Integrity Constraint

一、什麼是Integrity Constraint

Integrity Constraint，即完整性約束，是關係型資料庫中的一個重要概念，用於保證資料庫中數據的完整性和一致性。通俗地說，它是強制數據的規則，使得數據在錄入資料庫之前就進行了校驗，從而避免了錯誤和重複的數據。

在資料庫中，完整性約束是由屬性、關係或資料庫管理系統定義的一組規則。這些規則可以定義數據在特定條件下的完整性，例如，建立一個範圍，禁止插入不滿足條件的數據，或者要求在刪除某行數據時，必須刪除所有相應的子數據。

<!--示例代碼-->
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的類型

完整性約束可以分為以下幾種類型：

1. NOT NULL

NOT NULL約束指定一個屬性的值不能為空。如果嘗試插入值為NULL的數據，則會觸發一個錯誤。

<!--示例代碼-->
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約束保證屬性中的值是唯一的。如果嘗試添加值已經存在的數據，則會觸發一個錯誤。

<!--示例代碼-->
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約束定義一個屬性作為表的主鍵。主鍵不能重複，並且不能為空。

<!--示例代碼-->
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約束用於定義表之間的關係。它指定一個屬性是另一個表的外鍵，並且必須引用該表的主鍵。

<!--示例代碼-->
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約束用於定義行中屬性的值應該滿足的條件。如果嘗試添加條件不符合的數據，則會觸發一個錯誤。

<!--示例代碼-->
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的優點

完整性約束可以確保所存儲的數據滿足預期的條件，具有以下優點：

1. 避免重複數據

UNIQUE約束能夠保證每個屬性的值都是唯一的，從而避免了重複的數據。這樣可以大大優化資料庫的性能。

2. 避免空數據

NOT NULL約束能夠保證屬性的值不能為空，避免了資料庫中出現空數據的情況。

3. 維護數據間的一致性

FOREIGN KEY約束能夠維護表之間的關係，保證數據間的一致性和正確性。

4. 幫助開發者調試和優化代碼

CHECK約束能夠保證數據的正確性，縮小出錯的範圍，幫助開發者快速定位問題。

四、總結

完整性約束是關係型資料庫中的一個重要概念，能夠保證數據的完整性和一致性。常見的約束類型有NOT NULL、UNIQUE、PRIMARY KEY、FOREIGN KEY和CHECK。這些約束能夠避免重複數據、空數據的出現，維護數據間的一致性，幫助開發者快速調試和優化代碼。