Ограничения — Основы реляционных баз данных

Первичный ключ
Внешний ключ
Not Null
Уникальность
Выводы

Первичные и внешние ключи в базах данных относятся к ограничению. Оно включает в себя различные модификаторы колонок в базе данных, которые добавляют ограничения на их содержимое. В этом уроке мы рассмотрим уже известные ограничения, а также изучим новые.

Первичный ключ

Первичный ключ однозначно идентифицирует каждую запись внутри таблицы. Задается с помощью фразы PRIMARY KEY, которая добавляется после указания типа, когда создается таблица. Первичный ключ в таблице может быть только один, и для него используется суррогатный ключ — идентификатор, у которого нет физического смысла:

CREATE TABLE products (
    id bigint PRIMARY KEY,
    name text,
    price numeric
);

Внешний ключ

Внешний ключ — это ограничение, которое связывает указанную колонку с данными из другой таблицы. Такое ограничение гарантирует целостность данных. То есть попытка удалить данные, у которых есть зависимые данные, приведет к ошибке:

CREATE TABLE orders (
    id bigint PRIMARY KEY,
    product_id bigint REFERENCES products (id),
    quantity integer
);

В данной таблице атрибут product_id связан с атрибутом id таблицы products. Синтаксически для этого добавляется ключевое слово REFERENCES после типа поля. Затем добавляется имя таблицы, на которую идет связь. В скобках указывается поле, с которым эта связь создается. Наличие такой связи проявляется следующим образом:

Если попробовать вставить в orders запись со значением product_id, которого нет в таблице products, то возникнет ошибка
Если попытаться удалить запись из products, на которую есть ссылки из таблицы orders, то возникнет ошибка

Внешний ключ проверяет целостность данных и не позволяет появляться «мусору». Поэтому лучше ставить внешние ключи на все идентификаторы, для которых есть родительская таблица в базе.

Внешние ключи поддерживают несколько вариаций. Таким образом они поддерживают целостность, но не приводят к ошибкам при попытке удалить запись.

Вариант 1 — Каскадное удаление:

CREATE TABLE orders (
    product_id bigint REFERENCES products (id) ON DELETE CASCADE,
);

В таком варианте при попытке удалить родительскую запись (products) будут удалены все записи в orders, которые ссылаются на этот продукт. Каскадное удаление — опасная опция, так как можно случайно лишиться данных. Стоит хорошо подумать, прежде чем включать ее.

Вариант 2 — Записи остаются, но вместо идентификатора проставляется null:

CREATE TABLE orders (
    product_id bigint REFERENCES products (id) ON DELETE SET NULL
);

Используется нечасто, но иногда может быть полезно.

Not Null

Not Null — это ограничение указывает на то, что колонка не может содержать null значения. Его можно комбинировать с другими ограничениями, например, внешними ключами. Первичный ключ является NOT NULL по умолчанию:

CREATE TABLE products (
    id bigint PRIMARY KEY,
    name text NOT NULL,
    price numeric
);

CREATE TABLE orders (
    id bigint PRIMARY KEY,
    product_id bigint REFERENCES products (id) NOT NULL,
    quantity integer
);

Уникальность

Ограничение уникальности

Чтобы гарантировать уникальность значений одного поля, используется ключевое слово UNIQUE. Обычно его используют в описании конкретного поля, когда создается таблица:

CREATE TABLE products (
    id bigint PRIMARY KEY,
    name text UNIQUE,
    price numeric
);

UNIQUE никогда не используется совместно с первичным ключом, так как он уникален по определению.

Иногда бывает нужно реализовать уникальность по двум или более атрибутам. Для этого нужно описать UNIQUE отдельно от конкретного поля:

CREATE TABLE products (
    id bigint PRIMARY KEY,
    name text,
    locale varchar,
    price numeric,
    UNIQUE(name, locale)
);

Существует ситуация, в которой ограничение уникальности не срабатывает. Такое происходит, если хотя бы в одном из столбцов, включенных в ограничение, встречается NULL. По стандарту, NULL никогда не равен самому себе.

Выводы

В этом уроке мы узнали чуть больше об ограничении первичного и внешнего ключей. Еще познакомились с новыми полезными ограничениями: Not Null и уникальность. Они указывают на то, что колонка не может содержать null значения и гарантируют уникальность поля, соответственно.

Дополнительные материалы

Официальная документация по ограничениям