Ростелеком ТВ 

Ограничение бд. Ограничения целостности. Ограничения базы данных

Ограничения целостности

Ограничения целостности

Ограничения целостности - условия, которым должны удовлетворять хранимые в базе данные.

См. также: Базы данных

Финансовый словарь Финам .


Смотреть что такое "Ограничения целостности" в других словарях:

    правило ограничения целостности - 2.16 правило ограничения целостности (constraining rule): Правило, являющееся частью средства моделирования данных и управляющее выполнением требований, обеспечивающих целостность определенного набора данных. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10032… …

    ОГРАНИЧЕНИЯ НА СОЗДАНИЕ И ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОЛИТИЧЕСКОЙ ПАРТИИ - предусмотренные законом обстоятельства, при наличии которых политическая партия не может быть создана, а созданная партия не вправе осуществлять свою деятельность. В соответствии с Конституцией и Федеральным законом от 11 июля 2001 г. О… …

    ОСНОВАНИЯ ОГРАНИЧЕНИЯ НА ВЪЕЗД В РОССИЙСКУЮ ФЕДЕРАЦИЮ И ПРЕБЫВАНИЯ В НЕЙ ИНОСТРАННЫХ ГРАЖДАН - предусмотренные федеральным законом обстоятельства, при наличии которых запрещается въезд в РФ иностранным гражданам или лицам без гражданства и пребывание на ее территории. Такое ограничение Федеральный закон от 15 августа 1996 г. О порядке… … Энциклопедический словарь «Конституционное право России»

    У этого термина существуют и другие значения, см. Firebird (значения). Firebird Логотип Firebird Тип Реляционная СУБД Разработчик Сообщество Firebird Напис … Википедия

    Процесс создания схемы базы данных и определения необходимых ограничений целостности. Содержание 1 Основные задачи проектирования баз данных … Википедия

    ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10032-2007: Эталонная модель управления данными - Терминология ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10032 2007: Эталонная модель управления данными: 2.36 база данных (database): Совокупность данных, хранимых в соответствии со схемой данных, манипулирование которыми выполняют в соответствии с правилами средств… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    - (database integrity) 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… … Википедия

    правило - 3.1.17 правило: Положение нормативного документа, описывающее действие, которое должно быть выполнено. [ГОСТ 1.1, статья 6.1.2] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    Данных логическая модель данных, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в реляционных базах данных. Структурный аспект (составляющая) данные в базе данных представляют собой… … Википедия

    - (РМД) логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка. На реляционной модели данных строятся… … Википедия

Книги

  • Реляционные базы данных. Руководство , Уидом Дженнифер. Книга "Реляционные базы данных" написана хорошо известными учеными Станфордского университета Джеффри Ульманом и Дженнифер Уидом. Авторы предлагают ориентированный на пользователя подход к…

Свойство (С) - согласованность транзакций определяется наличием понятия согласованности базы данных.

Определение 2 . Ограничение целостности - это некоторое утверждение, которое может быть истинным или ложным в зависимости от состояния базы данных.

Определение 3 . База данных находится в согласованном (целостном) состоянии , если выполнены (удовлетворены) все ограничения целостности, определённые для базы данных.

Вместе с понятием целостности базы данных возникает понятие реакции системы на попытку нарушения целостности . Система должна не только проверять, не нарушаются ли ограничения в ходе выполнения различных операций, но и должным образом реагировать, если операция приводит к нарушению целостности. Имеется два типа реакции на попытку нарушения целостности:

- Отказ выполнить "незаконную" операцию.

Выполнение компенсирующих действий.

17.3. Классификация ограничений целостности.

Ограничения целостности можно классифицировать несколькими способами:

  • По способам реализации.
  • По времени проверки.
  • По области действия.

17.3.1. Классификация ограничений целостности по способам реализации

Каждая система обладает своими средствами поддержки ограничений целостности. Различают два способа реализации:

  • Декларативная поддержка ограничений целостности.
  • Процедурная поддержка ограничений целостности.

