Поддержание целостности БД

 

Поддержание целостности базы данных является очень важной задачей, так как это является одним из условий нормального функционирования разрабатываемой системы. База данных находится в состоянии целостности (согласованном состоянии), если выполнены все ограничения целостности, определённые для БД.

Все меры по поддержке целостности базы данных можно разделить на 2 большие группы:

1. Декларативная целостность (ограничения);

2. Процедурная целостность (триггеры, правила и т.д.).

  Ограничения (CONSTRAINTS) представляют собой некоторые условия, налагаемые на столбцы, таблицы и гарантирующие, что ваша информация будет подчиняться определённым правилам целостности данных. Надо отметить, что имеется 2 типа реакции на попытку нарушения целостности - отказ и выполнение «компенсирующих» действий. Для данного проекта были использованы ограничения отказа, то есть запрещения выполнения некорректных действий. Существует несколько классификаций для ограничений целостности, но для нас наиболее удобно классифицировать их по области действия.

Согласно вышеуказанной классификации все ограничения целостности базы данных можно разделить на 4 группы:

1. Ограничения атрибута;

2. Ограничения домена;

3. Ограничения кортежа;

4. Ограничения отношения.

Далее рассмотрим все типы ограничений целостности, применяемых в данном курсовом проекте (ограничения атрибута и отношения).

Ограничения атрибутаимеют большое значение при организации бизнес-логики системы. Одним из видов ограничения атрибутов является ограничение уникальности (UNIQUE constraints). Еще одно название данного вида ограничения - альтернативный ключ (alternate key). В данном проекте этот вид ограничений широко использовался для поддержки целостности БД. Например, при анализе предметной области было выявлено, что название ЛПУ должно быть уникально. Поэтому при создании таблицы LPU был написан следующий сценарий.

CREATE TABLE LPU

(IDLPU INT IDENTITY PRIMARY KEY,

NameLPU varchar(50) UNIQUE,

MestoLPU varchar(30))

Создав данное отношение, мы установили, что название ЛПУ должно быть уникально. Таким образом, при попытке нарушить это ограничение пользователь получит сообщение об ошибке.

Ограничение UNIQUE было установлено в отношениях LPU, Vrach, Pacient, Type, Diagnos и других для обозначения потенциальных ключей отношений.

Еще одним видом ограничения атрибутов является недопустимость NULL-значений. Это означает, что данный атрибут не может иметь значение NULL (неопределённость). Это ограничение автоматически устанавливается для первичных ключей (Primary key) отношения, так как при значении первичного ключа NULL он перестаёт однозначно идентифицировать кортеж отношения. Можно также установить ограничение недопустимости NULL-значений на любой из других атрибутов. В данном курсовом проекте этот вид ограничения использовался очень широко, например:

CREATE TABLE Type

(IDType INT IDENTITY PRIMARY KEY,

NameType varchar(40) UNIQUE NOT NULL,

TarifType MONEY)

При создании таблицы Type (специальность врача) мы установили, что название специальности не может быть NULL, так как в противном случае теряется весь смысл данного отношения (название специальности является атрибутом, который несёт в себе наибольшую информативность для пользователя).

Установка ограничения NOT NULL была проведена во всех первичных и потенциальных ключах всех отношений, во всех внешних ключах, а также полях, которые несут наибольшую информативность в отношении.

Также при разработке базы данных было использовано ограничение проверки атрибута (CHECK). Надо заметить, что этот тип ограничения относится к ограничениям уровня отношения. Положительная особенность данного вида ограничений состоит в том, что их применение не ограничивается отдельными столбцами. В принципе можно проверить на соответствие определённому критерию любую комбинацию полей данной записи. В данном курсовом проекте ограничение значения использовалось в основном для атрибутов типа DateTime, чтобы исключить возможность ввода будущих дат. Для этого потребовалось написать следующий сценарий.

ALTER TABLE Isveshenie

WITH CHECK

ADD CONSTRAINT ChekDateBegin

CHECK (Isveshenie.BeginPer<GETDATE())

Ограничение CHECK было установлено для проверки правильности ввода дат в отношениях Prikas, Isveshenie, Karta.

Еще одним видом ограничений, возможно, самым важным, является ограничение первичного ключа (PRIMARY KEY). Мы можем говорить о важности этого типа ограничений, так как реляционные базы данных создавались для реализации возможностей задания связей между данными. Поэтому важно иметь уникальные идентификаторы для каждого кортежа. Первичный ключ должен содержать уникальные значения (и поэтому не может содержать NULL-значений). Приведём пример использования в созданной базе данных ограничения первичного ключа.

CREATE TABLE Diagnos

(IDDiagnos INT IDENTITY PRIMARY KEY,

NameDiagnos varchar(50),

ShifrDiagnos varchar(20),

Norma INT)

Здесь можно добавить, что первичным ключом отношения Diagnos является атрибут IDDiagnos, таким образом он идентифицирует любой кортеж отношения.

Естественно, данный вид ограничений использовался во всех отношениях базы данных для обозначения первичного ключа.

Следующим типом ограничения является ограничение внешнего ключа (FOREIGN KEY). Они используются как для обеспечения целостности данных, так и для задания отношений между таблицами. При этом после создания внешнего ключа любая запись, добавляемая в ссылочное отношение, должна иметь соответствующую запись в таблице, на которую существует ссылка, либо значения для столбцов внешнего ключа должны быть установлены в NULL. Последний случай в данном курсовом проекте не используется, так как это может привести к нарушению согласованного состояния базы данных. Поэтому приведем пример для рассматриваемого типа ограничений.

