数据库精品课(仅供个人学习)第05章

1、黑发不知勤学早 白首方悔读书迟数 据 库 原 理Theory of Database第五章第五章 数据库完整性数据库完整性Theory of Database3数据库完整性数据库的完整性数据库的完整性数据的正确性和相容性数据的正确性和相容性数据的完整性和安全性是两个不同概念数据的完整性和安全性是两个不同概念u 防止数据库中存在不符合语义的数据，也就是防止防止数据库中存在不符合语义的数据，也就是防止 数据库中存在不正确的数据。数据库中存在不正确的数据。u 防范对象：不合语义的、不正确的数据。防范对象：不合语义的、不正确的数据。数据的安全性数据的安全性u 保护数据库防止恶意的破坏和非法的存取。保护

2、数据库防止恶意的破坏和非法的存取。u 防范对象：非法用户和非法操作。防范对象：非法用户和非法操作。数据的完整性数据的完整性Theory of Database4数据库完整性（续）为维护数据库的完整性，为维护数据库的完整性，DBMS必须：必须：1.提供定义完整性约束条件的机制提供定义完整性约束条件的机制3.违约处理违约处理2.提供完整性检查的方法提供完整性检查的方法Theory of Database5第五章 数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整

3、性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结Theory of Database65.1 实体完整性5.1.1 实体完整性定义实体完整性定义5.1.2 实体完整性检查和违约处理实体完整性检查和违约处理Theory of Database75.1.1 实体完整性定义关系模型的实体完整性关系模型的实体完整性单属性构成的码有两种说明方法单属性构成的码有两种说明方法 定义为列级约束条件定义为列级约束条件对多个属性构成的码只有一种说明方法对多个属性构成的码只有一种说明方法 定义为表级约束条件定义为表级约束条件 CREATE TABLE中用中用PRIMARY KEY定义定义 定义为表级约束条件定义为表级约束

4、条件Theory of Database85.1.1 实体完整性定义（续）例例1 将将Student表中的表中的Sno属性定义为码。属性定义为码。 (1)在列级定义主码在列级定义主码CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9) PRIMARY KEY， Sname CHAR(20) NOT NULL， Ssex CHAR(2) ， Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20);Theory of Database95.1.1 实体完整性定义（续）(2)在表级定义主码在表级定义主码CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9)， Sname

5、 CHAR(20) NOT NULL， Ssex CHAR(2) ， Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20)， PRIMARY KEY (Sno); 例例1 将将Student表中的表中的Sno属性定义为码。属性定义为码。Theory of Database105.1.1 实体完整性定义（续）例例2将将SC表中的表中的Sno，Cno属性组定义为码。属性组定义为码。CREATE TABLE SC (Sno CHAR(9) NOT NULL， Cno CHAR(4) NOT NULL， Grade SMALLINT， PRIMARY KEY (Sno，Cno) /*只能 在表级

6、定义主码*/ ); Theory of Database115.1 实体完整性5.1.1 实体完整性定义实体完整性定义5.1.2 实体完整性检查和违约处理实体完整性检查和违约处理Theory of Database125.1.2 实体完整性检查和违约处理插入或对主码列进行更新操作时，插入或对主码列进行更新操作时，RDBMS按照按照实体完整性规则自动进行检查。包括：实体完整性规则自动进行检查。包括：1. 检查主码值是否唯一，如果不唯一则拒绝插入或修改；检查主码值是否唯一，如果不唯一则拒绝插入或修改；2. 检查主码的各个属性是否为空，只要有一个为空就检查主码的各个属性是否为空，只要有一个为空就 拒

7、绝插入或修改。拒绝插入或修改。Theory of Database135.1.2 实体完整性检查和违约处理（续）检查记录中主码值是否唯一的一种方法是进行全表扫描。检查记录中主码值是否唯一的一种方法是进行全表扫描。Theory of Database145.1.2 实体完整性检查和违约处理（续）索引索引Theory of Database15第五章 数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结Theory of

8、Database165.2 参照完整性5.2.1 参照完整性定义参照完整性定义5.2.2 参照完整性检查和违约处理参照完整性检查和违约处理Theory of Database175.2.1 参照完整性定义关系模型的参照完整性定义关系模型的参照完整性定义在在CREATE TABLE中用中用FOREIGN KEY短语定义短语定义 哪些列为外码；哪些列为外码；用用REFERENCES短语指明这些外码参照短语指明这些外码参照 哪些表的主码。哪些表的主码。185.2.1 参照完整性定义（续）例如，关系例如，关系SC中一个元组表示一个学生选修的某门课程中一个元组表示一个学生选修的某门课程的成绩，（的成绩，

