資料庫完整性約束全解析：實體、參考、域、使用者自訂四大支柱

完整性約束 是資料庫防止髒資料、保證語義正確的最後防線。SQL 標準定義四大類：實體完整性、參考完整性、域完整性、使用者自訂完整性。本文逐一拆解定義、實作語法與實務場景。

1. 實體完整性 — 唯一識別每一列

規定：主鍵欄位 不得為 NULL，且值 唯一。確保每個實體可被精確區分。

實作方式

• PRIMARY KEY (col) — 隱含 NOT NULL + UNIQUE
• UNIQUE (col) — 允許單一 NULL (SQL Server)
• IDENTITY / SEQUENCE — 自動產生唯一值

範例

CREATE TABLE Student (
    StudentID INT PRIMARY KEY,  -- 實體完整性：非空、唯一
    Name NVARCHAR(50) NOT NULL
);

複合主鍵 PRIMARY KEY (StudentID, CourseID) 時，兩欄皆不可為 NULL。

2. 參考完整性 — 關聯關係的守門員

規定：外鍵 (FK) 值必須**匹配**被參考表的主鍵 (PK) 值，或為 NULL (若允許)。防止「懸空參考」。

核心概念

刪除/更新規則 (ON DELETE / ON UPDATE)

範例

CREATE TABLE Class (
    ClassID INT PRIMARY KEY,
    ClassName NVARCHAR(50)
);

CREATE TABLE Student (
    StudentID INT PRIMARY KEY,
    Name NVARCHAR(50),
    ClassID INT,
    CONSTRAINT FK_Student_Class FOREIGN KEY (ClassID)
        REFERENCES Class(ClassID)
        ON DELETE SET NULL   -- 刪除班級時，學生班級設為 NULL
        ON UPDATE CASCADE    -- 班級 ID 變更時，學生自動同步
);

3. 域完整性 — 欄位值的合法邊界

規定：限制欄位的**資料型別、格式、取值範圍、是否允許 NULL**。

實作工具箱

• 資料型別：INT, DECIMAL(10,2), DATE, NVARCHAR(100) 等
• CHECK 約束：CHECK (Age >= 0 AND Age <= 150)
• DEFAULT 約束：DEFAULT (GETDATE())、DEFAULT (0)
• NOT NULL：強制必填
• 規則 / 用戶定義型別 (舊版)：現代建議用 CHECK + 型別

4. 使用者自訂完整性 — 業務語義的最後一道防線

定義：針對特定應用的**跨表、跨欄、複雜條件**約束，超越上述三類標準機制。

實作路徑

1. CHECK 約束 (單表內)：CHECK (EndDate >= StartDate)
2. 觸發器 (跨表/複雜邏輯)：

   CREATE TRIGGER trg_CheckInventory ON SalesOrder
   AFTER INSERT AS
   BEGIN
       IF EXISTS (SELECT 1 FROM inserted i JOIN Product p ON i.ProductID = p.ProductID
                  WHERE i.Qty > p.StockQty)
           THROW 50001, '庫存不足', 1;
   END;

3. 應用層驗證：最彈性、效能最好 (避免資料庫往返)，但需防繞過

四大完整性對比總表

最佳實務建議

1. 儘可能下推至資料庫層：CHECK、FK、PK 由引擎強制，零繞過風險
2. 複雜跨表規則用觸發器：但注意效能與遞迴觸發陷阱
3. 命名規範：PK_Table, FK_Child_Parent, CK_Table_Rule 利於維護
4. 文檔化：資料字典記錄每個約束的業務含義

四大完整性層層設防，讓資料庫成為「不說謊的真相來源」，而非髒資料的垃圾場。