Поддержка ссылочной целостности и ссылочные действия

В связи с определением ограничения внешнего ключа нам осталось обсудить еще два необязательных раздела – ON DELETE referential_action и ON UPDATE referential_action. Прежде всего, приведем синтаксическое правило:

referential_action::=
{ NO ACTION | RESTRICT | CASCADE | SET DEFAULT | SET NULL }

Чтобы объяснить, в каких случаях, и каким образом выполняются эти действия, требуется сначала определить понятие ссылающейся строки (referencing row). Если в определении ограничения внешнего ключа отсутствует раздел MATCH или присутствуют спецификации MATCH SIMPLE или MATCH FULL, то для данной строки t таблицы T строкой таблицы S, ссылающейся на строку t, называется каждая строка таблицы S, значение внешнего ключа которой совпадает со значением соответствующего возможного ключа строки t. Если в определении ограничения внешнего ключа присутствует спецификация MATCH PARTIAL, то для данной строки t таблицы T строкой таблицы S, ссылающейся на строку t, называется каждая строка таблицы S, отличные от NULL значения столбцов внешнего ключа которой совпадают со значениями соответствующих столбцов соответствующего возможного ключа строки t. В случае MATCH PARTIAL строка таблицы S называется ссылающейся исключительно на строку t таблицы T, если эта строка таблицы S является ссылающейся на строку t и не является ссылающейся на какую-либо другую строку таблицы T. *

Теперь приступим к ссылочным действиям. Пусть определение ограничения внешнего ключа содержит раздел ON DELETE referential_action. Предположим, что предпринимается попытка удалить строку t из таблицы T. Тогда

Ø Если в качестве требуемого ссылочного действия указано NO ACTION или RESTRICT, то операция удаления отвергается, если ее выполнение вызвало бы нарушение ограничения внешнего ключа.

Ø Если в качестве требуемого ссылочного действия указано CASCADE, то строка t удаляется, и если в определении ограничения внешнего ключа отсутствует раздел MATCH или присутствуют спецификации MATCH SIMPLE или MATCH FULL, то удаляются все строки, ссылающиеся на t. Если же в определении ограничения внешнего ключа присутствует спецификация MATCH PARTIAL, то удаляются только те строки, которые ссылаются исключительно на строку t.

Ø Если в качестве требуемого ссылочного действия указано SET DEFAULT, то строка t удаляется, и во всех столбцах, которые входят в состав внешнего ключа, всех строк, ссылающихся на строку t, проставляется заданное при их определении значение по умолчанию. Если в определении внешнего ключа содержится спецификация MATCH PARTIAL, то подобному воздействию подвергаются только те строки таблицы S, которые ссылаются исключительно на строку t.

Ø Если в качестве требуемого ссылочного действия указано SET NULL, то строка t удаляется, и во всех столбцах, которые входят в состав внешнего ключа, всех строк, ссылающихся на строку t, проставляется NULL. Если в определении внешнего ключа содержится спецификация MATCH PARTIAL, то подобному воздействию подвергаются только те строки таблицы S, которые ссылаются исключительно на строку t.

Пусть определение ограничения внешнего ключа содержит раздел ON UPDATE referential_action. Предположим, что предпринимается попытка обновить столбцы соответствующего возможного ключа в строке t из таблицы T. Тогда

Ø Если в качестве требуемого ссылочного действия указано NO ACTION или RESTRICT, то операция обновления отвергается, если ее выполнение вызвало бы нарушение ограничения внешнего ключа.

Ø Если в качестве требуемого ссылочного действия указано СASCADE, то строка t обновляется, и если в определении ограничения внешнего ключа отсутствует раздел MATCH или присутствуют спецификации MATCH SIMPLE или MATCH FULL, то соответствующим образом обновляются все строки, ссылающиеся на t (в них должным образом изменяются значения столбцов, входящих в состав внешнего ключа). Если же в определении ограничения внешнего ключа присутствует спецификация MATCH PARTIAL, то обновляются только те строки, которые ссылаются исключительно на строку t.