9、（Sno，Cno）是主码。）是主码。Sno，Cno分别参照引用分别参照引用Student表的主码和表的主码和Course表的主码。表的主码。例例3 定义定义SC中的参照完整性。中的参照完整性。CREATE TABLE SC(Sno CHAR(9) NOT NULL， Cno CHAR(4) NOT NULL， Grade SMALLINT， PRIMARY KEY (Sno， Cno)， /*在表级定义实体完整性在表级定义实体完整性*/ FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno)， /*在表级定义参照完整性在表级定义参照完整性*/ FOREIGN KEY

10、 (Cno) REFERENCES Course(Cno) /*在表级定义参照完整性在表级定义参照完整性*/ );Theory of Database195.2 参照完整性5.2.1 参照完整性定义参照完整性定义5.2.2 参照完整性检查和违约处理参照完整性检查和违约处理Theory of Database205.2.2 参照完整性检查和违约处理可能破坏参照完整性的情况及违约处理可能破坏参照完整性的情况及违约处理被参照表（例如被参照表（例如Student） 参照表（例如参照表（例如SC）违约处理违约处理可能破坏参照完整性可能破坏参照完整性 插入元组插入元组拒绝拒绝可能破坏参照完整性可能破坏参照

11、完整性 修改外码值修改外码值拒绝拒绝删除元组删除元组 可能破坏参照完整性可能破坏参照完整性拒绝拒绝/级连删除级连删除/设置为空值设置为空值修改主码值修改主码值 可能破坏参照完整性可能破坏参照完整性拒绝拒绝/级连修改级连修改/设置为空值设置为空值Theory of Database215.2.2 参照完整性检查和违约处理（续）参照完整性违约处理参照完整性违约处理1. 拒绝拒绝(NO ACTION)执行执行默认策略默认策略2. 级联级联(CASCADE)操作操作3. 设置为空值（设置为空值（SET-NULL）对于参照完整性，除了应该定义外码，对于参照完整性，除了应该定义外码， 还应定义外码列是否允

12、许空值。还应定义外码列是否允许空值。225.2.2 参照完整性检查和违约处理（续）例例4 显式说明参照完整性的违约处理示例。显式说明参照完整性的违约处理示例。CREATE TABLE SC (Sno CHAR(9) NOT NULL， Cno CHAR(4) NOT NULL， Grade SMALLINT， PRIMARY KEY（Sno，Cno），）， FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno) ON DELETE CASCADE /*级联删除级联删除SC表中相应的元组表中相应的元组*/ ON UPDATE CASCADE， /*级联更新级联更新SC

13、表中相应的元组表中相应的元组*/ FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) ON DELETE NO ACTION /*当删除当删除course 表中的元组造成了与表中的元组造成了与SC表不一致时拒绝删除表不一致时拒绝删除*/ ON UPDATE CASCADE /*当更新当更新course表中的表中的cno时，级联更新时，级联更新SC表中相应的元组表中相应的元组*/ )；Theory of Database23第五章 数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完

14、整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结Theory of Database245.3 用户定义的完整性用户定义的完整性就是针对某一具体应用的用户定义的完整性就是针对某一具体应用的数据必须满足的语义要求。数据必须满足的语义要求。RDBMS提供，而不必由应用程序承担。提供，而不必由应用程序承担。Theory of Database255.3 用户定义的完整性5.3.1 属性上的约束条件的定义属性上的约束条件的定义5.3.2 属性上的约束条件检查和违约处理属性上的约束条件检查和违约处理 5.3.3 元组上的约束条件的定义元组上的约束条件的定义

15、5.3.4元组上的约束条件检查和违约处理元组上的约束条件检查和违约处理Theory of Database265.3.1 属性上的约束条件的定义CREATE TABLE时定义时定义列值非空（列值非空（NOT NULL）列值唯一（列值唯一（UNIQUE）检查列值是否满足一个布尔表达式（检查列值是否满足一个布尔表达式（CHECK）Theory of Database275.3.1 属性上的约束条件的定义（续）不允许取空值不允许取空值例例5 在定义在定义SC表时，说明表时，说明Sno、Cno、Grade属性属性 不允许取空值。不允许取空值。CREATE TABLE SC （Sno CHAR(9) N

