Contraintes d`Intégrité Sous Oracle

Considérons une partie d’un modèle conceptuel de données avec les schémas d’entités
suivants:
EMP(EmpNo, Enom, Job, DirNo, Sal, Prime)
DEPT(DeptNo, Dnom, Adr)
Où EmpNo est la clé primaire de EMP et DeptNo est la clé primaire de DEP.
EMP
AFFECTER
DEPT
Figure 1: Une partie du modèle conceptuel de données
AFFECTER est une association n-1 de EMP dans DEPT (AFFECTER est une fonction partielle du schéma EMP dans le schéma DEPT). Cette partie de MCD peut être
transformée en schémas relationnels suivants:
EMP(EmpNo, Enom, Job, DirNo, Sal, Prime, DeptNo)
DEPT(DeptNo, Dnom, Adr)
L’attribut DeptNo joue le rôle d’une clé étrangère dans le schéma de relation EMP.
En SQL Oracle, les schémas EMP et DEPT peuvent être créées par les commandes
suivantes
CREATE TABLE DEPT (
Deptno NUMBER(3) PRIMARY KEY,
Dnom VARCHAR2(15),
Adr VARCHAR2(15));
CREATE TABLE EMP(
EmpNo NUMBER(5) PRIMARY KEY,
Enom VARCHAR2 (15) NOT NULL,
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Job VARCHAR2(10),
DirNo NUMBER(5),
Sal NUMBER(7, 2),
Prime NUMBER(5,2),
DeptNo NUMBER(3) CONSTRAINT dept_cle_etr REFERENCES DEPT);
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Clés Primaires
Les mots clés PRIMARY KEY déclarent la clé primaire d’une table. La déclaration de
la clé primaire peut être séparée:
CREATE TABLE DEPT (
Deptno NUMBER(3),
Dnom VARCHAR2(15),
Adr VARCHAR2(15)
PRIMARY KEY(Deptno));
Cette forme de déclaration est particulièrement appropriée pour les clés primaires composée de pluiseurs attributs: on cite les attributs qui compose la clé primaire entre les
parenthèses, séparés par les virgules.
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Clés uniques
En plus de clés primaires, SQL d’Oracle permet une autre sorte de clés appelées clés
uniques. Chaque table peut avoir une seule clé primaire, et zéro ou plusieurs clés
uniques.
Comme la clé primaire, une clé unique impose la contrainte d’unicité de chaque ligne
dans une table: On ne peut pas avoir deux lignes de la table ayant les valeurs identiques
sur les attributs composants de la clé primaire (ou unique), même si les deux lignes
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sont identiques. Les différences entre la clé primaire et une clé unique consistent en
deux points:
– une table peut avoir une seule clé primaire, mais peut avoir plusieurs clés uniques, et
– une ligne de données peut avoir des valeurs NULL sur les attributs composants d’une
clé unique, tandis que ceci est interdit pour la clé primaire.
On peut modifier dans la table DEPT pour ajouter une clé unique composée de deux
attributs Dnom et Adr:
ALTER TABLE DEPT ADD CONSTRAINT dnom_cle_u UNIQUE(Dnom, Adr);
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Clés étrangères - Contraintes Référentielles
Dans la définition de la table EMP, la clause:
DeptNo NUMBER(3) CONSTRAINT dept_cle_etr REFERENCES DEPT
définit une contrainte référentielle. Dans une contrainte comme celle-ci, la table DEPT
est appelée table mère (maı̂tre, ou référencée), et la table EMP est appelée table fille
(esclave, ou dépendante). L’ensemble des attributs référencés doit être la clé primaire
ou une clé unique de la table référencée.
On peut expliciter les attributs référencés dans la définition:
DeptNo NUMBER(3) CONSTRAINT dept_cle_etr REFERENCES DEPT(DeptNo)
L’explicité est nécessaire lorsque les attributs référencés ne sont pas les mêmes que les
attributs référencants.
Une contrainte référentielle restreint les mises à jour sur les tables référencées et les
tables dépendantes à la manière suivante:
– Soit L une ligne à insérer ou résultant d’une modification sur la table dépendante.
Alors L sera rejetée si la valeur de L sur une clé étrangère ne réfère pas à la valeur sur
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la clé primaire (ou une clé unique) d’une ligne dans la table référencée, sauf si une des
valeurs dans L, sur les attributs de la clé étrangère, est NULL.
