8. Реляційна модель. Класифікація обмежень цілісності.

Ограничения целостности

Неотъемлемой частью реляционной модели является требования целостности базы данных. Важной функцией любой СУБД является обеспечение под-

держки базы данных в согласованном состоянии. Каждое обновление информации должно удовлетворять структурным и семантическим ограничениям схемы

базы данных. Обеспечение согласованности данных является особенно важным при многопользовательском режиме доступа к базе данных.

Рассмотрим два базовых требования целостности реляционных базданных:

требование целостности сущностей;

требование целостности по ссылкам.

Требование целостности сущностей. В реляционной модели каждому типу объектов предметной области соответствует одно или несколько отношений.

Экземплярам объектов соответствуют кортежи отношений. Каждый экземпляр объекта должен быть отличим от любого другого. Следовательно каждый кортеж отношения должен быть уникальным, т.е. в любом отношении должен существовать атрибут (или совокупность атрибутов), значения которого для каждого кортежа различны. Это требование выполняется автоматически при выполнении базовых свойств отношений. Поскольку отношение - это множество, а множества по определению не содержат совпадающих элементов, то никакие два кортежа в произвольный момент времени не могут совпадать. Таким обра-

зом полный набор значений всех атрибутов однозначно идентифицирует запись в таблице. Минимальный набор атрибутов отношения, обладающих

тем же свойством называется первичным ключом. Все значения атрибутов, участвующих в первичном ключе должны быть полностью определены.

Требование целостности по ссылкам. Экземпляры сложных сущностей реального мира могут представляться в реляционной модели базы данных не-

сколькими кортежами нескольких отношений. Если отношение R2 связано сотношением R1 (базовое отношение, для которого определен первичный

ключ), то отношение R2 обязано иметь внешний ключ, представляющий собой атрибут (или комбинацию атрибутов), значения которых обязательно

должны совпадать со значениями первичного ключа R1, причем внешний ключ и соответствующий ему первичный ключ должны быть определены на

одних и тех же доменах. Правило целостности по ссылкам гласит: если базовое отношение R2 имеет внешний ключ F, соответствующий первичному ключу K отношения R1, то каждое значение F должно быть:

либо равным какому-либо значению K;

либо быть полностью неопределенным.

Значения атрибутов внешнего ключа либо совпадают с соответствующим первичным ключом, либо полностью не определены, причем возмож-

ность последнего определяется конкретной предметной областью, оперирующей данными сущностями.

При проектировании базы в зависимости от предметной задачи необходимо определить:

Может ли внешний ключ принимать неопределенные значения.

Что должно происходить при попытке удаления кортежа отношения, на который есть ссылки другого отношения (операция отверга-

ется, обе сущности удаляются).

Как обновляются внешние ключи (внешний ключ принимает неопределенное значение).

Если ядро СУБД не поддерживает целостность реляционной модели, эта поддержка осуществляется на прикладном уровне программированием

соответствующих процедур, реализуемых либо непосредственно в программном коде, либо через механизм хранимых процедур и триггеров.