淺談SQL Server數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)完整性的應用

摘要：在數(shù)據(jù)庫廣泛應用的當下，保證數(shù)據(jù)的準確性和有效性顯得尤為重要。文章基于SQL Server數(shù)據(jù)庫，分析了其數(shù)據(jù)完整性的概念及分類，通過典型例子幫助用戶了解相關方法的使用。

關鍵詞：SQL Server;數(shù)據(jù)完整性;約束

引言

在信息技術迅速發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)庫應用越來越廣泛。如網(wǎng)站、醫(yī)療、交通、高校、政府、企業(yè)等無一不每天在利用數(shù)據(jù)庫存儲與管理著大量的數(shù)據(jù)。而往往在數(shù)據(jù)錄入時，會因種種原因經(jīng)常會出現(xiàn)重復、無效、錯誤等信息。在眾多后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，因SQL Server有著功能強大、操作簡便等特點，受到了廣大數(shù)據(jù)庫用戶喜愛，文章基于SQL Server數(shù)據(jù)庫介紹數(shù)據(jù)完整性機制以及相關應用[1]。

1數(shù)據(jù)完整性的概念和分類

數(shù)據(jù)完整性是指存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的一致性和準確性[2]。它是應用防止數(shù)據(jù)庫中存在不符合語義規(guī)定的數(shù)據(jù)和防止因錯誤信息的輸入輸出造成無效操作或錯誤信息而提出的。數(shù)據(jù)完整性分為四類：實體完整性、域完整性、參照完整性和用戶自定義完整性。其定義分別為：

實體完整性：是指保證表中所有的行唯一。實體完整性要求表中的所有行都要有一個唯一的標識符，即通過設置“主鍵”來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫中的“主鍵”字段則是不能輸入重復值或空值，所謂“空值”其實就是“沒有”或“無意義”的值。反言之，如果主屬性取了空值，則無法進行唯一標識，這與現(xiàn)實世界的應用環(huán)境相矛盾。

域完整性：是指一個列的輸入有效性。域完整性主要用于保證給定字段數(shù)據(jù)的輸入有效性，強制域完整性的方法有：限制類型、格式或可能值的范圍。如限制學生成績必須在0～100之間，性別只能是“男”或“女”等。

參照完整性：是指保證主關鍵字和外部關鍵字之間的參照關系。參照完整性又稱引用完整性，利用“外鍵”來確保相關聯(lián)的表（兩個或兩個以上表）間數(shù)據(jù)的一致性。當添加、刪除和修改記錄時，參照完整性可以保證表之間已定義的關系，確保鍵值在所有表中一致。如向“學生成績表”中添加某個學生成績時必須確保所有添加成績的學生必須在“學生表”中是存在的，否則不允許添加。

用戶自定義完整性：是指根據(jù)應用環(huán)境的要求和實際的需要，對某一具體應用所涉及的數(shù)據(jù)提出約束性條件。這一約束機制一般不應由應用程序提供，而應有由關系模型提供定義并檢驗，用戶定義完整性主要包括字段有效性約束和記錄有效性。

2數(shù)據(jù)完整性的應用

為了確保數(shù)據(jù)的完整與有效性，防止數(shù)據(jù)庫中存在不符合語義規(guī)定的數(shù)據(jù)，防止因錯誤信息的輸入、輸出而造成無效的操作或錯誤信息，SQL Servr提供了4種手段來實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性，即缺省值、規(guī)則、約束和觸發(fā)器等[3]。

2.1通過缺省值實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性

缺省值即默認值，是為列提供數(shù)據(jù)的一種方式，如果用戶在進行插入操作時不為列輸入任務數(shù)據(jù)，則使用缺省值自動輸入。可利用表設計器創(chuàng)建表時指定默認值，也可在使用Create Table語句中的Default子句指定默認值。

SQL語句中利用默認值實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性應用例子如下：

Create Table Teacher???--創(chuàng)建教師表

（t_id?char（10），

t_name varchar（10），

t_professor varchar（10） default（“助教”））--職稱字段默認值為助教

2.2通過規(guī)則實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性

規(guī)則是用以限制存儲在表中或用戶自定義數(shù)據(jù)類型的值，是獨立的數(shù)據(jù)庫對象，只有將規(guī)則綁定到列或用戶自定義數(shù)據(jù)類型時，規(guī)則才能起作用，而表中的每列或每個用戶定義數(shù)據(jù)類型只能和一個規(guī)則綁定。如果要刪除規(guī)則，則應先解除綁定。

SQL語句中利用規(guī)則實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性應用例子如下：

Create Rule r_age as @age<=100 and @age>=1

--定義規(guī)則年齡限制區(qū)間

Exec sp_bindrule ‘r_age’，’teacher.age’

--使用存儲過程綁定規(guī)則

2.3通過約束實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性

約束是指在創(chuàng)建表時設置各種條件對輸入、修改的數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，使不符合語義規(guī)定的數(shù)據(jù)不能進入數(shù)據(jù)庫，以確保數(shù)據(jù)的完整性與有效性。SQL Server數(shù)據(jù)庫提供了主鍵約束、外鍵約束、唯一約束、檢查約束、非空約束與自動編號約束等6種約束方式。

