Ссылочная целостность

Пример базы данных, в которой не реализована ссылочная целостность . В этом примере существует внешний ключ ( artist_id) значение в таблице альбомов, которое ссылается на несуществующего исполнителя — другими словами, существует значение внешнего ключа без соответствующего значения первичного ключа в ссылочной таблице. Здесь произошло следующее: жил художник по имени « Аэросмит », с artist_id из 4, который был удален из таблицы исполнителей. Однако альбом « Eat the Rich » отсылает именно к этому исполнителю. При соблюдении ссылочной целостности это было бы невозможно.

Ссылочная целостность — это свойство данных, указывающее, что все ссылки на них действительны. В контексте реляционных баз данных требуется, чтобы если значение одного атрибута (столбца) отношения ( таблицы) ссылалось на значение другого атрибута (в том же или другом отношении), то указанное значение должно существовать.

Для обеспечения ссылочной целостности в реляционной базе данных любой столбец базовой таблицы , объявленный внешним ключом, родительской таблицы может содержать только нулевые значения или значения из первичного ключа или ключа-кандидата . Другими словами, когда используется значение внешнего ключа, оно должно ссылаться на действительный существующий первичный ключ в родительской таблице. Например, удаление записи, содержащей значение, на которое ссылается внешний ключ в другой таблице, нарушит ссылочную целостность. Некоторые системы управления реляционными базами данных (СУБД) могут обеспечивать ссылочную целостность, обычно либо путем удаления строк внешнего ключа для поддержания целостности, либо путем возврата ошибки и не выполнения удаления. Какой метод используется, может определяться ограничением ссылочной целостности, определенным в словаре данных .

Прилагательное «ссылочный» описывает действие, которое выполняет внешний ключ , «ссылаясь» на связанный столбец в другой таблице. Проще говоря, «ссылочная целостность» гарантирует, что цель, на которую «ссылаются», будет найдена. Отсутствие ссылочной целостности в базе данных может привести к тому, что реляционные базы данных будут возвращать неполные данные, обычно без каких-либо признаков ошибки.

Формализация

Зависимость включения от двух (возможно, идентичных) предикатов $R$ и $S$ по схеме написано $R[A_{1},...,A_{n}]\subseteq S[B_{1},...,B_{n}]$, где $A_{i}$, $B_{i}$ являются отдельными атрибутами (именами столбцов) $R$ и $S$. Это означает, что кортежи значений, встречающиеся в столбцах $A_{1},...,A_{n}$ для фактов $R$ также должен отображаться как кортеж значений в столбцах $B_{1},...,B_{n}$ за какой-то факт $S$.

Такое ограничение представляет собой особую форму зависимости, порождающей кортежи (TGD), где в обеих частях правила имеется только один реляционный атом. В логике первого порядка это выражается как $\forall {\vec {x}},{\vec {y}}.(R({\vec {x}},{\vec {y}})\rightarrow \exists {\vec {z}}.S({\vec {x}},{\vec {z}}))$, где ${\vec {x}}$ вектор (размер которого равен $n$) переменных, общих для $R$ и $S$, и ни одна переменная не появляется несколько раз ни в теле, ни в голове TGD.

Логическое следствие между зависимостями включения может быть аксиоматизировано с помощью правил вывода. и может быть определено алгоритмом PSPACE . Можно показать, что проблема является PSPACE-полной путем редукции от проблемы приемки для линейного ограниченного автомата . Однако логическое следствие между зависимостями, которые могут быть зависимостями включения или функциональными зависимостями , неразрешимо путем сокращения слова «проблема для моноидов» .

Декларативная ссылочная целостность

Декларативная ссылочная целостность (DRI) — это один из методов языка программирования баз данных SQL , обеспечивающий целостность данных.

Значение в SQL

Основная статья: Внешний ключ

Таблица (называемая ссылочной таблицей) может ссылаться на столбец (или группу столбцов) в другой таблице (таблице, на которую ссылаются) с помощью внешнего ключа . Столбцы, на которые ссылаются, в указанной таблице должны иметь ограничение уникальности, например первичный ключ . Кроме того, возможны ссылки на самих себя (хотя они не полностью реализованы в MS SQL Server). ). При вставке новой строки в ссылочную таблицу система управления реляционными базами данных (СУБД) проверяет, существует ли введенное значение ключа в ссылочной таблице. В противном случае вставка невозможна. Также можно указать действия DRI для UPDATE и DELETE , например CASCADE (пересылает изменение/удаление в ссылочной таблице в ссылающиеся таблицы), NO ACTION (если ссылка на конкретную строку, изменение ключа не разрешено) или SET NULL/SET DEFAULT (изменение/удаление ключа в ссылочной таблице приводит к установке ссылочных значений на NULL или на значение DEFAULT, если оно указано).

Значение, специфичное для продукта

В Microsoft SQL Server термин DRI также применяется к назначению пользователям разрешений на объект базы данных. Предоставление разрешения DRI пользователю базы данных позволяет ему добавлять ограничения внешнего ключа в таблицу.

См. также

• Разыменование нулевого указателя
• Висячий указатель
• Целостность данных
• Нормальная форма домена/ключа
• Целостность объекта
• Функциональная зависимость
• Ограничение распространения
• Суррогатный ключ
• Медленно меняющееся измерение

Внешние ссылки

• DRI против триггеров ( в архиве )