5. Определение правил целостности данных

Пятый шаг предполагает выработку правил, которые будут устанавливать и поддерживать целостность данных (от англ. integrity - нетронутость, неприкосновенность, сохранность, целостность).

Под ссылочной целостностью данных (referential integrity) подразумевается логическая непротиворечивость данных и правильность данных в любой момент времени.

Правила целостности данных включают:

• определение типа данных;

• создание полей, опирающихся на экземпляры сущности;

• установка значений по умолчанию;

• определение ограничений целостности;

• определение проверочных условий.

Целостность данных может быть достигнута лишь в определенных пределах: СУБД не может контролировать правильность каждого отдельного значения, вводимого в БД (хотя каждое значение можно проверить на правдоподобность). Например, нельзя обнаружить, что вводимое значение 5 (представляющее номер дня недели) в действительности должно быть равно 3. С другой стороны, значение 9 явно будет ошибочным, и СУБД должна его отвергнуть. Однако для этого ей следует сообщить проверочное условие: номера дней недели должны принадлежать набору (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).

Целостность данных обеспечивается набором специальных предложений, называемых ограничениями целостности. Ограничения целостности представляют собой утверждения о допустимых значениях отдельных информационных единиц и связях между ними. Ограничения целостности определяются в большинстве случаев особенностями предметной области, хотя могут отражать и чисто информационные характеристики.

Ограничения целостности могут относиться к разным информационным объектам: атрибутам (полям), кортежам (строкам, записям), отношениям (таблицам, файлам), связям между файлами и т.п.

Выделяют две группы ограничений целостности:

1. В процессе проектирования:

   1. при получении достоверных данных из источников;

   2. при построении структуры;

   3. при заполнении БД данными.

2. При эксплуатации:

   1. машинные сбои;

   2. ошибки оператора.

В первой группе выделяют три типа правил целостности:

1. Целостность по сущностям.

Не допускается, чтобы какой-либо атрибут, участвующий в первичном ключе, принимал неопределенное значение.

2. Целостность по ссылкам.

Значение внешнего ключа должно либо:

1. быть равным значению первичного ключа;

2. быть полностью неопределенным, т.е. каждое значение атрибута, участвующего во внешнем ключе должно быть неопределенным.

3. Корпоративная целостность или целостность, определяемая пользователем.

Для любой конкретной БД существует ряд дополнительных специфических правил, которые относятся к ней одной и определяются разработчиком. Чаще всего контролируется:

1. уникальность тех или иных атрибутов,

2. диапазон значений (экзаменационная оценка от 2 до 5),

3. принадлежность набору значений (пол "М" или "Ж").

Ссылочная целостность уменьшает быстродействие из-за проверки условий – связей через словарь.

6. Установка связей между объектами

На шестом шаге устанавливаются связи между объектами (таблицами и столбцами).

Связь между таблицами задается как связь между парой атрибутов, принадлежащих разным таблицам. При этом связанными считаются те записи, для которых значения связанных атрибутов идентичны.

Использование связей позволяет:

1. уменьшить объем хранимых данных;

2. обеспечить полноту и корректность данных на уровне их структуры за счет соблюдения следующего правила: данные об одном объекте вводятся в БД только один раз.