Определение 4 . Декларативная поддержка ограничений целостности заключается в определении ограничений средствами языка определения данных (DDL - Data Definition Language). Обычно средства декларативной поддержки целостности (если они имеются в СУБД) определяют ограничения на значения доменов и атрибутов, целостность сущностей (потенциальные ключи отношений) и ссылочную целостность (целостность внешних ключей). Декларативные ограничения целостности можно использовать при создании и модификации таблиц средствами языка DDL или в виде отдельных утверждений (ASSERTION).

Определение 5 . Процедурная поддержка ограничений целостности заключается в использовании триггеров и хранимых процедур.

Не все ограничения целостности можно реализовать декларативно. По сути, наличие ограничения целостности (как декларативного, так и процедурного характера) всегда приводит к созданию или использованию некоторого программного кода, реализующего это ограничение. Разница заключается в том, где такой код хранится и как он создаётся.

17.3.2. Классификация ограничений целостности по времени проверки.

По времени проверки ограничения делятся на:

  • Немедленно проверяемые ограничения.
  • Ограничения с отложенной проверкой.

Определение 6 . Немедленно проверяемые ограничения проверяются непосредственно в момент выполнения операции, могущей нарушить ограничение. Например, проверка уникальности потенциального ключа проверяется в момент вставки записи в таблицу. Если ограничение нарушается, то такая операция отвергается. Транзакция, внутри которой произошло нарушение немедленно проверяемого утверждения целостности, обычно откатывается.



Определение 7 . Ограничения с отложенной проверкой проверяется в момент фиксации транзакции оператором COMMIT WORK. Внутри транзакции ограничение может не выполняться. Если в момент фиксации транзакции обнаруживается нарушение ограничения с отложенной проверкой, то транзакция откатывается.

17.3.3. Классификация ограничений целостности по области действия.

По области действия ограничения делятся на:

  • Ограничения домена
  • Ограничения атрибута
  • Ограничения кортежа
  • Ограничения отношения
  • Ограничения базы данных

17.3.3.1. Ограничения домена.

Определение 8 . Ограничения целостности домена представляют собой ограничения, накладываемые только на допустимые значения домена. Фактически, ограничения домена обязаны являться частью определения домена.

Проверка ограничения . Ограничения домена сами по себе не проверяются. Если на каком-либо домене основан атрибут, то ограничение соответствующего домена становится ограничением этого атрибута.

17.3.3.2. Ограничения атрибута.

Определение 9 . Ограничение целостности атрибута представляют собой ограничения, накладываемые на допустимые значения атрибута вследствие того, что атрибут основан на каком-либо домене. Ограничение атрибута в точности совпадают с ограничениями соответствующего домена. Отличие ограничений атрибута от ограничений домена в том, что ограничения атрибута проверяются .

Проверка ограничения . Ограничение атрибута является немедленно проверяемым ограничением. Действительно, ограничение атрибута не зависит ни от каких других объектов базы данных, кроме домена, на котором основан атрибут. Поэтому никакие изменения в других объектах не могут повлиять на истинность ограничения.

17.3.3.3. Ограничения кортежа.

Определение 10 . Ограничения целостности кортежа представляют собой ограничения, накладываемые на допустимые значения отдельного кортежа отношения, и не являющиеся ограничением целостности атрибута. Требование, что ограничение относится к отдельному кортежу отношения, означает, что для его проверки не требуется никакой информации о других кортежах отношения.

Проверка ограничения . К моменту проверки ограничения кортежа должны быть проверены ограничения целостности атрибутов, входящих в этот кортеж.

Ограничение кортежа является немедленно проверяемым ограничением. Действительно, ограничение кортежа не зависит ни от каких других объектов базы данных, кроме атрибутов, входящих в состав кортежа. Поэтому никакие изменения в других объектах не могут повлиять на истинность ограничения.

17.3.3.4. Ограничения отношения.

Определение 11 . Ограничения целостности отношения представляют ограничения, накладываемые только на допустимые значения отдельного отношения, и не являющиеся ограничением целостности кортежа. Требование, что ограничение относится к отдельному отношению, означает, что для его проверки не требуется информации о других отношениях (в том числе не требуется ссылок по внешнему ключу на кортежи этого же отношения).

