Integritätsbedingungen

Dieses Kapitel gehört zum Leistungskurs.

Eine Integritätsbedingung ist eine Regel, die das Datenbanksystem selbst durchsetzt. Sie gilt für jeden Zugriff – egal, welches Programm ihn auslöst und ob dessen Autor daran gedacht hat.

Die vier Arten

Bedingung	Was sie garantiert
`PRIMARY KEY`	Der Wert ist eindeutig und fehlt nie. Entitätsintegrität
`FOREIGN KEY … REFERENCES …`	Der Wert kommt in der Zieltabelle vor. Referenzielle Integrität
`NOT NULL`	Der Wert fehlt nie.
`UNIQUE (spalte)`	Der Wert kommt höchstens einmal vor.

Zusammen bilden sie die Datenintegrität: die Zusicherung, dass die gespeicherten Daten in sich stimmig sind.

Ausprobieren

Die folgenden Anweisungen sollen alle scheitern. Führe sie einzeln aus.

Achte darauf, wo die Meldung erscheint. Bei der dritten Anweisung merkt schon der Editor, dass etwas nicht stimmt, und schreibt es in den Reiter Fehler – ausgeführt wird sie gar nicht erst. Die anderen drei sehen für den Editor einwandfrei aus; sie scheitern erst beim Ausführen, und die Meldung steht dann im Reiter Ausgabe.

Der Unterschied hat einen Grund: Ob ein Wert fehlt, sieht man der Anweisung an. Ob die Bühnennummer 99 existiert, kann man nur nachsehen.

Ordne jeder Meldung die verletzte Integritätsbedingung zu.

a) FOREIGN KEY constraint failed

b) UNIQUE constraint failed: buehne.buehne_id

c) Die Spalte name ist nicht nullable, daher kann null hier nicht eingefügt werden.

d) UNIQUE constraint failed: band_genre.band_id, band_genre.genre_id

Erkläre bei d), warum die Meldung zwei Spalten nennt. Und begründe, warum ausgerechnet c) schon vom Editor bemängelt wird und nicht erst beim Ausführen.

Lösung. Erfrage das Passwort bei deiner Lehrkraft.

Was passiert beim Löschen?

Referenzielle Integrität wirkt in beide Richtungen. Sie verhindert nicht nur ungültige Verweise beim Einfügen, sondern auch beim Löschen des Verweisziels.

a) Führe die Anweisung aus. Warum scheitert sie?

b) Beschreibe zwei Wege, die Hauptbühne trotzdem loszuwerden. Welcher ist der richtige?

c) Was wäre die Alternative, wenn die Datenbank nicht über referenzielle Integrität wachen würde?

Tipp zu b)

Der eine Weg räumt vorher auf, der andere schaltet die Regel ab.

Lösung. Erfrage das Passwort bei deiner Lehrkraft.

Was Integritätsbedingungen nicht leisten

a) Führe die Anweisungen aus. Wird die Band gespeichert?

b) Was ist an dem Datensatz offensichtlich falsch?

c) Welche Integritätsbedingung hätte das verhindert – und warum ist sie im Lernpfad nicht verfügbar?

d) Wer muss den Unsinn dann abfangen?

Lösung. Erfrage das Passwort bei deiner Lehrkraft.

Selbsttest

1. Was garantiert ein PRIMARY KEY?

{r1{dass die Zeilen sortiert sind}}

{r1{!dass der Wert eindeutig ist und nie fehlt}}

{r1{dass der Wert in einer anderen Tabelle vorkommt}}

{r1{dass der Wert eine Zahl ist}}

{h{Man nennt das Entitätsintegrität.}} {H{Richtig – jede Zeile ist eindeutig ansprechbar.}}

2. Die Meldung lautet: UNIQUE constraint failed: band_genre.band_id, band_genre.genre_id. Was bedeutet das?

{r2{Beide Spalten müssen einzeln eindeutig sein.}}

{r2{!Die Kombination beider Werte darf nur einmal vorkommen.}}

{r2{Eine der beiden Spalten enthält NULL.}}

{r2{Die Tabelle hat keinen Primärschlüssel.}}

{h{Der Primärschlüssel ist zusammengesetzt.}} {H{Richtig. band_id = 1 darf mehrfach vorkommen, nur nicht zweimal mit demselben Genre.}}

3. Warum lässt sich eine Bühne nicht löschen, auf die Auftritte verweisen?

{r3{Weil sie einen Primärschlüssel hat.}}

{r3{!Weil sonst Verweise ins Leere zeigen würden.}}

{r3{Weil DELETE ohne WHERE nicht erlaubt ist.}}

{r3{Weil die Tabelle zu groß ist.}}

{h{Was stünde danach in auftritt.buehne_id?}} {H{Richtig. Das ist die referenzielle Integrität.}}

4. Welche Bedingungen kann ein Datenbanksystem durchsetzen? (Mehrfachauswahl)

{c1{!dass ein Wert eindeutig ist}}

{c1{!dass ein Wert nicht fehlt}}

{c1{!dass ein Fremdschlüsselwert existiert}}

{c1{dass ein Gründungsjahr plausibel ist}}

{h{Für den letzten Punkt bräuchte es eine CHECK-Bedingung, die diese IDE nicht kennt.}} {H{Richtig. Was die Datenbank nicht prüft, muss die Anwendung prüfen – und das ist die schwächere Stelle.}}

5. Warum ist es besser, eine Regel in der Datenbank statt in der Anwendung durchzusetzen?

{r4{Weil es schneller ist.}}

{r4{!Weil sie dann für alle Zugriffe gilt, nicht nur für die eines Programms.}}

{r4{Weil Anwendungen keine Regeln prüfen können.}}

{r4{Weil der SQL-Standard es vorschreibt.}}

{h{Wie viele Programme greifen im Lauf der Jahre auf eine Datenbank zu?}} {H{Richtig. Ein einziges Programm, das den Fall vergisst, reicht sonst.}}