CREATE TABLE Otdel

(IDOtdel INT IDENTITY PRIMARY KEY,

Name varchar(30),

IDLPU INT,

TarifOtdel MONEY,

CONSTRAINT OtdelLPUforeign FOREIGN KEY(IDLPU) REFERENCES LPU)

После выполнении этого скрипта мы установили ограничение внешнего ключа для отношения Otdel. Теперь при попытке удаления ЛПУ, первичный ключ которого содержится в рассматриваемой таблице в качестве внешнего (IDLPU), будет выдано сообщение об ошибке.

Ограничения внешнего ключа мы установили в отношениях, которые являются ссылающимися (см. Приложение 1).

Поддержка целостности базы данных также осуществляется с помощью триггеров. Триггер (Trigger) представляет собой некую разновидность хранимой процедуры, которая выполняется при наступлении определенных событий. Триггеры очень помогают при реализации бизнес-правил. Например, в статистическом талоне может быть несколько диагнозов, но при этом только один из них может иметь тип «основной», а остальные - сопутствующий. Для поддержки в базе данных этого правила можно написать следующий триггер.

CREATE TRIGGER OsnovDiagnTalon

ON DiagnTalon

FOR INSERT, UPDATE

AS

IF ((SELECT COUNT(D.Type) FROM DiagnTalon D

INNER JOIN INSERTED I

ON I.IDTalon=D.IDTalon

WHERE D.Type = 'основной' AND D.IDTalon=I.IDTalon

GROUP BY D.IDTalon)<>1)

BEGIN

RAISERROR('Нельзя иметь больше одного основного диагноза в талоне!',16,1)

ROLLBACK TRAN

END

Теперь мы при добавлении или редактировании отношения DiagnTalon (Диагноз в талоне) SQL Server будет следить за тем, чтобы основной диагноз для определённого талона был только один. Точно так же реализовано правило, согласно которому в карте выбывшего больного должен быть только один основной диагноз.

При создании базы данных мы столкнулись также со следующей проблемой. Отношение Talon (Статистический талон) имеет атрибуты IDLPU, IDVrach, IDPacient, IDType, которые представляют собой внешние ключи на отношения LPU, Vrach, Type. Мы можем внести в базу данных информацию, согласно которой, например, врач А лечил в ЛПУ B в качестве специалиста C, но при этом врач А может не быть врачом ЛПУ B, и не быть обладать специальностью C. Чтобы исправить данный недостаток, были написаны соответствующие триггеры, приведём пример одного из них.

ALTER TRIGGER TalonVrachLPU

ON Talon

FOR INSERT, UPDATE

AS

IF (EXISTS(SELECT 'true' FROM INSERTED

WHERE INSERTED.IDVrach NOT IN (SELECT IDVrach FROM

                               Vrach

WHERE IDLPU=INSERTED.IDLPU)

))

BEGIN

RAISERROR('Такого врача нет в выбранном ЛПУ!',16,1)

ROLLBACK TRAN

END

Аналогичным образом написаны триггеры, запрещающие добавление или редактирование отношений Talon и Karta таким образом, чтобы информация в базе данных стала противоречивой (врач не принадлежащий данному ЛПУ или не обладающий данной специальностью).

В ходе анализа предметной области выяснилось, что нельзя вводить документацию по пациенту, который уже умер. Ведь умершие не могут посещать врачей или лежать в больнице. Для предотвращения ввода такой информации был написан триггер, запрещающий ввод данных по умершему пациенту в отношение Talon (Статистический талон), его сценарий приведён ниже:

CREATE TRIGGER StopSmert

ON Talon

FOR INSERT

AS

IF (EXISTS(SELECT 'true' FROM INSERTED

WHERE INSERTED.IDPacient IN (SELECT DISTINCT IDPacient FROM

                            Talon T

                            INNER JOIN DiagnTalon DT

                            ON T.IDTalon=DT.IDTalon

                            WHERE DT.Ishod='Смерть'

                            UNION

                             SELECT DISTINCT IDPacient FROM

                            Karta K

                            INNER JOIN DiagnKarta DK

                            ON K.IDKarta=DK.IDKarta

                            WHERE DK.Ishod='Смерть')

))

BEGIN

RAISERROR(‘Пациент умер!',16,1)

ROLLBACK TRAN

END

Аналогично написан триггер, запрещающий ввод информации по умершему в отношение Karta (Карта выбывшего больного).

Как уже было сказано, финансирование ЛПУ осуществляется на основании приказа об оплате. Но у специалиста не должно быть возможности удалить входную документацию (талоны и карты). Для этого был написан триггер, заперщающий удаление талонов и карт, по которым было проведено финансирование:

CREATE TRIGGER StopDelTalon

ON Talon

FOR DELETE

AS

IF (EXISTS(SELECT 'true' FROM DELETED

WHERE DELETED.Date BETWEEN (SELECT MAX(BeginPer) FROM Prikas WHERE BeginPer<DELETED.Date AND IDLPU=DELETED.IDLPU)

AND (SELECT MAX(BeginPer) FROM Prikas

WHERE EndPer>DELETED.Date AND IDLPU=DELETED.IDLPU)))

BEGIN

RAISERROR('Нельзя удалить талон, так как оплата по нему уже производилась!',16,1)

ROLLBACK TRAN

END

Аналогично был написан триггер, запрещающий удаление карт выбывших больных, по которым уже производилось финансирование.

Таким образом, при помощи ограничений и триггеров мы получили базу данных, обладающую свойством целостности.