Проверка ограничения . К моменту проверки ограничения отношения должны быть проверены ограничения целостности кортежей этого отношения.

Ограничение отношения может быть как немедленно проверяемым с отложенной проверкой .

Ограничение отношения, являющееся ограничением потенциального ключа является немедленно проверяемым ограничением.

Ограничение, определённое наличием функциональной зависимости атрибутов также является немедленно проверяемым ограничением.

Ограничения же, определённые многозначной зависимостью или зависимостью соединения являются ограничениями с отложенной проверкой. Действительно, эти ограничения требуют, чтобы кортежи вставлялись и удалялись целыми группами . Это невозможно сделать, если выполнять проверку после каждой одиночной вставки или удаления кортежа.

17.3.3.5. Ограничения базы данных.

Определение 12 . Ограничения целостности базы данных представляют ограничения, накладываемые на значения двух или более связанных между собой отношений (в том числе отношение может быть связано само с собой).

Проверка ограничения . К моменту проверки ограничения базы данных должны быть проверены ограничения целостности отношений.

Ограничение базы данных может быть как немедленно проверяемым ограничением, так и ограничением с отложенной проверкой .

Ограничение отношения, являющееся ограничением внешнего ключа может быть как немедленно проверяемым ограничением, так и отложенным ограничением.

Операции над данными

Модель данных определяет множество действий, которые допустимо производить над некоторой реализацией БД для её перевода из одного состояния в другое. Это множество соотносят с языком манипулирования данными (Data Manipulation Language, DML).

Любая операция над данными включает в себя селœекцию данных (select), то есть выделœение из всœей совокупности именно тех данных, над которыми должна быть выполнена требуемая операция, и действие над выбранными данными, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ определяет характер операции. Условие селœекции - ϶ᴛᴏ некоторый критерий отбора данных, в котором бывают использованы логическая позиция элемента данных, его значение и связи между данными.

По типу производимых действий различают следующие операции:

  • идентификация данных и нахождение их позиции в БД;
  • выборка (чтение) данных из БД;
  • включение (запись) данных в БД;
  • удаление данных из БД;
  • модификация (изменение) данных БД.

Обработка данных в БД осуществляется с помощью процедур базы данных – транзакций. Транзакцией называют упорядоченное множество операций, переводящих БД из одного согласованного состояния в другое. Транзакция либо выполняется полностью, ᴛ.ᴇ. выполняются всœе входящие в неё операции, либо не выполняется совсœем, в случае если в процессе её выполнения возникает ошибка.

Ограничения целостности - ϶ᴛᴏ правила, которым должны удовлетворять значения элементов данных. Ограничения целостности делятся на явные и неявные .

Неявные ограничения определяются самой структурой данных. К примеру, тот факт, что запись типа СОТРУДНИК имеет поле Дата рождения , служит, по существу, ограничением целостности, означающим, что каждый сотрудник организации имеет дату рождения, причём только одну.

Явные ограничения включаются в структуру базы данных с помощью средств языка контроля данных (DCL, Data Control Language). В качестве явных ограничений чаще всœего выступают условия, накладываемые на значения данных. К примеру, номер паспорта является уникальным, зарплата не должна быть отрицательной, а дата приёма сотрудника на работу обязательно будет меньше, чем дата его перевода на другую работу.

Также различают статические и динамические ограничения целостно-сти. Статические ограничения присущи всœем состояниям ПО, а динамические определяют возможность перехода ПО из одного состояния в другое. Примерами статических ограничений целостности могут служить требование уникальности индивидуального номера налогоплательщика (ИНН) или задание ограниченного множества значений атрибута "Пол" ("м" и "ж"). В качестве примера динамического ограничения целостности можно привести правило, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ распространяется на поля-счётчики: значение счётчика не может уменьшаться.

