淺談SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)完整性的應(yīng)用

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

關(guān)鍵詞：SQL Server;數(shù)據(jù)完整性;約束

引言

在信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。如網(wǎng)站、醫(yī)療、交通、高校、政府、企業(yè)等無(wú)一不每天在利用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)與管理著大量的數(shù)據(jù)。而往往在數(shù)據(jù)錄入時(shí)，會(huì)因種種原因經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)重復(fù)、無(wú)效、錯(cuò)誤等信息。在眾多后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中，因SQL Server有著功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，受到了廣大數(shù)據(jù)庫(kù)用戶喜愛(ài)，文章基于SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)介紹數(shù)據(jù)完整性機(jī)制以及相關(guān)應(yīng)用[1]。

1數(shù)據(jù)完整性的概念和分類(lèi)

數(shù)據(jù)完整性是指存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性[2]。它是應(yīng)用防止數(shù)據(jù)庫(kù)中存在不符合語(yǔ)義規(guī)定的數(shù)據(jù)和防止因錯(cuò)誤信息的輸入輸出造成無(wú)效操作或錯(cuò)誤信息而提出的。數(shù)據(jù)完整性分為四類(lèi)：實(shí)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(shí)體完整性：是指保證表中所有的行唯一。實(shí)體完整性要求表中的所有行都要有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符，即通過(guò)設(shè)置“主鍵”來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)中的“主鍵”字段則是不能輸入重復(fù)值或空值，所謂“空值”其實(shí)就是“沒(méi)有”或“無(wú)意義”的值。反言之，如果主屬性取了空值，則無(wú)法進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)，這與現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用環(huán)境相矛盾。

域完整性：是指一個(gè)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(qiáng)制域完整性的方法有：限制類(lèi)型、格式或可能值的范圍。如限制學(xué)生成績(jī)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(guān)鍵字和外部關(guān)鍵字之間的參照關(guān)系。參照完整性又稱(chēng)引用完整性，利用“外鍵”來(lái)確保相關(guān)聯(lián)的表（兩個(gè)或兩個(gè)以上表）間數(shù)據(jù)的一致性。當(dāng)添加、刪除和修改記錄時(shí)，參照完整性可以保證表之間已定義的關(guān)系，確保鍵值在所有表中一致。如向“學(xué)生成績(jī)表”中添加某個(gè)學(xué)生成績(jī)時(shí)必須確保所有添加成績(jī)的學(xué)生必須在“學(xué)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(yīng)用環(huán)境的要求和實(shí)際的需要，對(duì)某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)提出約束性條件。這一約束機(jī)制一般不應(yīng)由應(yīng)用程序提供，而應(yīng)有由關(guān)系模型提供定義并檢驗(yàn)，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(yīng)用

為了確保數(shù)據(jù)的完整與有效性，防止數(shù)據(jù)庫(kù)中存在不符合語(yǔ)義規(guī)定的數(shù)據(jù)，防止因錯(cuò)誤信息的輸入、輸出而造成無(wú)效的操作或錯(cuò)誤信息，SQL Servr提供了4種手段來(lái)實(shí)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(guò)缺省值實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性

缺省值即默認(rèn)值，是為列提供數(shù)據(jù)的一種方式，如果用戶在進(jìn)行插入操作時(shí)不為列輸入任務(wù)數(shù)據(jù)，則使用缺省值自動(dòng)輸入?？衫帽碓O(shè)計(jì)器創(chuàng)建表時(shí)指定默認(rèn)值，也可在使用Create Table語(yǔ)句中的Default子句指定默認(rèn)值。

SQL語(yǔ)句中利用默認(rèn)值實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性應(yīng)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(chēng)字段默認(rèn)值為助教

2.2通過(guò)規(guī)則實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性

規(guī)則是用以限制存儲(chǔ)在表中或用戶自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型的值，是獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，只有將規(guī)則綁定到列或用戶自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型時(shí)，規(guī)則才能起作用，而表中的每列或每個(gè)用戶定義數(shù)據(jù)類(lèi)型只能和一個(gè)規(guī)則綁定。如果要?jiǎng)h除規(guī)則，則應(yīng)先解除綁定。

SQL語(yǔ)句中利用規(guī)則實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性應(yīng)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(chǔ)過(guò)程綁定規(guī)則

2.3通過(guò)約束實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性

約束是指在創(chuàng)建表時(shí)設(shè)置各種條件對(duì)輸入、修改的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使不符合語(yǔ)義規(guī)定的數(shù)據(jù)不能進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)，以確保數(shù)據(jù)的完整性與有效性。SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)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(dòng)編號(hào)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(shí)體完整性，用于唯一地標(biāo)識(shí)表中的每一行。主鍵字段不能出現(xiàn)重復(fù)值或空值。在一個(gè)表中只能有一個(gè)主鍵，主鍵可以是一個(gè)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(hào)，設(shè)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(gè)或多個(gè)表的字段之間的引用聯(lián)系。在創(chuàng)建時(shí)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(gè)表的主鍵，這樣在當(dāng)前表上才能稱(chēng)為外鍵。

Create Table Teacher

（t_id?char（10） PRIMARY KEY， --教師工號(hào)，設(shè)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(hào)，外鍵，與系部表的“系部編號(hào)”關(guān)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(gè)空值。與主鍵約束類(lèi)似，也具有唯一性，為表中的一列或多列提供數(shù)據(jù)實(shí)體完整性，一個(gè)表可以設(shè)置多個(gè)唯一約束。

Create Table Department

（d_id?char（10） PRIMARY KEY，

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

d_leader varchar（10） UNIQUE））?--系部領(lǐng)導(dǎo)，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(shè)定一個(gè)邏輯表達(dá)式來(lái)限定有效取值范圍。檢查約束只在添加和修改記錄時(shí)有效，在刪除時(shí)無(wú)效。一個(gè)列上只能定義一個(gè)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(shí)體完整性，有些表中字段雖然不需要設(shè)置主鍵字段，但其信息不允許為空值，則可利用非空約束來(lái)設(shè)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(dòng)編號(hào)約束（IDENTITY）

自動(dòng)編號(hào)約束又稱(chēng)作標(biāo)識(shí)列，采用數(shù)字編號(hào)的方式依次增加一個(gè)增量。是為那些數(shù)字順序遞增的列準(zhǔn)備的約束，可以自動(dòng)完成數(shù)值添加。

Create Table Department

（d_id?int identity（1，1）PRIMARY KEY，

--系部編號(hào)，整型，主鍵約束，自動(dòng)編號(hào)（增量為1）

d_name varchar（20） UNIQUE，

d_leader varchar（10） UNIQUE））

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

3結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述數(shù)據(jù)完整性的概念與分類(lèi)闡述，并通過(guò)相關(guān)例子的實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)明數(shù)據(jù)完整性是如何建立和實(shí)施。在具體應(yīng)用過(guò)程中，需要結(jié)合實(shí)際情況選擇相應(yīng)方法來(lái)保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。

作者簡(jiǎn)介：

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

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳金萍，陳艷，姜廣坤. SQL Server2012數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目化教程[M].清華大學(xué)出版社，2017

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