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Oracle数据库的完整性约束规则详解
 

2010-04-15 作者:fightplane 来源:网络

 

完整性约束用于增强数据的完整性,Oracle提供了5种完整性约束:

    Check
    NOT NULL
    Unique
    Primary
    Foreign key

完整性约束是一种规则,不占用任何数据库空间。完整性约束存在数据字典中,在执行SQL或PL/SQL期间使用。用户可以指明约束是启用的还是禁用的,当约束启用时,他增强了数据的完整性,否则,则反之,但约束始终存在于数据字典中。禁用约束,使用ALTER语句:

ALTER TABLE table_name DISABLE CONSTRAINT constraint_name;

ALTER TABLE policies DISABLE CONSTRAINT chk_gender

如果要重新启用约束:

ALTER TABLE policies ENABLE CONSTRAINT chk_gender

删除约束:

ALTER TABLE table_name DROP CONSTRAINT constraint_name

ALTER TABLE policies DROP CONSTRAINT chk_gender;

Check 约束

在数据列上Check 约束需要一个特殊的布尔条件或者将数据列设置成TRUE,至少一个数据列的值是NULL,Check约束用于增强表中数据内容的简单的商业规则。用户使用 Check约束保证数据规则的一致性。Check约束可以涉及该行同属Check约束的其他数据列但不能涉及其他行或其他表,或调用函数SYSDATE, UID,USER,USERENV。如果用户的商业规则需要这类的数据检查,那么可以使用触发器。Check约束不保护LOB数据类型的数据列和对象、嵌套表、VARRY、ref等。单一数据列可以有多个Check约束保护,一个Check约束可以保护多个数据列。创建表的Check约束使用CREATE TABLE语句,更改表的约束使用ALTER TABLE语句。

语法:

CONSTRAINT [constraint_name] CHECK (condition);

Check约束可以被创建或增加为一个表约束,当Check约束保护多个数据列时,必须使用表约束语法。约束名是可选的并且如果这个名字不存在,那么oracle将产生一个以SYS_开始的唯一的名字。例:

CREATE TABLE policies
(policy_id NUMBER,
holder_name VARCHAR2(40),
gender VARCHAR2(1) constraint chk_gender CHECK (gender in ('M','F'),
marital_status VARCHAR2(1),
date_of_birth DATE,
constraint chk_marital CHECK (marital_status in('S','M','D','W'))
);

NOT NULL约束

NOT NULL约束应用在单一的数据列上,并且他保护的数据列必须要有数据值。缺省状况下,ORACLE允许任何列都可以有NULL值。某些商业规则要求某数据列必须要有值,NOT NULL约束将确保该列的所有数据行都有值。例:

CREATE TABLE policies
(policy_id NUMBER,
holder_name VARCHAR2(40) NOT NULL,
gender VARCHAR2(1),
marital_status VARCHAR2(1),
date_of_birth DATE NOT NULL
);

对于NOT NULL的ALTER TABLE语句与其他约束稍微有点不同。

ALTER TABLE policies MODIFY holder_name NOT NULL

唯一性约束(Unique constraint)

唯一性约束可以保护表中多个数据列,保证在保护的数据列中任何两行的数据都不相同。唯一性约束与表一起创建,在唯一性约束创建后,可以使用ALTER TABLE语句修改。语法:

column_name data_type CONSTRAINT constraint_name UNIQUE

如果唯一性约束保护多个数据列,那么唯一性约束要作为表约束增加。语法如下:

CONSTRAINT constraint_name (column)
UNIQUE USING INDEX TABLESPACE
(tablespace_name) STORAGE (stored clause)

唯一性约束由一个B-tree索引增强,所以可以在USING子串中为索引使用特殊特征,比如表空间或存储参数。CREATE TABLE语句在创建唯一性约束的同时也给目标数据列建立了一个唯一的索引。

CREATE TABLE insured_autos
(policy_id NUMBER CONSTRAINT pk_policies PRIMARY KEY,
vin VARCHAR2(10),
coverage_begin DATE,
coverage_term NUMBER,
CONSTRAIN unique_auto UNIQUE (policy_id,vin) USING
INDEX TABLESPACE index STORAGE (INITIAL 1M NEXT 10M PCTINCREASE 0)
);

用户可以禁用未以性约束,但他仍然存在,禁用唯一性约束使用ALTER TABLE 语句。

ALTER TABLE insured_autos DISABLE CONSTRAIN unique_name;

删除唯一性约束,使用ALTER TABLE....DROP CONSTRAIN语句:

ALTER TABLE insured_autos DROP CONSTRAIN unique_name;

注意用户不能删除在有外部键指向的表的唯一性约束。这种情况下用户必须首先禁用或删除外部键(foreign key)。删除或禁用唯一性约束通常同时删除相关联的唯一索引,因而降低了数据库性能。经常删除或禁用唯一性约束有可能导致丢失索引带来的性能错误。要避免这样错误,可以采取下面的步骤:

1、在唯一性约束保护的数据列上创建非唯一性索引。

2、添加唯一性约束。

主键(Primary Key)约束

表有唯一的主键约束。表的主键可以保护一个或多个列,主键约束可与NOT NULL约束共同作用于每一数据列。NOT NULL约束和唯一性约束的组合将保证主键唯一地标识每一行。像唯一性约束一样,主键由B-tree索引增强。创建主键约束使用CREATE TABLE语句与表一起创建,如果表已经创建了,可以使用ALTER TABLE语句。

CREATE TABLE policies
(policy_id NUMBER CONSTRAINT pk_policies PRIMARY KEY,
holder_name VARCHAR2(40),
gender VARCHAR2(1),
marital_status VARCHAR2(1),
date_of_birth DATE
);