Ø Если в качестве требуемого ссылочного действия указано SET DEFAULT, то строка t обновляется, и во всех столбцах, которые входят в состав внешнего ключа и соответствуют изменяемым столбцам таблицы T, всех строк, ссылающихся на строку t, проставляется заданное при их определении значение по умолчанию. Если в определении внешнего ключа содержится спецификация MATCH PARTIAL, то подобному воздействию подвергаются только те строки таблицы S, которые ссылаются исключительно на строку t, причем в них изменяются значения только тех столбцов, которые не содержали NULL.

Ø Если в качестве требуемого ссылочного действия указано SET NULL, то строка t обновляется, и во всех столбцах, которые входят в состав внешнего ключа и соответствуют изменяемым столбцам таблицы T, всех строк, ссылающихся на строку t, проставляется NULL. Если в определении внешнего ключа содержится спецификация MATCH PARTIAL, то подобному воздействию подвергаются только те строки таблицы S, которые ссылаются исключительно на строку t. *

Примеры определений базовых таблиц

Определим таблицы служащих (EMP), отделов (DEPT) и проектов (PRO). Эти таблицы имеют заголовки, показанные на рис. 12.1.

EMP:

EMP_NO: EMP_NO

EMP_NAME: VARCHAR

EMP_BDATE: DATE

EMP_SAL: SALARY

DEPT_NO: DEPT_NO

PRO_NO: PRO_NO

DEPT:

DEPT_NO: DEPT_NO

DEPT_NAME: VARCHAR

DEPT_EMP_NO: INTEGER

DEPT_TOTAL_SAL: SALARY

DEPT_MNG: EMP_NO

PRO:

PRO_NO: PRO_NO

PRO_TITLE: VARCHAR

PRO_SDATE: DATE

PRO_DURAT: INTERVAL

PRO_MNG: EMP_NO

PRO_DESC: CLOB

Рис. 12.1. Заголовки таблиц EMP, DEPT и PRO

Столбцы EMP_NO, EMP_SAL, DEPT_NO, PRO_NO, DEPT_TOTAL_SAL, DEPT_MNG и PRO_MNG определяются на ранее определенных доменах (определения доменов EMP_NO и SALARY приведены в предыдущем разделе). Первичными ключами отношений EMP, DEPT и проектов PRO являются столбцы EMP_NO, DEPT_NO и PRO_NO соответственно. В таблице EMP столбцы DEPT_NO и PRO_NO являются внешними ключами, указывающими на отдел, в котором работает служащий, и на выполняемый им проект соответственно. В таблице DEPT внешним ключом является столбец DEPT_NO, указывающий на служащего, являющегося руководителем соответствующего отдела, а в таблице PRO внешним ключом является столбец PRO_MNG, указывающий на служащего, являющегося менеджером соответствующего проекта. Другие ограничения целостности мы обсудим позже.

Определим таблицу EMP:

(1) CREATE TABLE EMP (
(2) EMP_NO EMP_NO PRIMARY KEY,
(3) EMP_NAME VARCHAR(20) DEFAULT ‘Incognito’ NOT NULL,
(4) EMP_BDATE DATE DEFAULT NULL CHECK (VALUE >= DATE ‘1917-10-24’),
(5) EMP_SAL SALARY,
(6) DEPT_NO DEPT_NO DEFAULT NULL REFERENCES DEPT ON DELETE SET NULL,
(7) PRO_NO PRO_NO DEFAULT NULL,

(8) FOREIGN KEY PRO_NO REFERENCES PRO (PRO_NO) ON DELETE SET NULL,
(9) CONSTRAINT PRO_EMP_NO CHECK
((SELECT COUNT (*) FROM EMP E
WHERE E.PRO_NO = PRO_NO) <= 50));