За выполнением ограничений целостности следит СУБД в процессе своего функционирования. Она проверяет ограничения целостности каждый раз, когда они бывают нарушены (к примеру, при добавлении данных, при удалении данных и т.п.), и гарантирует их соблюдение. В случае если какая-либо команда нарушает ограничение целостности, она не будет выполнена и система выдаст соответствующее сообщение об ошибке. К примеру, в случае если задать в качестве ограничения правило ʼʼОстаток денежных средств на счёте не должна быть отрицательнымʼʼ, то при попытке снять со счёта денег больше, чем там есть, система выдаст сообщение об ошибке и не позволит выполнить эту операцию. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ограничения целостности обеспечивают логическую непротиворечивость данных при переводе БД из одного состояния в другое.

Сегодня разработано много различных моделœей данных. Основные - ϶ᴛᴏ сетевая, иерархическая и реляционная модели.

Ограничения целостности - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Ограничения целостности" 2017, 2018.

  • - Ограничения целостности

    Манипулирование данными Примерами типичных операторов манипулирования иерархически организованными данными могут быть следующие: Найти указанное дерево БД (например, отдел 310); Перейти от одного дерева к другому; Перейти от одной записи к другой внутри дерева... .


  • - Ограничения целостности в модели сущность-связь

    Здесь рассматриваются три типа ограничений: 1. Ограничения на допустимые значения в множестве значений. Атрибут отображает сущность из множества сущностей на множество значений. Допустимые значения определяются значениями в соответствующем множестве значений.... .


  • - Ограничения целостности

    Первичный ключ таблицы Всякая таблица обычно содержит один или несколько столбцов, значение или совокупность значений которых уникально идентифицируют каждую строку в таблице. Этот столбец (или столбцы) называется первичным ключом (Primary Key, PK) таблицы. Таблица может...

    • Ограничения целостности данных позволяют добавить для них требования, дополнительные к соблюдению типа. Заявляемые (схемные, формальные, "декларативные") ограничения целостности записываются ("провозглашаются") в виде условий, которые должны соблюдаться явно как таковые , на уровне схемы данных, и этим отличаются от правил целостности, сформулированных в виде запрограммированных проверок (см. ниже). Поэтому иначе такие ограничения можно называть "явными". Оригинальный термин имеет полное название " integrity data constraints" - "ограничения на значения данных, налагаемые для более точного учета обстоятельств предметной области ", но часто сокращается до " integrity constraints " или даже просто "constraints". Слово " integrity " вряд ли хорошо понятно массам разработчиков.

    Само понятие заявляемых ограничений целостности в SQL было унаследовано от реляционной модели и усложнялось вместе с развитием стандарта. В Oracle номенклатура ограничений целостности в целом соответствует SQL -92 (при том, что объем реализации не выдержан), но не доведена до уровня SQL :1999. Так, Oracle не позволяет завести ограничение целостности на уровне БД (с помощью служебного слова ASSERTION ) и сильно ограничен в формулировании условия проверки значений конструкцией CHECK тем, что не допускает обращения к данным базы.

    Слово ASSERTION из стандарта SQL подсказывает еще один перевод (и понимание) integrity constraints , как "утвердительные ограничения целостности".

    Заявляемые ограничения целостности в Oracle можно задавать на уровнях:

    • отдельного поля строки в таблице;
    • отдельной строки;
    • пары таблиц.

    Проверка на выполнение действующих заявляемых ограничений целостности выполняется СУБД автоматически и всегда, вне зависимости от источника поступления изменений, чем и гарантировано их соблюдение, в отличие, скажем, от проверок вводимых значений, осуществляемых клиентскими прикладными программами.

    Oracle позволяет формулировать подобные ограничения при создании таблицы командой CREATE TABLE , а для уже существующих таблиц их можно добавлять и отменять следующими командами:

    • ALTER TABLE … MODIFY - добавление ограничений всех видов и снятие ограничения NOT NULL ;
    • ALTER TABLE … ADD/DROP - добавление и снятие ограничений всех видов, кроме NOT NULL .