16、OT NULL， Cno CHAR(4) NOT NULL， Grade SMALLINT NOT NULL， PRIMARY KEY (Sno， Cno)， /* 如果在表级定义实体完整性，隐含了如果在表级定义实体完整性，隐含了Sno，Cno不允许取不允许取 空值，则在列级不允许取空值的定义就不必写了空值，则在列级不允许取空值的定义就不必写了 * / ）；）；Theory of Database285.3.1 属性上的约束条件的定义（续）列值唯一列值唯一例例6 建立部门表建立部门表DEPT，要求部门名称，要求部门名称Dname列列 取值唯一，部门编号取值唯一，部门编号Deptno列为主码。列

17、为主码。CREATE TABLE DEPT (Deptno NUMERIC(2)， Dname CHAR(9) UNIQUE，/*要求要求Dname列值唯一列值唯一*/ Location CHAR(10)， PRIMARY KEY (Deptno) )；Theory of Database295.3.1 属性上的约束条件的定义（续）用用CHECK短语指定列值应该满足的条件短语指定列值应该满足的条件例例7 Student表的表的Ssex只允许取只允许取“男男”或或“女女”。CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9) PRIMARY KEY， Sname CHAR(8) N

18、OT NULL， Ssex CHAR(2) CHECK (Ssex IN (男男，女女) ) ， /*性别属性性别属性Ssex只允许取只允许取男男或或女女 */ Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20) );Theory of Database305.3 用户定义的完整性5.3.1 属性上的约束条件的定义属性上的约束条件的定义5.3.2 属性上的约束条件检查和违约处理属性上的约束条件检查和违约处理 5.3.3 元组上的约束条件的定义元组上的约束条件的定义 5.3.4元组上的约束条件检查和违约处理元组上的约束条件检查和违约处理Theory of Database315.3.2

19、属性上的约束条件检查和违约处理插入元组或修改属性的值时，插入元组或修改属性的值时，RDBMS检查属性检查属性上的约束条件是否被满足。上的约束条件是否被满足。如果不满足则操作被拒绝执行。如果不满足则操作被拒绝执行。Theory of Database325.3 用户定义的完整性5.3.1 属性上的约束条件的定义属性上的约束条件的定义5.3.2 属性上的约束条件检查和违约处理属性上的约束条件检查和违约处理 5.3.3 元组上的约束条件的定义元组上的约束条件的定义 5.3.4元组上的约束条件检查和违约处理元组上的约束条件检查和违约处理Theory of Database335.3.3 元组上的约束条

20、件的定义在在CREATE TABLE时可以用时可以用CHECK短语定义元组上短语定义元组上的约束条件，即元组级的限制。的约束条件，即元组级的限制。同属性值限制相比，元组级的限制可以设置不同属性之同属性值限制相比，元组级的限制可以设置不同属性之间的取值的相互约束条件。间的取值的相互约束条件。Theory of Database345.3.3 元组上的约束条件的定义（续）例例9 当学生的性别是男时，其名字不能以当学生的性别是男时，其名字不能以Ms.打头。打头。CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9)， Sname CHAR(8) NOT NULL， Ssex CHAR(2

21、)， Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20)， PRIMARY KEY (Sno)， CHECK (Ssex=女女 OR Sname NOT LIKE Ms.%) /*定义了元组中定义了元组中Sname和和 Ssex两个属性值之间的约束条件两个属性值之间的约束条件*/ )；性别是女性的元组都能通过该项检查，因为性别是女性的元组都能通过该项检查，因为Ssex=女女成立；成立；当性别是男性时，要通过检查则名字一定不能以当性别是男性时，要通过检查则名字一定不能以Ms.打头。打头。Theory of Database355.3 用户定义的完整性5.3.1 属性上的约束条件的定义属性

22、上的约束条件的定义5.3.2 属性上的约束条件检查和违约处理属性上的约束条件检查和违约处理 5.3.3 元组上的约束条件的定义元组上的约束条件的定义 5.3.4元组上的约束条件检查和违约处理元组上的约束条件检查和违约处理Theory of Database365.3.4 元组上的约束条件检查和违约处理插入元组或修改属性的值时，插入元组或修改属性的值时，RDBMS检查检查元组上的约束条件是否被满足。元组上的约束条件是否被满足。如果不满足则操作被拒绝执行。如果不满足则操作被拒绝执行。Theory of Database37第五章 数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性