与唯一性约束一样,如果主键约束保护多个数据列,那么必须作为一个表约束创建。

CREATE TABLE insured_autos
(policy_id NUMBER,
vin VARCHAR2(40),
coverage_begin DATE,
coverage_term NUMBER,
CONSTRAINT pk_insured_autos PRIMARY KEY (policy_id,vin)
USING INDEX TABLESPACE index
STORAGE (INITIAL 1M NEXT 10M PCTINCREASE 0)
);

禁用或删除主键必须与ALTER TABLE 语句一起使用:

ALTER TABLE policies DROP PRIMARY KEY;

ALTER TABLE policies DISABLE PRIMARY KEY;

外部键约束(Foreign key constraint)

外部键约束保护一个或多个数据列,保证每个数据行的数据包含一个或多个null值,或者在保护的数据列上同时拥有主键约束或唯一性约束。引用(主键或唯一性约束)约束可以保护同一个表,也可以保护不同的表。与主键和唯一性约束不同外部键不会隐式建立一个B-tree索引。在处理外部键时,我们常常使用术语父表(parent table)和子表(child table),父表表示被引用主键或唯一性约束的表,子表表示引用主键和唯一性约束的表。创建外部键使用CREATE TABLE语句,如果表已经建立了,那么使用ALTER TABLE语句。

CREATE TABLE insured_autos
(policy_id NUMBER CONSTRAINT policy_fk
REFERENCE policies(policy_id
ON DELETE CASCADE,
vin VARCHAR2(40),
coverage_begin DATE,
coverage_term NUMBER,
make VARCHAR2(30),
model VARCHAR(30),
year NUMBER,
CONSTRAIN auto_fk FROEIGN KEY (make,model,year)
REFERENCES automobiles (make,model,year)
ON DELETE SET NULL
);

ON DELETE子串告诉ORACLE如果父纪录(parent record)被删除后,子记录做什么。缺省情况下禁止在子记录还存在的情况下删除父纪录。

外部键和NULL值

在外部键约束保护的数据列中NULL值的处理可能产生不可预料的结果。ORACLE 使用ISO standar Match None规则增强外部键约束。这个规则规定如果任何外部键作用的数据列包含有一个NULL值,那么任何保留该键的数据列在父表中没有匹配值。

比如,在父表AUTOMOBILES中,主键作用于数据列MAKE,MODEL,YEAR上,用户使用的表INSURED_AUTOS有一个外部约束指向AOTOMOBILES,注意在INSURES_AUTOS中有一数据行的MODEL列为NULL值,这一行数据已经通过约束检查,即使MAKE列也没有显示在父表AUTOMOBILES中,如下表:

表1 AUTOMOBILES

表2 INSURED_AUTOS

延迟约束检验(Deferred Constraint Checking)

约束检验分两种情况,一种是在每一条语句结束后检验数据是否满足约束条件,这种检验称为立即约束检验(immediately checking),另一种是在事务处理完成之后对数据进行检验称之为延迟约束检验。在缺省情况下Oracle约束检验是立即检验(immediately checking),如果不满足约束将先是一条错误信息,但用户可以通过SET CONSTRAINT语句选择延迟约束检验。语法如下:

SET CONSTRAINT constraint_name|ALL DEFEERRED|IMMEDIATE --;

序列(Sequences)

Oracle序列是一个连续的数字生成器。序列常用于人为的关键字,或给数据行排序否则数据行是无序的。像约束一样,序列只存在于数据字典中。序列号可以被设置为上升、下降,可以没有限制或重复使用直到一个限制值。创建序列使用SET SEQUENCE语句。

CREATE SEQUENCE [schema] sequence KEYWORD

KEYWORD包括下面的值:

删除序列使用DROP SEQUENCE语句。

DROP SEQUENCE sequence_name

索引(INDEXES)

索引是一种可以提高查询性能的数据结构,在这一部分我们将讨论索引如何提高查询性能的。ORACLE提供了以下几种索引:

B-Tree、哈希(hash)、位图(bitmap)等索引类型;

基于原始表的索引;

基于函数的索引;

域(Domain)索引。

实际应用中主要是B-Tree索引和位图索引,所以我们将集中讨论这两种索引类型。

B-Tree索引

B-Tree索引是最普通的索引,缺省条件下建立的索引就是这种类型的索引。B-Tree索引可以是唯一或非唯一的,可以是单一的(基于一列)或连接的(多列)。B-Tree索引在检索高基数数据列(高基数数据列是指该列有很多不同的值)时提供了最好的性能。对于取出较小的数据B-Tree索引比全表检索提供了更有效的方法。但当检查的范围超过表的10%时就不能提高取回数据的性能。正如名字所暗示的那样,B-Tree索引是基于二元树的,由枝干块(branch block)和树叶块(leaf block)组成,枝干块包含了索引列(关键字)和另一索引的地址。树叶块包含了关键字和给表中每个匹配行的ROWID。

位图索引

位图索引主要用于决策支持系统或静态数据,不支持行级锁定。位图索引可以是简单的(单列)也可以是连接的(多列),但在实践中绝大多数是简单的。位图索引最好用于低到中群集(cardinality)列,在这些列上多位图索引可以与AND或OR操作符结合使用。位图索引使用位图作为键值,对于表中的每一数据行位图包含了TRUE(1)、FALSE(0)、或NULL值。位图索引的位图存放在B-Tree结构的页节点中。B-Tree结构使查找位图非常方便和快速。另外,位图以一种压缩格式存放,因此占用的磁盘空间比B-Tree索引要小得多。



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