    Всем ограничениям целостности, сформулированными в схеме, Oracle сообщает имена. Если при создании ограничения употребить конструкцию CONSTRAINT имя , ограничение получит имя от программиста, в противном случае СУБД создаст имя по своему усмотрению. Сведения о каждом существующем ограничении можно найти в таблице словаря-справочника USER_CONSTRAINTS по его имени. Неудачное имя ограничения можно изменить; к примеру:

    ALTER TABLE projx RENAME CONSTRAINT sys_c0011509 TO name_is_needed;

    Разновидности заявляемых ограничений целостности

    Ограничение NOT NULL

    Ограничение NOT NULL обязывает столбец или группу столбцов всегда иметь значение (если группа - то хотя бы в одном поле). Требование непустоты столбца крайне желательно, так как избавляет программиста от многочисленных забот, связанных с особенностями обработки NULL . К сожалению, требования предметной области и некоторые действия в SQL (например, GROUP BY ROLLUP … ) не позволяют совсем отказаться от столбцов со свойством NULL .

    Это единственное из ограничений целостности, информация о котором хранится не только в таблице USER_CONSTRAINTS , но и в таблице USER_TAB_COLUMNS в качестве свойства столбца. (Когда-то признак NULL/NOT NULL формально считался свойством столбца, а не ограничением целостности). По этой причине добавление и упразднение этого ограничения оформляется по правилам изменения свойства столбца, только через ключевое слово MODIFY :

    ALTER TABLE proj MODIFY (budget NOT NULL); -- создание ограничения с системным именем; скобки необязательны ALTER TABLE proj MODIFY (budget NULL); -- упразднение ограничения; скобки необязательны ALTER TABLE proj MODIFY (budget CONSTRAINT is_mandatory NOT NULL); -- создание ограничения с именем, заданным программистом

    В современных версиях Oracle самостоятельное ограничение NOT NULL будет оформлено технически как ограничение вида CHECK с условием для проверки: budget IS NOT NULL и одновременно будет зафиксировано в USER_CONSTRAINTS значением NULLABLE = "Y" . Свойство NOT NULL , вытекающее из правила первичного ключа, будет отражено только в USER_CONSTRAINTS .

    Первичные ключи

    От столбцов, назначенных первичным ключом, требуется, чтобы значения в их полях всех строк были уникальными и имелись всегда (для ключа из нескольких столбцов значение должно быть хотя бы в одном поле). Примеры создания и удаления:

    ALTER TABLE proj ADD PRIMARY KEY (projno, pname); -- создание ограничения (первичный ключ на основе двух столбцов) с системным именем ALTER TABLE proj DROP PRIMARY KEY; -- упразднение ограничения ALTER TABLE proj ADD CONSTRAINT pk_proj PRIMARY KEY (projno); -- создание ограничения с именем, заданным программистом

    Значения в полях первичного ключа должны существовать всегда.

    Некоторые типы столбцов не допускаются до формирования первичного ключа (например, LOB или TIMESTAMP WITH TIME ZONE ).

    Уникальность значений в столбцах

    От столбцов, назначенных уникальными, требуется, чтобы значения в их полях всех строк были уникальными. Уникальность в SQL наиболее близка к понятию "альтернативного", "возможного" (candidate) или же просто "ключа" в реляционной модели.

    Пример создания:

    ALTER TABLE proj ADD UNIQUE (pname);

    Обратите внимание, что в столбце PNAME не запрещаются пропуски значений. По стандарту SQL уникальность отслеживается для имеющихся значений столбца. Если на такой столбец дополнительно наложить ограничение

    ALTER TABLE proj MODIFY (pname NOT NULL);

    он сможет играть роль ключа в реляционной модели и быть объявлен первичным (путем замены двух ограничений: UNIQUE и NOT NULL на одно PRIMARY KEY ). Если же уникальной объявляется группа столбцов, сообщить ей свойства ключа средствами SQL сложнее (обязательность хотя бы одного значения в уникальной группе можно потребовать ограничением вида CHECK ).

    Другое отличие ограничения уникальности от первичного ключа в том, что первых в таблице может быть сформулировано несколько, а второе присутствует разве что в единственном числе. Oracle не препятствует объявлению уникальности не только непересекающихся групп столбцов, но даже и повторяющихся. Следующая цепочка команд не вызовет ошибок:

    ALTER TABLE t ADD CONSTRAINT xx UNIQUE (a, b); -- Ошибка!