– La modification ou suppression d’une ligne L’ dans une table référencée sera rejetée
s’il existe dans une table dépendante des lignes qui se réfère à L’. Cependant, si l’option
DELETE CASCADE est ajoutée à la fin de la définition de la contrainte de chaque
table dépendante, alors la suppression sera acceptée, avec la suppression dans les tables
dépendantes des lignes qui se réfèrent à L’.
Une autre forme de commande:
CREATE TABLE EMP(
EmpNo NUMBER(5) PRIMARY KEY,
Enom VARCHAR2 (15) NOT NULL,
Job VARCHAR2(10),
DirNo NUMBER(5),
Sal NUMBER(7, 2),
Prime NUMBER(5,2),
DeptNo NUMBER(3),
CONSTRAINT dept_cle_etr FOREIGN KEY(DeptNo) REFERENCES DEPT(DeptNo));
D’ailleurs, il est possible que la table maı̂tre est identique à la table dépendante. Par
exemple, on peut imposer qu’un numéro DirNo doit être un numéro EmpNo présent
dans la table EMP.
ALTER TABLE EMP ADD CONSTRAINT dir_ref FOREIGN KEY(DirNo) REFERENCES EMP(EmpNo);
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Contraintes par conditions booléennes
A part de la contrainte NOT NULL qui impose à un attribut d’une table doit avoir
une valeur différente de NULL, SQL d’Oracle permet les contraintes spécifiées par les
conditions booléenes sur les valeurs dans les domaines des attributs.
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Sur la table EMP, on peut imposer que
– les salaires doivent être positif, les primes doivent être supérieures ou égales à zéro.
ALTER TABLE EMP ADD CONSTRAINT sal_prime_pos CHECK (Sal > 0 AND Prime >= 0);
– le salaire d’un employé doit être supérieur que son prime, s’il en a:
ALTER TABLE EMP ADD CONSTRAINT sal_sup_prime CHECK (Sal > Prime);
Une ligne dans la table EMP viole une telle contrainte si la condition booléenne spécifiée
est évaluée à False, avec les valeurs sur Sal et Prime de la ligne. Dans ce cas la ligne
n’est pas acceptée dans la table. L’action de mise à jour concernée sera annulée.
Si la condition booléenne est évaluée à True ou Unknown, parce qu’une des valeurs
dans l’expression est NULL, alors la ligne est considérée satisfait à la contrainte. Si
l’on veut éviter la valeur Unknown, il faut imposer les contraintes NOT NULL aux
attributs concernés. Un autre exemple:
ALTER TABLE DEPT ADD CONSTRAINT Adr_chk CHECK
(Adr IN (’Marseille’, ’Toulon’, ’Nice’));
Restrictions sur les contraintes par conditions booléennes:
– Pour chaque ligne d’insertion ou de mise à jour, la condition doit être évaluable avec
les valeurs de la ligne.
– Une condition booléene ne peut pas avoir de sous-requêtes SQL.
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Suppression de constraintes
Lorsqu’une contrainte n’est plus valide pour l’application, on peut la supprimer:
Alter table DEPT drop unique(dname, loc);
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Alter table EMP drop primary key, drop constraint dept_fkey;
Drop table EMP cascade constraints;
La dernière commande supprime la table et toutes les contraintes associées directes ou
indirectes.
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Information sur les contraintes
Le dictionnaire de données conserve les informations sur les contraintes définies sur la
base. On peut les retrouver dans les vues:
CONSTRAINT_DEFS, USER_CONSTRAINTS, USERS_CONS_COLUMNS, USER_CROSS_REFS,
Exemple:
Select constraint_name, constraint_type, table_name, r_constraint_name
from user_constraints;
Dans la réponse de cette requête, on trouvera les abréviations: P pour primary, U
pour unique, C pour check ou NOT NULL, R pour foreign key, et V pour le type de
contraints créées par WITH CHECK OPTION pour les vues.
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Les déclencheurs de SGBD d’Oracle
Les déclencheurs (triggers) sont des moyens pour exécuter des actions appropriées lors
des opérations de mises à jour sur une base de données. En particulier, on peut utiliser
les triggers pour renforcer les contraintes d’intégrité plus complexes que les contraintes
vues précédemment.
