31、支持数据质量的完整性约束违反原因分析

支持数据质量的完整性约束违反原因分析

1. 完整性约束与数据质量

完整性约束可视为存储数据质量的必要条件。若所有预期的应用语义都通过约束来表达，那么完整性理论就代表了一组完整的条件，当这些条件得到满足时，也足以确保存储数据的质量。

数据库管理系统（DBMS）应确保数据库始终满足其完整性理论，即所有约束都是每个状态的逻辑结果。为实现这一目标，数据库理论要求对于每次更新 U，被更新的“旧”数据库 D 必须满足所有约束，这样完整性检查就可以聚焦于那些可能受更新影响的约束。如果这些约束仍然满足，那么通过提交更新 U 所达到的“新”状态 DU 也满足所有约束。

然而，尽管理论上要求始终保持完全一致性，但数据库的质量在其演化过程中可能会受到影响并恶化。因此，有必要具备能够容忍一定程度完整性违反的机制。

2. 完整性检查

通过对每个可能违反完整性的更新进行完整性检查，可以控制由完整性约束描述的存储数据的质量。

2.1 完整性检查方法定义

完整性检查方法 M 可描述为一个映射，它以数据库 D、完整性理论 IC 和更新 U 为输入，输出为 sat 或 vio。
- 若 M 是可靠的，M(D, IC, U) = sat 表示 U 保留了完整性，即 DU(IC) = true。
- 若 M 也是完备的，那么 M(D, IC, U) = vio 表示 U 违反了完整性，即 DU(IC) = false。
- 对于不完备的方法，输出 vio 可能意味着更新会违反完整性，但也可能意味着需要进一步检查以确定 DU 的完整性状态；如果没有足够的资源进行检查，则应谨慎拒绝 U。