數據庫完整性應用介紹

數據庫完整性(Database Integrity)是指數據庫中數據在邏輯上的一致性、正確性、有效性和相容性。

數據庫完整性由各種各樣的完整性約束來保證,因此可以說數據庫完整性設計就是數據庫完整性約束的設計。

原理

數據庫完整性對於數據庫應用系統非常關鍵,其作用主要體現在以下幾個方面:
1.數據庫完整性約束能夠防止合法用戶使用數據庫時向數據庫中添加不合語義的數據。
2.利用基於DBMS的完整性控制機制來實現業務規則,易於定義,容易理解,而且可以降低應用程序的複雜性,提高應用程序的運行效率。
同時,基於DBMS的完整性控制機制是集中管理的,因此比應用程序更容易實現數據庫的完整性。
3.合理的數據庫完整性設計,能夠同時兼顧數據庫的完整性和系統的效能。比如裝載大量數據時,只要在裝載之前臨時使基於DBMS的數據庫完整性約束失效,此後再使其生效,就能保證既不影響數據裝載的效率又能保證數據庫的完整性。
4.在應用軟件的功能測試中,完善的數據庫完整性有助於儘早發現應用軟件的錯誤。
數據庫完整性約束可分爲6類:列級靜態約束、元組級靜態約束、關係級靜態約束、列級動態約束、元組級動態約束、關係級動態約束。
動態約束通常由應用軟件來實現。不同DBMS支持的數據庫完整性基本相同。

關係模型

關係完整性的用於保證數據庫中數據的正確性。系統在進行更新、插入或刪除等操作時都要檢查數據的完整性,覈實其約束條件,即關係模型的完整性規則。
在關係模型中有四類完整性約束:實體完整性、域完整性、參照完整性和用戶定義的完整性,其中實體完整性和參照完整性約束條件,稱爲關係的兩個不變性。
 

實體

關係數據庫的完整性規則是數據庫設計的重要內容。
絕大部分關係型數據庫管理系統RDBMS都可自動支持關係完整性規則,只要用戶在定義(建立)表的結構時,注意選定主鍵、外鍵及其參照表,RDBMS可自動實現其完整性約束條件。
(1)實體完整性(Entity Integrity)。實體完整性指表中行的完整性。主要用於保證操作的數據(記錄)非空、唯一且不重複。
即實體完整性要求每個關係(表)有且僅有一個主鍵,每一個主鍵值必須唯一,而且不允許爲“空”(NULL)或重複。
(2)實體完整性規則要求。若屬性A是基本關係R的主屬性,則屬性A不能取空值,即主屬性不可爲空值。其中的空值(NULL)不是0,也不是空隔或空字符串,而是沒有值。
實際上,空值是指暫時“沒有存放的值”、“不知道”或“無意義”的值。
由於主鍵是實體數據(記錄)的惟一標識,若主屬性取空值,關係中就會存在不可標識(區分)的實體數據(記錄),這與實體的定義矛盾,而對於非主屬性可以取空值(NULL),
因此,將此規則稱爲實體完整性規則。如學籍關係(表)中主屬性“學號”(列)中不能有空值,否則無法操作調用學籍表中的數據(記錄)。
 

域完整性

域完整性(Domain Integrity)是指數據庫表中的列必須滿足某種特定的數據類型或約束。
其中約束又包括取值範圍、精度等規定。表中的CHECK、FOREIGN KEY 約束和DEFAULT、 NOT NULL定義都屬於域完整性的範疇。
 

參照完整性

參照完整性(Referential Integrity)屬於表間規則。對於永久關係的相關表,在更新、插入或刪除記錄時,如果只改其一,就會影響數據的完整性。
如刪除父表的某記錄後,子表的相應記錄未刪除,致使這些記錄稱爲孤立記錄。
對於更新、插入或刪除表間數據的完整性,統稱爲參照完整性。通常,在客觀現實中的實體之間存在一定聯繫,在關係模型中實體及實體間的聯繫都是以關係進行描述,
因此,操作時就可能存在着關係與關係間的關聯和引用。
在關係數據庫中,關係之間的聯繫是通過公共屬性實現的。這個公共屬性經常是一個表的主鍵,同時是另一個表的外鍵。
參照完整性體現在兩個方面:實現了表與表之間的聯繫,外鍵的取值必須是另一個表的主鍵的有效值,或是“空”值。
參照完整性規則(Referential Integrity)要求:
若屬性組F是關係模式R1的主鍵,同時F也是關係模式R2的外鍵,則在R2的關係中,F的取值只允許兩種可能:空值或等於R1關係中某個主鍵值。
R1稱爲“被參照關係”模式,R2稱爲“參照關係”模式。
注意:在實際應用中,外鍵不一定與對應的主鍵同名。外鍵常用下劃曲線標出。
 

用戶定義完整性

用戶定義完整性(User-defined Integrity)是對數據表中字段屬性的約束,用戶定義完整性規則(User-defined integrity)也稱域完整性規則。
包括字段的值域、字段的類型和字段的有效規則(如小數位數)等約束,是由確定關係結構時所定義的字段的屬性決定的。
如,百分制成績的取值範圍在0~100之間等。
 
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章