La création d’un déclencheur
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L’exemple de trigger suivant est donné dans les documents d’Oracle. On suppose
l’existence de la table emp log (emp id, log date, new salary, action), pour le journal
de mises à jour sur la table EMP.
CREATE TRIGGER log_salary_increase
AFTER UPDATE ON emp
FOR EACH ROW
WHEN (new.sal > 1000)
BEGIN
INSERT INTO emp_log (emp_id, log_date, new_salary, action)
VALUES (:new.empno, SYSDATE, :new.sal, ’NEW SAL’);
END;
Un déclencheur est définit avec la clause CREATE TRIGGER suivi d’un nom de trigger
et la spécification
– d’une ou plusieurs types d’opérations de mise à jour sur une table
– et le moment de déclencher les opération du trigger, par rapport aux opérations de
mises à jour.
A la place de la clause AFTER UPDATE ON emp, on peut avoir d’autres clauses:
AFTER INSERT, AFTER INSERT OR DELETE, BEFORE INSERT, BEFORE INSERT OR UPDATE, etc. Les opérations INSERT, DELETE, etc dans ces clauses
sont appelées opérations déclenchante (triggering statement). La table sousmise aux
opérations déclenchantes (table emp) est dite associée au déclencheur.
La clause FOR EACH ROW spécifie que les actions à entreprendre seront exécutées
pour chaque ligne de la table associée affectée par les opérations déclenchantes; Le
déclencheur log salary increase est un déclencheur de lignes: quand on exécute la commande SQL suivante:
UPDATE emp SET sal = sal + 1000.0
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WHERE deptno = 20;
Si le département numéro 20 a 5 employés, alors le déclencheur log salary increase sera
exécuté 5 fois, parce que 5 lignes de la table emp sont affectées par la commande.
Un déclencheur défini sans la clause FOR EACH ROW est appelé un déclencheur de
commande.
Le déclencheur suivant est un déclencheur de commandes. Il s’exécute une seule fois
pour la commandes SQL ci-dessus, bien qu’il y ait 5 lignes de la table emp affectées.
CREATE TRIGGER log_emp_update
AFTER UPDATE ON emp
BEGIN
INSERT INTO emp_log (log_date, action)
VALUES (SYSDATE, ’emp salary changed’);
END;
La clause DECLARE définit les variables utilisées dans le corps du déclencheur. Les
variables peuvent être de type numérique (NUMBER, NUMBER(5,2), INTEGER),
chaines de charactères (CHAR(n), VARCHAR(n)), DATE, BOOLEAN, EXCEPTION.
DECLARE sal_diff number;
En particulier, le type EXCEPTION permet de traiter les exceptions lors de l’exécution
des instructions dans le corps du déclencheur (les actions). L’effet d’une commande
RAISE nom exception dans le corps d’un déclencheur est d’annuler les effets des instructions dans le corps, ainsi que les effets des opérations déclenchantes (comme l’effet
de la commande rollback), et les actions définies dans la partie EXCEPTION du trigger, correspondantes à l’exception nom exception seront exécutées.
Les actions à entreprendre sont définies en PL/SQL entre les mots clés BEGIN et END
qui encadrent le corps du déclencheur.
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L’exemple ci-dessus définit un déclencheur avec le nom log salary increase associé à la
table EMP. Les opérations du déclencheur s’exécutent après chaque modification sur
la table EMP telle que la nouvelle valeur de salaire est supérieure à 1000.
Si la clause FOR EACH ROW exists, on peut utiliser la clause WHEN qui définit
la condition du déclenchement pour chaque ligne de la table associée affectée par
les opérations déclenchantes. Si la condition est évaluée à True, les actions seront
déclenchées. Si la condition est évaluée à false ou unknown, alors les actions ne seront
pas exécutées.
La condition WHEN (new.sal > 1000) est évaluée pour chaque ligne affectée par
l’opération déclenchante. Si l’expression est évaluée à vraie, alors l’ensemble des commandes entre BEGIN et END, appelé le corps du déclencheur seront exécutées. Notons
que new.sal est un nom relatif, prédéfini, associé à la colonne sal de la table emp. Oracle définit les variables pour désigner la nouvelle valeur (new) et l’ancienne valeur (old)
pour une ligne courante affectée par des opérations déclenchantes. Précisément,
– Un déclencheur avec une opération déclenchante INSERT a seulement l’accès aux
nouvelles valeurs (new.nom colonne). Un déclencheur avec une opération déclenchante
DELETE a seulement l’accès aux anciennes valeurs (old.nom colonne).
