Ограничения целостности реляционных данных гарантируют корректность этих данных. Рассмотрим прежде понятие null-значений и правила трехзначной логики.
Для представления информации в базе данных используются привычные типы данных? строковые, числовые и т. д. Однако встречаются ситуации, когда данные об описываемом объекте не полны или неизвестны. Попытка заменить неизвестную информацию нулевым числовым значением, строкой пробелов или некоторыми фиктивными данными может привести к путанице или неправильной обработке данных. Можно попытаться заменить недостающие данные условной символьной строкой (например, «НЕИЗВЕСТНО»), но тогда придется создать специальную программу для обработки таких данных.
Для решения указанной проблемы были введены так называемые пустые значения или Null-значения.
Определение Null-значение предназначено для указания того, что значение атрибута в данный момент неизвестно или известно не полностью.
Пустое значение обозначается как NULL. Оно рассматривается как логическая величина «неизвестно». Применение NULL означает работу с трехзначной логикой. Следует отметить, что корректность введения NULLзначений не вполне обоснована теоретически. Так, непонятно например, входят ли NULLзначения в домены или нет. Тем не менее, несмотря на недостаточную теоретическую обоснованность использования NULL-значений, практически все реализации современных реляционных СУБД позволяют использовать их.
Поскольку NULL-значение отражает тот факт, что значение неизвестно, то алгебраические операции с NULLзначениями (сложение, умножение и т. п.) должны давать также неизвестное значение, т. е. NULL.
При сравнении выражений, содержащих NULLзначения, результат есть NULL, если один или оба аргумента есть NULL.
Таким образом, определение истинности логических выражений при использовании NULL базируется на трехзначной логике (three-valued logic, 3VL), в которой допустимыми являются три значения: T — ИСТИНА, F — ЛОЖЬ, U — НЕИЗВЕСТНО.
Трехзначная логика базируется на следующих таблицах истинности (таблицы 1, 2 и 3): база данный сервер реляционный Таблица 1. Таблица истинности AND.
|
AND. | F. | T. | U. |
F. | F. | F. | F. |
T. | F. | T. | U. |
U. | F. | U. | U. |
Таблица 2. Таблица истинности OR.
|
OR. | F. | T. | U. |
F. | F. | T. | U. |
T. | T. | T. | T. |
U. | U. | T. | U. |
Таблица 3. Таблица истинности NOT.
Приведем некоторые парадоксы применения трехзначной логики.
- — Выражение NULL = NULL дает значение не ИСТИНА, а НЕИЗВЕСТНО, т. е. NULLзначение не равно самому себе.
- — Выражение NULL? NULL также принимает значение не ИСТИНА, а НЕИЗВЕСТНО, т. е. неверно, что NULLзначение не равно самому себе.
- — В трехзначной логике не работает принцип исключенного третьего (любое высказывание либо истинно, либо ложно), т. к. NULL OR NOT NULL не обязательно ИСТИНА.
