Integrity Constraint

一、什么是Integrity Constraint

Integrity Constraint，即完整性约束，是关系型数据库中的一个重要概念，用于保证数据库中数据的完整性和一致性。通俗地说，它是强制数据的规则，使得数据在录入数据库之前就进行了校验，从而避免了错误和重复的数据。

在数据库中，完整性约束是由属性、关系或数据库管理系统定义的一组规则。这些规则可以定义数据在特定条件下的完整性，例如，建立一个范围，禁止插入不满足条件的数据，或者要求在删除某行数据时，必须删除所有相应的子数据。

<!--示例代码-->
CREATE TABLE employees (
  emp_id   INTEGER      PRIMARY KEY,
  emp_name VARCHAR(50)  NOT NULL,
  emp_age  INTEGER      NOT NULL CHECK (emp_age >= 18),
  email    VARCHAR(200) UNIQUE,
  dept_id  INTEGER      REFERENCES department(dept_id)
);

二、Integrity Constraint的类型

完整性约束可以分为以下几种类型：

1. NOT NULL

NOT NULL约束指定一个属性的值不能为空。如果尝试插入值为NULL的数据，则会触发一个错误。

<!--示例代码-->
CREATE TABLE students (
  student_id   INTEGER      PRIMARY KEY,
  student_name VARCHAR(50)  NOT NULL,
  student_age  INTEGER      NOT NULL,
  address      VARCHAR(200) NOT NULL
);

2. UNIQUE

UNIQUE约束保证属性中的值是唯一的。如果尝试添加值已经存在的数据，则会触发一个错误。

<!--示例代码-->
CREATE TABLE orders (
  order_id   INTEGER      PRIMARY KEY,
  order_no   VARCHAR(50)  UNIQUE,
  order_date DATE         NOT NULL,
  cust_id    INTEGER      NOT NULL
);

3. PRIMARY KEY

PRIMARY KEY约束定义一个属性作为表的主键。主键不能重复，并且不能为空。

<!--示例代码-->
CREATE TABLE users (
  user_id     INTEGER     PRIMARY KEY,
  user_name   VARCHAR(50) NOT NULL,
  email       VARCHAR(50) UNIQUE    NOT NULL,
  user_phone  VARCHAR(20) NOT NULL
);

4. FOREIGN KEY

FOREIGN KEY约束用于定义表之间的关系。它指定一个属性是另一个表的外键，并且必须引用该表的主键。

<!--示例代码-->
CREATE TABLE orders (
  order_id   INTEGER PRIMARY KEY,
  cust_id    INTEGER REFERENCES customers(cust_id),
  order_date DATE    NOT NULL,
  order_amt  NUMBER  NOT NULL
);

5. CHECK

CHECK约束用于定义行中属性的值应该满足的条件。如果尝试添加条件不符合的数据，则会触发一个错误。

<!--示例代码-->
CREATE TABLE employees (
  emp_id   INTEGER     PRIMARY KEY,
  emp_name VARCHAR(50) NOT NULL,
  emp_age  INTEGER     CHECK (emp_age >= 18),
  dept_id  INTEGER     REFERENCES department(dept_id)
);

三、Integrity Constraint的优点

完整性约束可以确保所存储的数据满足预期的条件，具有以下优点：

1. 避免重复数据

UNIQUE约束能够保证每个属性的值都是唯一的，从而避免了重复的数据。这样可以大大优化数据库的性能。

2. 避免空数据

NOT NULL约束能够保证属性的值不能为空，避免了数据库中出现空数据的情况。

3. 维护数据间的一致性

FOREIGN KEY约束能够维护表之间的关系，保证数据间的一致性和正确性。

4. 帮助开发者调试和优化代码

CHECK约束能够保证数据的正确性，缩小出错的范围，帮助开发者快速定位问题。

四、总结

完整性约束是关系型数据库中的一个重要概念，能够保证数据的完整性和一致性。常见的约束类型有NOT NULL、UNIQUE、PRIMARY KEY、FOREIGN KEY和CHECK。这些约束能够避免重复数据、空数据的出现，维护数据间的一致性，帮助开发者快速调试和优化代码。