2.3.1主鍵約束（PRIMARY KEY）

主鍵約束是為了保證數(shù)據(jù)實體完整性，用于唯一地標識表中的每一行。主鍵字段不能出現(xiàn)重復值或空值。在一個表中只能有一個主鍵，主鍵可以是一個字段，也可以是字段的組合。

Create Table Department --創(chuàng)建系部表

（d_id?char（10） PRIMARY KEY， --系部編號，設置為主鍵

d_name varchar（20），

d_leader varchar（10））

2.3.2外鍵約束（FOREIGN KEY）

外鍵約束是為了保證數(shù)據(jù)參照完整性，用于在建立一個或多個表的字段之間的引用聯(lián)系。在創(chuàng)建時在被引用表上創(chuàng)建主鍵或唯一約束，在引用表的字段上創(chuàng)建外鍵約束。外鍵約束必須是另一個表的主鍵，這樣在當前表上才能稱為外鍵。

Create Table Teacher

（t_id?char（10） PRIMARY KEY， --教師工號，設置為主鍵

t_name varchar（10），

t_sex char（2）CHECK（t_sex=’男’or t_sex=’女’），

t_professor varchar（10） default（“助教”））

d_id char（10） FOREIGN KEY references Deparment（d_id））

--系部編號，外鍵，與系部表的“系部編號”關聯(lián)

2.3.3唯一約束（UNIQUE）

唯一約束要求該列唯一，允許有空值，但只能出現(xiàn)一個空值。與主鍵約束類似，也具有唯一性，為表中的一列或多列提供數(shù)據(jù)實體完整性，一個表可以設置多個唯一約束。

Create Table Department

（d_id?char（10） PRIMARY KEY，

d_name varchar（20） UNIQUE，?--系部名稱，唯一約束

d_leader varchar（10） UNIQUE））?--系部領導，唯一約束

2.3.4檢查約束（CHECK）

檢查約束是為了保證域完整性，檢查約束可為所屬字段設定一個邏輯表達式來限定有效取值范圍。檢查約束只在添加和修改記錄時有效，在刪除時無效。一個列上只能定義一個檢查約束。

Create Table Teacher

（t_id?char（10） PRIMARY KEY，

t_name varchar（10），

t_sex char（2）CHECK（t_sex=’男’or t_sex=’女’），

--教師性別，檢查約束

t_professor varchar（10） default（“助教”））

d_id char（10） FOREIGN KEY references Deparment（d_id））

2.3.5非空約束（NOT NULL）

非空約束也是為了保證數(shù)據(jù)實體完整性，有些表中字段雖然不需要設置主鍵字段，但其信息不允許為空值，則可利用非空約束來設置。

Create Table Teacher

（t_id?char（10） PRIMARY KEY，

t_name varchar（10） NOT NULL，?--教師姓名，非空約束

t_sex char（2）CHECK（t_sex=’男’or t_sex=’女’），

t_professor varchar（10） default（“助教”））

d_id char（10） FOREIGN KEY references Deparment（d_id））

2.3.6自動編號約束（IDENTITY）

自動編號約束又稱作標識列，采用數(shù)字編號的方式依次增加一個增量。是為那些數(shù)字順序遞增的列準備的約束，可以自動完成數(shù)值添加。

Create Table Department

（d_id?int identity（1，1）PRIMARY KEY，

--系部編號，整型，主鍵約束，自動編號（增量為1）

d_name varchar（20） UNIQUE，

d_leader varchar（10） UNIQUE））

若要實現(xiàn)更為復雜的數(shù)據(jù)約束，可以使用觸發(fā)器實現(xiàn)，在此不再贅述。

3結(jié)束語

通過上述數(shù)據(jù)完整性的概念與分類闡述，并通過相關例子的實現(xiàn)來說明數(shù)據(jù)完整性是如何建立和實施。在具體應用過程中，需要結(jié)合實際情況選擇相應方法來保證數(shù)據(jù)的準確性和有效性。

作者簡介：

孫楓（1977-），女，江蘇南通人，中學高級，碩士研究生（方向：現(xiàn)代教育技術），江蘇省南通第一中學信息中心教師。

參考文獻：

[1]陳潔，薛恒威. SQL Server數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)完整性的分析與實踐[J]河北軟件職業(yè)技術學院學院學報，2018

[2]陳金萍，陳艷，姜廣坤. SQL Server2012數(shù)據(jù)庫項目化教程[M].清華大學出版社，2017

[3]從艷. SQL Server數(shù)據(jù)庫完整性的維護[J].電腦知識與技術，2007

[4]陳增祥. SQL Server數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)完整性的研究與分析[J].信息安全與技術，2012

[5]李浩，周媛媛. SQL Server數(shù)據(jù)完整性及約束[J].科技與企業(yè)，2013