Целостность базы данных

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Це́лостность ба́зы да́нных (англ. database integrity) — соответствие имеющейся в базе данных информации её внутренней логике, структуре и всем явно заданным правилам. Каждое правило, налагающее некоторое ограничение на возможное состояние базы данных, называется ограничением целостности.

Примеры правил: вес детали должен быть положительным; количество знаков в телефонном номере не должно превышать 15; возраст родителей не может быть меньше возраста их биологического ребёнка и так далее.

Очевидно, что ограничения должны быть формально объявлены для СУБД, после чего СУБД должна предписывать их выполнение. Объявление ограничений сводится просто к использованию соответствующих средств языка базы данных, а соблюдение ограничений осуществляется с помощью контроля со стороны СУБД над операциями обновления, которые могут нарушить эти ограничения, и запрещения тех операций, которые их действительно нарушают. При первоначальном объявлении ограничения система должна проверить, удовлетворяет ли ему в настоящий момент база данных. Если это условие не соблюдается, ограничение должно быть отвергнуто; в противном случае оно принимается (то есть записывается в каталог системы) и начиная с этого момента соблюдается[2]:338.

Механизмы обеспечения целостности являются одной из составляющих концепции модели данных[3][4].

Классификация ограничений целостности

В теории реляционных баз данных принято выделять четыре типа ограничений целостности[2]:353:

  • Ограничением базы данных называется ограничение на значения, которые разрешено принимать указанной базе данных.
  • Ограничением переменной отношения называется ограничение на значения, которые разрешено принимать указанной переменной отношения.
  • Ограничением атрибута называется ограничение на значения, которые разрешено принимать указанному атрибуту.
  • Ограничение типа представляет собой ни что иное, как определение множества значений, из которых состоит данный тип.

Примером распространённого ограничения уровня переменной отношения является потенциальный ключ; примером распространённого ограничения уровня базы данных является внешний ключ.

Целостность и истинность данных в БД

Целостность БД не гарантирует достоверности (истинности) содержащейся в ней информации, но обеспечивает по крайней мере правдоподобность этой информации, отвергая заведомо невероятные, невозможные значения. Таким образом, не следует путать целостность (непротиворечивость) БД с истинностью БД. Истинность и непротиворечивость — не одно и то же[2]:351.

Достоверность (или истинность) есть соответствие фактов, хранящихся в базе данных, реальному миру. Очевидно, что для определения достоверности БД требуется обладание полными знаниями как о содержимом БД, так и о реальном мире. Для определения целостности БД требуется лишь обладание знаниями о содержимом БД и о заданных для неё правилах. Поэтому СУБД не может гарантировать наличие в базе данных только истинных высказываний; все, что она может сделать, — это гарантировать отсутствие каких-либо данных, вызывающих нарушение ограничений целостности (то есть гарантировать то, что она не содержит каких-либо данных, не совместимых с этими ограничениями)[2]:351.

Из того, что данные являются правильными, следует, что они непротиворечивы (но не обратное), а из того, что данные противоречивы, следует, что они неправильны (но не обратное). Здесь под словом «правильные» подразумевается, что в базе данных содержатся правильные данные тогда и только тогда, когда она полностью отражает истинное состояние дел в реальном мире[2]:351.

См. также

  • Согласованность данных[]
  • Ссылочная целостность[]

Примечания

  1. ↑ Кузнецов С. Д. Основы баз данных. — 2-е изд. — М.: Интернет-университет информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 484 с. — ISBN 978-5-94774-736-2.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных = Introduction to Database Systems. — 8-е изд. — М.: Вильямс, 2005. — 1328 с. — ISBN 5-8459-0788-8 (рус.) 0-321-19784-4 (англ.).
  3. ↑ Codd, E.F. "Data Models in Database Management. Proc. Workshop in Data Abstraction, Databases, and Conceptual Modelling (Michael L. Brodie and Stephen N. Zilles, eds.), Pingree Park, Colo. (June 1980): ACM SIGART Newsletter No. 74 (January 1981); ACM SIGMOD Record 11(2), February 1981; ACM SIGPLAN Notices 16(1), January 1981
  4. ↑ Дейт К. Дж. Реляционная модель выдержит испытание временем Архивная копия от 12 декабря 2009 на Wayback Machine (пер. с Date, C.J. The relational model will stand the test of time // Intelligent Enterprise, June 1, 1999, Volume 2, Number 8)