23、5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结Theory of Database385.4 完整性约束命名子句完整性约束命名子句完整性约束命名子句CONSTRAINT PRIMARY KEY短语短语 |FOREIGN KEY短语短语 |CHECK短语短语395.4 完整性约束命名子句（续）例例10建立学生登记表建立学生登记表Student，要求学号在，要求学号在9000099999 之间，姓名不能取空值，年龄小于之间，姓名不能取空值，年龄小于30，性别只能，性别只能 是是“男男

24、”或或“女女”。 CREATE TABLE Student (Sno NUMERIC(6) CONSTRAINT C1 CHECK (Sno BETWEEN 90000 AND 99999)， Sname CHAR(20) CONSTRAINT C2 NOT NULL， Sage NUMERIC(3) CONSTRAINT C3 CHECK (Sage 30)， Ssex CHAR(2) CONSTRAINT C4 CHECK (Ssex IN ( 男男，女女)， CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY(Sno) )；在在Student表上建立了表上建立了5个约束条

25、件，包括主码约束（命名为个约束条件，包括主码约束（命名为StudentKey）以及以及C1、C2、C3、C4四个列级约束。四个列级约束。Theory of Database405.4 完整性约束命名子句（续）修改表中的完整性限制修改表中的完整性限制使用使用ALTER TABLE语句修改表中的完整性限制。语句修改表中的完整性限制。Theory of Database415.4 完整性约束命名子句（续）例例13 修改表修改表Student中的约束条件，要求学号改为中的约束条件，要求学号改为 在在900000999999之间，年龄由小于之间，年龄由小于30改为小于改为小于40。（可以先删除原来的约束

26、条件，再增加新的约束条件。）（可以先删除原来的约束条件，再增加新的约束条件。）ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C1; ALTER TABLE Student ADD CONSTRAINT C1 CHECK (Sno BETWEEN 900000 AND 999999)， ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C3; ALTER TABLE Student ADD CONSTRAINT C3 CHECK (Sage 40)；Theory of Database42第五章 数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照

27、完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结Theory of Database435.5 域中的完整性限制SQL支持域的概念，并可以用支持域的概念，并可以用CREATE DOMAIN语句语句建立一个域以及该域应该满足的完整性约束条件。建立一个域以及该域应该满足的完整性约束条件。例例14 建立一个性别域，并声明性别域的取值范围。建立一个性别域，并声明性别域的取值范围。CREATE DOMAIN GenderDomain CHAR(2)CHECK (VALUE I

28、N (男男，女女) );这样例这样例10中对中对Ssex的说明可以改写为：的说明可以改写为： Ssex GenderDomain例例15 建立一个性别域建立一个性别域GenderDomain，并对其中的，并对其中的 限制命名。限制命名。 CREATE DOMAIN GenderDomain CHAR(2)CONSTRAINT GD CHECK ( VALUE IN (男男，女女) );Theory of Database445.5 域中的完整性限制例例16 删除域删除域GenderDomain的限制条件的限制条件GD。ALTER DOMAIN GenderDomain DROP CONSTRA

29、INT GD;例例17在域在域GenderDomain上增加限制条件上增加限制条件GDD。通过例通过例16和例和例17，就把性别的取值范围由，就把性别的取值范围由(男男，女女)改为改为 ( 1，0)ALTER DOMAIN GenderDomain ADD CONSTRAINT GDD CHECK (VALUE IN ( 1，0) );Theory of Database45第五章 数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器

30、5.7 小结小结Theory of Database46触发器触发器（触发器（Trigger）u由服务器自动激活。由服务器自动激活。u可以进行更为复杂的检查和操作，可以进行更为复杂的检查和操作， 具有更精细和更强大的数据控制能力。具有更精细和更强大的数据控制能力。是用户定义在关系表上的一类由事件驱动的特殊过程。是用户定义在关系表上的一类由事件驱动的特殊过程。Theory of Database475.6 触发器5.6.1 定义触发器定义触发器 5.6.2 激活触发器激活触发器 5.6.3 删除触发器删除触发器 Theory of Database485.6.1 定义触发器CREATE TRIG

