таблицы и нужен для обеспечения ее целостности. Если в первичный ключ входит более одного столбца, то значения в пределах одного столбца могут дублироваться, но любая комбинация значений всех столбцов первичного ключа должна быть уникальна.

При создании первичного ключа SQL Server автоматически создает уникальный индекс для столбцов, входящих в первичный ключ. Он ускоряет доступ к данным этих столбцов при использовании первичного ключа в запросах.

Таблица может иметь только одно ограничение PRIMARY KEY, причем ни один из включенных в первичный ключ столбцов не может принимать значение NULL. При попытке использовать в качестве первичного ключа столбец (или группу столбцов), для которого ограничения первичного ключа не выполняются, первичный ключ создан не будет, а система выдаст сообщение об ошибке.

Поскольку ограничение PRIMARY KEY гарантирует уникальность данных, оно часто определяется для столбцов-счетчиков. Создание ограничения целостности PRIMARY KEY возможно как при создании, так и при изменении таблицы. Одним из назначений первичного ключа является обеспечение ссылочной целостности данных нескольких таблиц. Естественно, это может быть реализовано только при определении соответствующих внешних ключей в других таблицах.

Ограничение внешнего ключа (FOREIGN KEY)

Ограничение внешнего ключа - это основной механизм для поддержания ссылочной целостности между таблицами реляционной базы данных. Столбец дочерней таблицы, определенный в качестве внешнего ключа в параметре FOREIGN KEY, применяется для ссылки на столбец родительской таблицы, являющийся в ней первичным ключом. Имя родительской таблицы и столбцы ее первичного ключа указываются в предложении REFERENCES. Данные в столбцах, определенных в качестве внешнего ключа, могут принимать только такие же значения, какие находятся в связанных с ним столбцах первичного ключа родительской таблицы. Совпадение имен столбцов для связи дочерней и родительской таблиц необязательно. Первичный ключ может быть определен для столбца с одним именем, в то время как столбец, на который наложено ограничение FOREIGN KEY, может иметь совершенно другое имя. Единственным требованием остается соответствие столбцов по типу и размеру данных.

На первичный ключ могут ссылаться не только столбцы других таблиц, но и столбцы, расположенные в той же таблице, что и собственно первичный ключ ; это позволяет создавать рекурсивные структуры.

Внешний ключ может быть связан не только с первичным ключом другой таблицы. Он может быть определен и для столбцов с ограничением UNIQUE второй таблицы или любых других столбцов, но таблицы должны находиться в одной базе данных.

Столбцы внешнего ключа могут содержать значение NULL, однако проверка на ограничение FOREIGN KEY игнорируется. Внешний ключ может быть проиндексирован, тогда сервер будет быстрее отыскивать нужные данные. Внешний ключ определяется как при создании, так и при изменении таблиц.

Ограничение ссылочной целостности задает требование, согласно которому для каждой записи в дочерней таблице должна иметься запись в родительской таблице. При этом изменение значения столбца связи в записи родительской таблицы при наличии дочерней записи блокируется, равно как и удаление родительской записи (запрет каскадного изменения и удаления), что гарантируется параметрами ON DELETE NO ACTION и ON UPDATE NO ACTION, принятыми по умолчанию. Для разрешения каскадного воздействия следует использовать параметры ON DELETE CASCADE и ON UPDATE CASCADE.