    Внешние ключи

    Столбцы, объявленные внешним ключом, обязаны (а) ссылаться на однотипные столбцы из другой или той же таблицы при условии, что адресат - это первичный ключ или уникальная группа столбцов, и (б) принимать только существующие в данный момент в столбцах-адресатах значения. Пример создания:

    ALTER TABLE proj ADD (ldept NUMBER (2)) ; ALTER TABLE proj ADD FOREIGN KEY (ldept) REFERENCES dept (deptno) ;

    По правилам внешнего ключа в столбце LDEPT не запрещаются пропуски значений. Стандарт SQL требует от СУБД проверки соответствия значениям в столбцах-адресатах таблицы только имеющихся значений внешнего ключа; иными словами, значения в полях внешнего ключа могут отсутствовать.

    Внешних ключей в таблице может быть определено несколько. Например, при более тщательном моделировании примера "сотрудники - отделы" в дополнение к имеющемуся внешнему ключу DEPTNO таблицы EMP можно было бы объявить внешним ключом столбец JOB , заставив его ссылаться на отдельную таблицу с описаниями штатных должностей.

    Проблема целостности состоит в обеспечении правильности данных в БД в любой момент времени. Целостность данных обеспечивается набором специальных условий или утверждений, называемых ограничениями целостности. Ограничения целостности - это утверждение о допустимости значений отдельных информационных единиц и связей между ними. Ограничения целостности (ОЦ) определяются в большинстве случаев особенностями ПО, хотя могут отражать и чисто информационные характеристики.

    ОЦ могут относиться к разным информационным единицам: атрибутам (полям), кортежам (строкам, записям), отношениям (таблицам, файлам), связям между отношениями и т.п.

    Для полей чаще всего используются следующие виды ограничений.

    1. Тип и формат поля.

    2. Задание диапазона значений. Значения диапазона и его тип зависят от особенностей ПО.

    3. Признак непустого поля. Характеризует недопустимость пустого значения поля в БД. Например, в отношении, содержащем сведения о сотрудниках, поля “фамилия”, ”имя”, ”отчество”, ”оклад” должны обязательно иметь какое-то значение, а у поля “ученая степень” значение может отсутствовать.

    4. Задание домена. Поле может принимать значение из заданного множества значений. Например, значением поля “пол” может быть только либо “мужской”, либо “женский”. Значением поля “должность” для профессорско-преподавательского состава может быть одно из следующих значений: “ассистент”, “старший преподаватель”, “доцент”, “профессор”. Домен необязательно должен определяться перечислением входящих в него значений.

    Как всякая классификация, приведенная выше классификация видов ограничений является условной. Кроме того, домен может определяться и алгоритмически. Например, многие СУБД поддерживают тип поля “ДАТА” и при вводе значений обеспечивают автоматическую проверку на допустимость введенной даты. Поэтому для поддержания целостности данных важно знать о возможностях СУБД и правильно выбрать тип поля.

    Специфическим ограничением на значение поля является признак его уникальности. Это ограничение проверяет допустимость значения данного поля, но при этом просматривается вся таблица (файл).

    Признак уникальности значения тесно связан с понятием ключа, но уже первичного, так как ключ может быть представлен не только одним полем, а быть составным. Уникальное поле является возможным ключом данного отношения. При наличии нескольких возможных ключей один из них должен быть выбран в качестве первичного ключа. Это поле не должно иметь пустое значение. Не все СУБД поддерживают концепцию ключа и требуют определять его при описании БД.

    Рассматриваемое ограничение чаще всего возникает при отображении в БД каких-то объектов, и уникальное поле является идентификатором объекта. Поэтому оно часто называется ограничением целостности объекта.

    Рассмотренные выше ограничения определяли проверку значения поля вне зависимости от того, вводится ли это значение впервые или корректируются имеющиеся в БД значения. Ограничения, которые используются только при проверке допустимости корректировки, называются ограничениями перехода. Например, если в БД имеется поле “возраст сотрудника”, то при корректировке значение этого поля может только увеличиваться. Если в БД хранится поле “год рождения”, то при корректировать это поле следует запретить.