31、GER语法格式语法格式CREATE TRIGGER BEFORE | AFTER ON FOR EACH ROW | STATEMENT WHEN Theory of Database495.6.1 定义触发器（续）定义触发器的语法说明定义触发器的语法说明:1. 创建者：表的拥有者创建者：表的拥有者2. 触发器名触发器名4. 触发事件：触发事件：INSERT、DELETE、UPDATE3. 表名：触发器的目标表表名：触发器的目标表5. 触发器类型触发器类型行级触发器（行级触发器（FOR EACH ROW）语句级触发器（语句级触发器（FOR EACH STATEMENT）Theory of Da

32、tabase505.6.1 定义触发器（续）例如例如,假设在例假设在例11的的TEACHER表上创建了一个表上创建了一个 AFTER UPDATE触发器。触发器。 如果表如果表TEACHER有有1000行，执行如下语句：行，执行如下语句： UPDATE TEACHER SET Deptno=5;如果是行级触发器，触发动作将执行如果是行级触发器，触发动作将执行1000次。次。如果该触发器为语句级触发器，那么执行完该语句后，如果该触发器为语句级触发器，那么执行完该语句后， 触发动作只发生一次。触发动作只发生一次。Theory of Database515.6.1 定义触发器（续）定义触发器的语法说

33、明定义触发器的语法说明:6. 触发条件触发条件l 触发条件为真触发条件为真7. 触发动作体触发动作体l 触发动作体可以是一个匿名触发动作体可以是一个匿名PL/SQL过程块。过程块。l 也可以是对已创建存储过程的调用。也可以是对已创建存储过程的调用。l 省略省略WHEN触发条件触发条件Theory of Database525.6.1 定义触发器（续）例例18 定义一个定义一个BEFORE行级触发器，为教师表行级触发器，为教师表 Teacher定义完整性规则定义完整性规则“教授的工资不得教授的工资不得 低于低于4000元，如果低于元，如果低于4000元，自动改为元，自动改为 4000元元”。CR

34、EATE TRIGGER Insert_Or_Update_Sal BEFORE INSERT OR UPDATE ON Teacher /*触发事件是插入或更新操作触发事件是插入或更新操作*/ FOR EACH ROW /*行级触发器行级触发器*/ AS BEGIN /*定义触发动作体，是定义触发动作体，是PL/SQL过程块过程块*/ IF (new.Job=教授教授) AND (new.Sal 4000) THEN new.Sal :=4000; END IF; END;Theory of Database535.6.1 定义触发器（续）例例19定义定义AFTER行级触发器，当教师表行级触

35、发器，当教师表Teacher的工资的工资 发生变化后就自动在工资变化表发生变化后就自动在工资变化表Sal_log中增加一条中增加一条 相应记录。相应记录。首先建立工资变化表首先建立工资变化表Sal_log CREATE TABLE Sal_log (Eno NUMERIC(4) references teacher(eno)， Sal NUMERIC(7，2)， Username char(10)， Date TIMESTAMP )；Theory of Database545.6.1 定义触发器（续）CREATE TRIGGER Insert_Sal AFTER INSERT ON Teach

36、er /*触发事件是触发事件是INSERT*/ FOR EACH ROW AS BEGIN INSERT INTO Sal_log VALUES( new.Eno，new.Sal，CURRENT_USER，CURRENT_TIMESTAMP); END;续续:例例19定义定义AFTER行级触发器，当教师表行级触发器，当教师表Teacher的工资的工资 发生变化后就自动在工资变化表发生变化后就自动在工资变化表Sal_log中增加一条中增加一条 相应记录。相应记录。Theory of Database555.6.1 定义触发器（续）CREATE TRIGGER Update_Sal AFTER UPDATE ON Teacher /*触发事件是触发事件是UPDATE */ FOR EACH ROW AS BEGIN IF (new.Sal old.Sal) THEN INSERT INTO Sal_log VALUES( new.Eno，new.Sal，CURRENT_USER，CURRENT_TIMESTAMP); END IF; END;续续:例例19定义定义AFTER行级触发器，当教师表行级触发器，当教师表Teacher的工资的工资 发生变化后就自动在工资变化表发生变化后就自动在工资变化表Sal_log中增加一条中增加一条 相应