– Un déclencheur avec une opération déclenchante UPDATE a les accès aux nouvelles
valeurs et anciennes valeures.
L’utilisation de ces variables (new.nom colonne, old.nom colonne) dans le corps d’un
déclencheur doit précéder par le symbole de deux points (:).
Prédicats conditionnels
Lors qu’un déclencheur a plusieurs opérations déclenchantes (ON INSERT OR DELETE
OR UPDATE OF emp) , le corps du déclencheur peut avoir des instructions comme
IF INSERTING THEN ... END IF;
IF UPDATING THEN ... END IF;
pour prendre les actions appropriées aux opérations déclenchantes. INSERTING, UPBases de Données - V. Phan Luong
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DATING, ... sont des prédicats conditionnels. On peut préciser quelles colonnes sont
soumises aux opérations déclenchantes. Par exemple,
CREATE TRIGGER ...
... UPDATE OF sal, comm ON emp ...
BEGIN
... IF UPDATING(’SAL’) THEN ... END IF
END;
Les instructions de la clause THEN ... ci-dessus seront exécutées seulement si l’opération
UPDATE affecte la colonne SAL de la table emp, par exemple
UPDATE emp SET sal = sal + 100;
Le corps d’un déclencheur
Le corps d’un déclencheur peut contenir les commandes de manipulation de données
(SELECT, INSERT, DELETE, UPDATE, etc). En particulier la commande SELECT
doit être de la forme SELECT ... INTO ou définir un curseur.
Les commandes de définition de données (LDD) et les commandes de contrôle de transactions ne sont pas permises dans le corps. Ainsi, les commandes ROLLBACK, COMMIT, SAVEPOINT ne doivent pas être utilisées dans le corps d’un déclencheur.
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Les tables mutantes et les tables contraignantes
Une table mutante est une table qui est en cours d’être modifiée par une opération
déclenchante (UPDATE, DELETE, ou INSERTION) ou par l’effet de DELETE CASCADE provenant de cette opération.
Une table contraignante est une table qu’une opération déclenchante doit lire, soit
directement pour une commande SQL (comme UPDATE SET .. WHERE ..) ou
indirectement pour une contrainte d’intégrité référencielle.
Une table ne peut être considérée comme mutante ou contraignante pour les déclencheurs
de commande (sans la clause FOR EACH ROW), sauf si le déclencheur est déclenché
comme le résultat d’une commande DELETE CASCADE.
Il y a deux restrictions importantes vis à vis des tables mutantes et contraignantes:
Les commandes SQL dans le corps d’un déclencheur
– ne peut pas lire (par une requête) ou modifier une table mutante d’une opération
déclenchante.
– ne peut pas changer de valeurs sur les colonnes des clés PRIMARY, FOREIGN ou
UNIQUE d’une table contraignante d’une opération déclenchante.
Ces restrictions sont pour éviter la consultation d’une table en état transitoire et donc
peut-être incohérent.
Exemple:
CREATE OR REPLACE TRIGGER emp_count
AFTER DELETE ON emp
FOR EACH ROW
DECLARE
n INTEGER;
BEGIN
SELECT COUNT(*) INTO n FROM emp;
DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(’there are now ’|| n || ’employ\’es.’);
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END;
Lors de l’exécution d’une commande SQL comme
DELETE FROM emp WHERE empno = 7499;
SQL d’Oracle produit l’erreur suivante:
ORA-04091: table SCOTT.EMP is mutating, trigger/function may not see it.
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Exécution de déclencheurs de contraintes d’intégrité
L’exécution de multiples déclencheurs associées à une table et la vérification de contraintes d’intégrité se déroulent comme suit.
1. Exécuter tous déclencheurs de commande BEFORE qui appliquent à la commande.
2. Pour chaque ligne affectée par la commande SQL faire
2.a. Exécuter tous déclencheurs de ligne BEFORE qui appliquent à la commande.