    Когда речь идет об ограничениях целостности, относящихся к кортежу, то имеется в виду либо ограничение на значение всей строки, рассматриваемой как единое целое, либо ограничения на соотношения значений отдельных полей в пределах одной строки. Так, естественным ограничением является требование уникальности каждой строки таблицы. По определению в реляционном отношении не может быть одинаковых кортежей, но не все реляционные СУБД обеспечивают соблюдение этого ограничения. В качестве ограничения на соотношения значений полей внутри одного кортежа можно привести следующее: в БД подсистеме “Абитуриент” кортеж (строка) содержит атрибуты (поля) с оценками за экзамены и поле с максимальной оценкой, которое всегда должно отражать правильное значение.

    В качестве примера ограничений, относящихся ко всей таблице, можно привести следующий. Предположим, что фонд заработной платы формируется исходя из величины средней зарплаты одного сотрудника и эта величина равна N руб. Тогда в качестве ограничения целостности таблицы может быть задано условие, указывающее, что среднее значение поля “оклад” должно быть не больше N. Примерами ограничения целостности, которыми проверяют соотношения между строками одной таблицы, являются следующие: 1) нельзя быть родителем и ребенком одного и того же человека; 2) год рождения родителя должен быть меньше, чем год рождения ребенка. Первый из приведенных примеров является частным случаем более общего ограничения на отсутствие циклов.

    К аналогичным ограничениям относятся ограничения на отсутствие циклов при определении состава изделия (узел не может входить сам в себя), при описании организационной структуры и во многих других случаях. Если СУБД не позволяет контролировать подобные ограничения целостности, то следует напивать процедуру, позволяющую делать это.

    Все ограничения, которые были рассмотрены ранее, затрагивали информационные единицы в пределах одной таблицы. Кроме такого рода ограничений часто используются ограничения, затрагивающие несколько взаимосвязанных таблиц. Наиболее часто встречающееся из этих ограничений - ограничение целостности связи. Оно выражается в том, что значение атрибута, отражающего связи между объектами и являющегося внешним (вторичным) ключом отношения, обязательно должно совпадать с одним из значений атрибута, являющегося первичным ключом отношения, описывающего соответствующий объект.

    Разновидностью ограничения целостности связи является ограничение связи по существованию, заключающееся в том, что для существования объекта в отношении R1 необходимо, чтобы он был связан с объектом в отношении R2. Например, при приеме на работу каждый из работающих должен быть зачислен в какой-то отдел, и соответствующая запись в таблице “Кадры” в поле “отдел” должна иметь значение, совпадающее с одним из значений соответствующего поля в таблице “Отделы”.

    Кроме того, ограничения, отражающие связь таблиц могут представлять собой условия, проверяющие отсутствие логических противоречий между данными во взаимосвязанных таблицах. Например, если для каждой должности установлена определенная “вилка” оклада, то значение поля “оклад” в таблице “Кадры” не должно выходить за пределы “вилки”, которая зафиксирована в таблице “Должности”.

    Своеобразным видом ограничений целостности является запрет на обновление. Он может быть обусловлен технологией обработки данных или спецификой ПО. Так, если описывается объект “Личность”, то такие атрибуты, как дата рождения и место рождения, являются постоянными (статическими) и меняться не могут.

    По моменту контроля за соблюдением ограничений целостности различают безотлагательные (одномоментные) и отложенные ограничения целостности. Отложенные ограничения целостности могут не соблюдаться в процессе выполнения какой-то группы операций, но обязаны быть соблюдены по завершению выполнения этой группы операций. С понятием отложенного ограничения целостности тесно связано понятие транзакции.

    Очень важным видом ограничений целостности являются функциональные зависимости. Информация об имеющихся в данной ПО функциональных зависимостях фиксируется в ИЛМ и используется при проектировании БД и для контроля целостности при функционировании БД. Для соответствующих полей в БД желательно задать запрет на обновление.