Последовательно обсудим части этого определения. В части (1) указывается, что создается таблица с именем EMP. В части (2) определяется столбец EMP_NO на домене EMP_NO. У этого столбца не определено значение по умолчанию, и он объявлен первичным ключом таблицы (это ограничение целостности добавляется через AND к ограничениям, унаследованным столбцом от определения домена). Помимо прочего, это означает неявное указание запрета для этого столбца неопределенных значений. В части (3) определен столбец EMP_NAME на базовом типе данных символьных строк переменной длины с максимальной длиной 20. Для столбца указано значение по умолчанию – строка ‘Incognito’, и в качестве ограничения целостности запрещены неопределенные значения. В части (4) определяется столбец EMP_BDATE (дата рождения служащего). Он имеет тип данных DATE, значением по умолчанию является NULL (даты рождения некоторых служащих неизвестны). Кроме того, ограничение столбца запрещает принимать на работу лиц, про которых известно, что они родились до Октябрьского переворота. В части (5) определен столбец EMP_SAL на домене SALARY. Значение по умолчанию и ограничения целостности наследуются из определения домена. В части (6) столбец DEPT_NO определяется на одноименном домене (для наших целей его определение несущественно), но явно объявляется, что значением по умолчанию этого столбца будет NULL (некоторые служащие не приписаны ни к какому отделу). Кроме того, добавляется ограничение внешнего ключа: столбец DEPT_NO ссылается на первичный ключ таблицы DEPT. Определено ссылочное действие: при удалении строки из таблицы DEPT во всех строках таблицы EMP, ссылавшихся на эту строку, столбцу DEPT_NO должно быть присвоено неопределенное значение. В части (7) определяется столбец PRO_NO. Его определение аналогично определению столбца DEPT_NO, но ограничение внешнего ключа вынесено в часть (8), где оно определяется в полной форме как табличное ограничение. Наконец, в части (9) определяется табличное проверочное ограничение с именем PRO_EMP_NO, которое требует, чтобы ни в одном проекте не работало больше 50 служащих (правила построения соответствующего условного выражения поясняются в следующих лекциях).

Определим таблицу DEPT:

(1) CREATE TABLE DEPT (
(2) DEPT_NO DEPT_NO PRIMARY KEY,
(3) DEPT_EMP_NO INTEGER NO NULL CHECK (VALUE BETWEEN 1 AND 100),
(4) DEPT_NAME VARCHAR(200) DEFAULT ‘Nameless’ NOT NULL,

(5) DEPT_TOTAL_SAL SALARY DEFAULT 1000000.00
NO NULL CHECK (VALUE > = 100000.00),
(6) DEPT_MNG EMP_NO DEFAULT NULL
REFERENCES EMP ON DELETE SET NULL
CHECK (IF (VALUE IS NOT NULL) THEN
((SELECT COUNT(*) FROM DEPT
WHERE DEPT.DEPT_MNG = VALUE) = 1),
(7) CHECK (DEPT_EMP_NO =
(SELECT COUNT(*) FROM EMP
WHERE DEPT_NO = EMP.DEPT_NO)),
(8) CHECK (DEPT_TOTAL_SAL >=
(SELECT SUM(EMP_SAL) FROM EMP
WHERE DEPT_NO = EMP.DEPT_NO)));

Это определение мы обсудим в менее систематической манере, чем предыдущее. Отметим только наиболее интересные моменты. В части (3) столбец DEPT_EMP_NO (число служащих в отделе) определен на базовом типе INTEGER без значения по умолчанию, с запретом неопределенного значения, и с проверочным ограничением, устанавливающем допустимый диапазон значений числа служащих в отделе. Еще одно проверочное ограничение этого столбца – (7) – вынесено на уровень определения табличного ограничения. Это ограничение устанавливает, что в каждой строке таблицы DEPT значение столбца DEPT_EMP_NO должно равняться общему числу строк таблицы EMP, в которых значение столбца DEPT_NO равно значению одноименного столбца данной строки таблицы DEPT.* В части (5) для определения столбца DEPT_TOTAL_SAL (объем фонда заработной платы отдела) используется домен SALARY**. Но при этом явно установлено значение столбца по умолчанию (отличное от значения по умолчанию домена), запрещено наличие неопределенных значений, и установлено дополнительное проверочное ограничение, устанавливающее нижний порог объема фонда заработной платы отдела. Еще одно проверочное ограничение – (8) – вынесено на уровень определения табличного ограничения. Это ограничение устанавливает, что в каждой строке таблицы DEPT значение столбца DEPT_TOTAL_SAL должно быть не меньше суммы значений столбца EMP_SAL во всех строках таблицы EMP, в которых значение столбца DEPT_NO равно значению одноименного столбца данной строки таблицы DEPT.*** Обратите внимание на определение столбца DEPT_MNG – часть (6). Этот столбец объявляется внешним ключом таблицы DEPT. Но мы хотим сказать больше. У отдела могут временно отсутствовать руководители, поэтому в столбце допускаются неопределенные значения. Но если у отдела имеется руководитель, то он должен являться руководителем только этого отдела. На первый взгляд, можно было бы воспользоваться ограничением столбца UNIQUE. Но такое ограничение допустило бы наличие неопределенного столбца DEPT_MNG только в одной строке таблицы DEPT, а мы хотим допустить отсутствие руководителя у нескольких отделов. Поэтому потребовалось ввести более громоздкое проверочное ограничение столбца.