2.b. Verrouiller et changer la ligne, et effectuer la vérification de satisfaction de contraintes. Le verrous n’est pas libéré jusqu’à ce que la transaction soit validée (commit).
2.c. Exécuter tous déclencheurs de ligne AFTER qui appliquent à la commande.
3. Compléter la vérification des contraintes d’intégrité différées.
4. Exécuter tous déclencheurs de commande AFTER qui appliquent à la commande.
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Informations sur les déclencheurs
Pour recompiler manuellement un trigger:
ALTER TRIGGER emp_count COMPILE;
Pour supprimer un déchencheur: DROP TRIGGER.
Le dictionnaire de données a les vues suivantes pour les déclencheurs:
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USER_TRIGGERS, ALL_TRIGGERS, DBA_TRIGGERS.
SELECT trigger_type, triggering_event, table_name
FROM user_triggers
WHERE name = ’emp_count’;
SELECT trigger_body
FROM user_triggers
WHERE name = ’emp_count’;
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Examples
Exemple 1:
Supposons l’existence de la table Salgrade(jobclass, minsal, maxsal) qui définit les
salaires minimal et maximal de chaque type d’emplois. Définir un trigger pour vérifier,
avant une insertion ou modification de salaire et travail dans la table EMP, que le
nouveau salaire soit valide (c-a-d ne soit pas inférieur à minsal et ne soit pas supérieur
à maxsal) pour le nouvel emploi (job).
CREATE TRIGGER sal_check
BEFORE INSERT OR UPDATE OF sal, job ON emp
FOR EACH ROW
DECLARE
minsal NUMBER;
maxsal NUMBER;
sal_hors_rang EXCEPTION;
BEGIN
SELECT minsal, maxsal INTO minsal, maxsal FROM salgrade
WHERE jobclass= :new.job;
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IF (:new.sal < minsal OR :new.sal > maxsal) THEN RAISE sal_hors_rang;
END IF;
EXCEPTION
WHEN salary_hors_rang THEN
raise_application_error(-20300, ’Salaire’ || TO_CHAR
(:new.sal) || ’ hors rang’);
WHEN NO_DATA_FOUND THEN
raise_application_error(-20322, ’Invalide Job’);
END;
NO DATA FOUND est une exception prédéfinie. D’autres exceptions prédéfinies sont
TWO MANY ROWS, VALUE ERROR, ZERO DIVIDE, INVALID NUMBER.
Exemple 2:
Sur la table EMP, on veut imposer la contrainte suivante: après l’insertion ou modification dans la table EMP, la moyenne des salaires ne doit pas dépasser 4000 euros.
Create trigger limite_salaire_moy
After insert or update of Sal on EMP
Declare
moy number;
Depas_limite_sal_moy Exception;
BEGIN
select avg(Sal) into moy
from EMP;
If moy > 4000 then raise Depas_limite_sal_moy;
End if;
Exception
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When Depas_limite_sal_moy Then
Raise_application_error(-20300, ’La moyenne des salaires, ’|| TO_CHAR
(moy) || ’, d\’e(passe la limite’);
END;
Après des insertions ou des modifications des salaires sur la table EMP, si la moyenne
des salaires dépasse 4000 euros, alors les insertions ou modifications seront annulées, et
le message d’erreur ci-dessus est affiché. Notons que le déclencheur limite salaire moy
est un déclencheur de commande.
Exemple 3:
On veut que, après des suppressions de lignes dans la table EMP, le salaire de chaque
employé restant ne soit pas supérieur à 1.5 fois le salaire moyen des restants.
Create trigger limite_salaire_restant
After Delete on EMP
declare zut number; -- ou integer
BEGIN
Select dummy into zut from Dummy
where not Exists (select sal from EMP
where sal > (select 1.5*avg(sal) from EMP));
Exception
When NO_DATA_FOUND Then
Raise_application_error(-20322, ’Existe salaire restant depasse 1.5 la moyenne
des salaires’);
END;
Limite salaire restant est un déclencheur de commande. Dummy est une table du
system qui contient une colonne nommée aussi dummy, et a une seule valeur 0. Dans le
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déclencheur limite salaire restant, s’il existe un salaire, après la suppression, supérieur
à 1.5 fois le salaire moyen, alors la requête “Select dummy ...” aura la table de réponse
vide, et cela envoie l’exception NO DATA FOUND.
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