    Запрет на обновление может относиться не только к отдельному полю, но и ко всей строке (записи) и к таблице.

    Рассмотрим пример ограничения на обновление строки (записи). Пусть в БД по кадровому составу для каждого из сотрудников хранятся сведения о поощрениях. Эта информация хранится в таблице “Поощрения”, имеющей такие атрибуты (поля): табельный номер сотрудника, вид поощрения, дата. В эту таблицу могут добавляться строки, но каждая отдельная запись изменяться не может.

    В этом примере наблюдается также ограничение связи по существованию между таблицами “Поощрения” и “Сотрудники”: табельный номер в таблице “Поощрения” должен обязательно присутствовать в таблице “Сотрудники”; при удалении строки из таблицы “Сотрудники” все связанные с ней строки в таблице “Поощрения” должны быть также удалены.

    Некоторые СУБД позволяют при описании данных задавать так называемое обязательное членство для включения и каскадное удаление. В этом случае целостность при корректировке будет обеспечиваться системой автоматически и гарантируется ограничение связи по существованию.

    СУБД FoxPro обеспечивает целостность при корректировке, если предусмотрена соответствующая связь таблиц в БД с помощью SET Relation и SET SKIP.

    Для автоматического контроля целостности эта информация должна быть зафиксирована в машинном словаре данных. Для контроля целостности при выполнении операций реляционной алгебры по меньшей мере должна быть зафиксирована информация о ключах и возможных ключах отношений.

    По способу задания ограничения целостности могут быть явными и неявными. Неявные ограничения целостности определяются спецификой модели данных и проверяются СУБД автоматически.

    Рассмотренные выше примеры ограничений целостности относились к данным пользователя. Понятие целостности может относиться и к служебной информации. Это прежде всего относится к поддержанию соответствия между индексными файлами и соответствующими им индексируемыми файлами БД.

    Наряду с понятием целостности БД может быть введено понятие информационной целостности банка данных, заключающееся в обеспечении правильности взаимосвязи всех его информационных компонентов (файлов БД, программных файлов, описаний форм ввода-вывода, отчетов). Например, если для файла БД имеется связанная с ним форма отчета, то при удалении из файла поля, вывод которого предусмотрен в этой форме, возникает ошибка при выводе отчета. Нарушения целостности могут возникнуть, если изменяется тип данных, хранящихся в поле, и во многих других случаях.

    Некоторые СУБД имеют специальный механизм, позволяющий отслеживать согласованность различных информационных компонентов банка данных. Например, в системе Paradox имеется понятие “семейство”, включающее в себя файлы БД и относящиеся к ним индексы, отчеты, формы и т.п. Для отслеживания взаимосвязи между всеми информационными компонентами БнД должны использоваться словари данных.

    Задание ограничений целостности и их проверка являются важной частью проектирования и функционирования БнД.

    Ограничения целостности, присущие той или иной ПО, должны быть выявлены при обследовании и зафиксированы в ИЛМ. Вопрос о необходимости проверки ОЦ при функционировании БнД должен решаться на основе анализа эффективности проекта, так как в некоторых случаях для реализации проверки ОЦ требуются значительные затраты времени.

    ОЦ в БнД могут задаваться либо при описании структуры таблиц БД (т.е. в схеме БД), либо в программах обработки данных. Первый подход предпочтительнее и не только потому, что описательный (декларативный) способ задания ОЦ представляет собой более высокий уровень контроля, но и потому, что заданные ограничения будут контролироваться при выполнении всех операций над данными.

    Разные СУБД обладают различным набором средств для обеспечения целостности данных. Так, некоторые РСУБД поддерживают концепцию ключа, домена и внешнего ключа. При этом соответствующие проверки ОЦ выполняются автоматически. В некоторых системах при описании структуры БД для поля можно задать запрет содержать пустое значение (понятие NOT NULL), можно определить диапазон допустимых значений и другие ОЦ.

    При проектировании БнД необходимо изучит, какие возможности по контролю целостности предоставляет используемая СУБД. Если СУБД автоматически не поддерживает нужное ограничение, то обеспечение его соблюдения становится заботой проектировщика.