По поводу двух приведенных определений базовых таблиц у читателей могут возникнуть два вопроса:

(a) почему проверочное ограничение (9) в первом определении и проверочные ограничения (7) и (8) во втором определении вынесены из определений соответствующих столбцов, хотя формально являются именно ограничениями столбцов?

(b) почему ограничению (9) в первом определении присвоено явное имя, а ограничения (7) и (8) во втором определении оставлены безымянными?

На первый вопрос можно ответить следующим образом. Да, эти ограничения можно было бы включить в определения столбцов. Это дело вкуса. Но все три ограничения являются очень важными с точки зрения организации таблиц в целом. Поэтому, по мнению автора, лучше показывать их на уровне определения табличных ограничений.

Вот ответ на второй вопрос. Ограничение (9) в первом определении и ограничения (7) и (8) во втором определении внешне похожи, но сильно отличаются по своей сути. Ограничения (7) и (8) связаны с агрегатной семантикой столбцов DEPT_EMP_NO и DEPT_TOTAL_SAL таблицы DEPT. Отмена ограничений изменила бы смысл этих столбцов. Ограничение (9) является текущим административным ограничением. Если руководство предприятие примет решение разрешить использовать в одном проекте более 50 служащих, ограничение можно отменить без изменения смысла столбцов таблицы EMP. Имея это в виду, мы ввели явное имя ограничения (9), чтобы при необходимости имелась простая возможность отменить это ограничение с помощью оператора ALTER TABLE.

Наконец, определим таблицу PRO.

(1) CREATE TABLE PRO (
(2) PRO_NO PRO_NO PRIMARY KEY,
(3) PRO_TITLE VARCHAR(200)DEFAULT ‘No title’ NOT NULL,

(4) PRO_SDATE DATE DEFAULT CURRENT_DATE NOT NULL,

(5) PRO_DURAT INTERVAL YEAR DEFAUL INTERVAL ‘1’ YEAR NOT NULL,

(6) PRO_MNG EMP_NO UNIQUE NOT NULL REFERENCES EMP ON DELETE NO ACTION,
(7) PRO_DESC CLOB(10M));

Столбец PRO_SDATE содержит дату начала проекта, а столбец PRO_DURAT – продолжительность проекта в годах. В этом определении имеет смысл прокомментировать часть (6). Мы считаем, что если отдел, по крайней мере, временно может существовать без руководителя, то у ведущегося проекта всегда обязан быть менеджер. Поэтому определение столбца PRO_MNG является гораздо более строгим, чем определение столбца DEPT_MNG в таблице DEPT. Сочетание ограничений UNIQUE и NOT NULL при отсутствии значений по умолчанию приводит к абсолютной уникальности значений столбца PRO_MNG. Другими словами, этот столбец обладает всеми характеристиками первичного ключа, хотя объявлен только как возможный ключ. Кроме того, он объявлен как внешний ключ с действием при удалении строки таблицы EMP с соответствующим значением первичного ключа NO ACTION, запрещающим такие удаления. В совокупности это гарантирует, что у любого проекта будет существовать менеджер, являющийся служащим предприятия. В части (5) столбец PRO_DESC (описание проекта) определен как большой символьный объект с максимальным размером 10 Мб.

Изменение определения базовой таблицы

Оператор изменения определения базовой таблицы ALTER TABLE имеет следующий синтаксис:

base_table_alteration::= ALTER TABLE base_table_name
column_alteration_action
| base_table_constraint_alternation_action

Как видно из этого синтаксического правила, при выполнении одного оператора ALTER TABLE может быть выполнено либо действие по изменению определения столбца, либо действие по изменению определения табличного ограничения целостности.

Дата добавления: 2014-01-03