分布式数据库技术：完整性约束的作用和问题解决方案

2023-10-28 理论教育版权反馈

【摘要】：一般来说，语义完整性约束以规则形式呈现出来，用来表达应用性质方面的知识。行为性约束则与应用行为相关。所以，它们都应属于数据库设计阶段应考虑的问题，它们可以表达对象间的相关性，如关系模型中的对象依赖性。说明性方法和关系模型结合起来，缓解了程序依赖和数据依赖的问题、代码冗余的问题和过程性方法性能较差的问题。强制推广完整性断语的开销大，原因是它要求大量的数据存取。

一般来说，语义完整性约束以规则形式呈现出来，用来表达应用性质方面的知识。它们定义了数据模型无法在对象和操作层面表述的静态和动态性质。所以，完整性规则的概念紧紧地与数据模型关联，以表达更多的语义信息。

我们应当区分两类不同的完整性约束：结构性约束（structural constraints）和行为性约束（behavioral constraints）。结构性约束用于表达数据模型固有的基本语义性质。例如，关系数据模型有唯一键的约束，网络数据模型有一对多的约束，等等。行为性约束则与应用行为相关。所以，它们都应属于数据库设计阶段应考虑的问题，它们可以表达对象间的相关性，如关系模型中的对象依赖性。随着数据库应用和数据库设计辅助工具的发展，要求更强大的完整性约束来丰富数据模型。

完整性控制是伴随数据处理一起出现的，是从过程性方法（其中，控制嵌套在应用程序里）延伸出来的，使之变成一种说明性方法（declarative methods）。说明性方法和关系模型结合起来，缓解了程序依赖和数据依赖的问题、代码冗余的问题和过程性方法性能较差的问题。(www.chuimin.cn)

支持自动语义完整性控制遇到的主要问题是，检查断语的开销非常高。强制推广完整性断语的开销大，原因是它要求大量的数据存取。在分布式数据库系统中，这个问题更严重。

实际上，学术界已经作了大量的研究，探索如何结合各种优化算法设计完整性子系统。其目的为：①限制所需的完整性断语的数目；②减少当一个更新程序出现时所需强加指定断语的数据访问；③定义预防策略防止undo更新时出现不一致性；④尽可能地在编译时完成更多的完整性控制。现在，有些解决方案已经实现，但是否具有普遍性值得考虑。有的只能支持较小的断语集，有的只能支持有限的程序（如单元组更新）。

分布式数据库技术：完整性约束的作用和问题解决方案

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