Kokius apribojimus (constraints) palaiko PostgreSQL?

Question

Accepted Answer

PostgreSQL užtikrina duomenų integritetą per **apribojimus** — taisykles, taikomas lentelės duomenims. Be standartinių apribojimų (`PRIMARY KEY`, `FOREIGN KEY`, `UNIQUE`, `NOT NULL`, `CHECK`, `DEFAULT`), Postgres prideda galingas parinktis, tokias kaip **EXCLUDE** apribojimai ir lankstūs `CHECK` išraiškos.

## Standartiniai apribojimai

```sql
CREATE TABLE bookings (
  id SERIAL PRIMARY KEY,                                -- unique identifier
  room_id INT NOT NULL REFERENCES rooms(id),            -- foreign key (referential integrity)
  email VARCHAR(255) UNIQUE NOT NULL,                    -- unique + required
  guests INT CHECK (guests > 0 AND guests <= 10),       -- value constraint
  status TEXT DEFAULT 'pending'                          -- default value
);
```

```text
PRIMARY KEY  → unique row identifier
FOREIGN KEY  → references another table (referential integrity, with ON DELETE options)
UNIQUE       → no duplicate values
NOT NULL     → must have a value
CHECK        → value must satisfy a condition
DEFAULT      → default value when not provided
```

## CHECK apribojimai — verslo taisyklių įgyvendinimas

```sql
CHECK (price > 0)
CHECK (end_date > start_date)               -- logical consistency between columns
CHECK (status IN ('active', 'inactive', 'pending'))
CHECK (email ~ '^[^@]+@[^@]+\.[^@]+$')        -- regex validation
```

Postgres `CHECK` apribojimai gali įgyvendinti turtingas verslo taisykles, įskaitant kelių stulpelių sąlygas ir reguliariąsias išraiškas.

## EXCLUDE apribojimai — galinga PostgreSQL funkcija

```sql
-- prevent OVERLAPPING bookings for the same room (impossible with UNIQUE alone!)
CREATE TABLE bookings (
  room_id INT,
  during TSRANGE,                            -- a time range
  EXCLUDE USING GIST (room_id WITH =, during WITH &&)   -- no two rows where room_id is
);                                                       -- equal AND time ranges OVERLAP
```

**EXCLUDE** apribojimai (PostgreSQL specifinė funkcija) nuo­statau eilutes, kurios konfliktuoja pagal pasirinktą operatorių — garsiausiai, **nuo persidengusių laiko intervalų** (dvigubų rezervacijų), kurio `UNIQUE` apribojimas negali užkirsti kelio.

## Atidėjiami apribojimai

```sql
-- check constraints at COMMIT instead of immediately (useful for circular references)
FOREIGN KEY (...) REFERENCES ... DEFERRABLE INITIALLY DEFERRED
```

## Kodėl tai svarbu

Apribojimai yra nepataisomi **duomenų integritetui** — jie įgyvendina duomenų taisykles duomenų bazės lygmeniu (paskutinė gynybos linija, visada įgyvendinta, nepriklausomai nuo programos kodo), todėl suprasti PostgreSQL apribojimų palaikymą yra svarbu norint kurti tvirtas duomenų bazes.

Žinoti standartinių apribojimų (`PRIMARY KEY`, `FOREIGN KEY` su reliaciniais ryšiais, `UNIQUE`, `NOT NULL`, `CHECK`, `DEFAULT`) ir tai, ką kiekvienas jų įgyvendina, yra esminė schemos projektavimo dalis, suteikianti duomenų bazės lygio garantijas (unikalumą, galiojančius nuorodas, būtinas reikšmes, galiojančius duomenis), kurie apsaugo nuo klaidų, lenktynių sąlygų ir nesuderinto duomenų taip, kaip vien programos kodas negali.

PostgreSQL **`CHECK`** apribojimai yra ypač galingi, įgyvendindami turtingas verslo taisykles, įskaitant kelių stulpelių sąlygas (loginį nuoseklumą, tokį kaip `end_date > start_date`) ir net reguliariąsias išraiškas — leidžiančius koduoti srities taisykles tiesiai schemoje.

Ipač vertingas yra PostgreSQL specifinis **`EXCLUDE`** apribojimas, kuris nuo­stato eilutes, kurios konfliktuoja pagal pasirinktus operatorius — ryškiausiai **nuo persidengusių laiko intervalų** (dvigubų rezervacijų kambarį/išteklių), galingas gebėjimas, kurį standartinis `UNIQUE` apribojimas *negali* suteikti ir kuris elegantiškai sprendžia bendrą realios pasaulio problemą (planavimą, rezervacijas) duomenų bazės lygmeniu.

Supratimas apribojimų — standartinių integritetui, lanksčių PostgreSQL CHECK išraiškų ir galingų EXCLUDE konfliktams nuo­statyti — yra svarbus duomenų bazių projektavimui, kurios automatiškai įgyvendina teisingumą.

Kadangi duomenų integritas yra kritiškas ir apribojimai suteikia garantijas, kurias programos kodas negali, ir kadangi Postgres siūlo galingas parinktis (turtingas CHECK, EXCLUDE persidengimams) be pagrindų, suprasti PostgreSQL apribojimų palaikymą yra vertinga, praktiškai aktuali žinote norint kurti tvirtas duomenų bazes, o EXCLUDE apribojimas ypač būdinga, naudinga PostgreSQL galimybe, verta žinoti planavimo/rezervacijos sistemoms.