1213数据库课件chp原理与应用

1、数据库原理与应用第五章 数据库完整性数据库完整性数据库的完整性数据的正确性，有效性和相容性正确性是数据的合法性例如：数值型数据中只能含数字而不能含字母；有效性是数据是否属于有效的范围例如：性别只能是男或女，本科生年龄的取值范围为10-150的整数。相容性是表示同一事实的两个数据应相同例如：学生所在的系必须是学校已开设的系数据的完整性和安全性是两个不同概念数据的完整性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防范对象：不合语义的、不正确的数据数据的安全性保护数据库防止恶意的破坏和非法的存取防范对象：非法用户和非法操作数据库完整性数据库完整性DBMS中检查数据是否满足完整

2、性条件的机制称为完整性检查为维护数据库的完整性，DBMS必须：1.提供定义完整性约束条件的机制2.提供完整性检查的方法3.违约处理完整性约束条件作用的对象（粒度）列：对属性的取值类型、范围、精度，不允许为空，不允许重复等等的约束条件元组：对元组中各个属性列间的联系的约束关系：对若干元组间、关系集合上以及关系之间的联系的约束数据库完整性静态列级约束1) 数据类型约束：数据的类型、长度、单位、精度等 例：学生姓名的数据类型为字符型，长度为8 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(5) ， Sname CHAR(8)， Ssex CHAR(1) ， Sage INT， Sde

3、pt CHAR(15)；数据库完整性2) 取值范围或取值集合的约束例：规定成绩的取值范围为0-100 年龄的取值范围为10-150 性别的取值集合为男,女CREATE TABLE Student (Sno CHAR(5) ， Sname CHAR(20) Ssex CHAR(1) ， Sage INT， Sdept CHAR(15)， check(Sage10 and Sage0)；-创建检查约束数据库完整性2. 静态元组约束 规定元组的各个列之间的约束关系例：订货关系中发货量=订货量 数据库完整性3. 静态关系约束 关系的各个元组之间或若干关系之间存在的各种联系或约束 常见静态关系约束：1)

4、 实体完整性约束（涉及多列）2) 参照完整性约束3) 函数依赖约束4) 统计约束数据库完整性统计约束定义某个字段值一个关系多个元组的统计值之间的约束关系例：职工平均工资的2倍=部门经理的工资= 原来工资 年龄只能增长数据库完整性1. 定义功能允许用户定义各类完整性约束条件。2. 检查功能立即执行的约束(Immediate constraints) 语句执行完后立即检查是否违背完整性约束 延迟执行的约束(Deferred constrainsts)完整性检查延迟到整个事务执行结束后进行例：银行数据库中“借贷总金额应平衡”的约束 就应该是延迟执行的约束数据库完整性数据库完整性关系数据库系统都提供了

5、定义和检查实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性的功能违反实体完整性规则和用户定义的完整性规则的操作： 一般是拒绝执行违反参照完整性的操作：拒绝执行接受这个操作，同时执行一些附加的操作，以保证数据库的状态正确第五章 数据库完整性5.1 实体完整性5.2 参照完整性5.3 用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句5.5 小结5.1 实体完整性5.1.1 实体完整性定义5.1.2 实体完整性检查和违约处理5.1.1 实体完整性定义关系模型的实体完整性CREATE TABLE中用PRIMARY KEY定义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表级约束条件对多个属性构成的码只有一种

6、说明方法定义为表级约束条件 实体完整性定义例1 将Student表中的Sno属性定义为码 (1)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);实体完整性定义(2)在表级定义主码 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9)， Sname CHAR(20) NOT NULL， Ssex CHAR(2) ， Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20)， PRI

7、MARY KEY (Sno) ); 实体完整性定义例2将SC表中的Sno，Cno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) /*只能在表级定义主码*/ ); 5.1 实体完整性5.1.1 实体完整性定义5.1.2 实体完整性检查和违约处理5.1.2 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，RDBMS按照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2. 检查主码的各个属性是

8、否为空，只要有一个为空就拒绝插入或修改实体完整性检查和违约处理检查记录中主码值是否唯一的一种方法是进行全表扫描实体完整性检查和违约处理索引 第五章 数据库完整性5.1 实体完整性5.2 参照完整性5.3 用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句5.5 小结5.2 参照完整性5.2.1 参照完整性定义5.2.2 参照完整性检查和违约处理5.2.1 参照完整性定义关系模型的参照完整性定义在CREATE TABLE中用FOREIGN KEY短语定义哪些列为外码用REFERENCES短语指明这些外码参照哪些表的主码 参照完整性定义例如，关系SC中一个元组表示一个学生选修的某门课程的成绩，（Sno，C

9、no）是主码。Sno，Cno分别参照引用Student表的主码和Course表的主码 例3 定义SC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*/ FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno)， /*在表级定义参照完整性*/ FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) /*在表级定义参照完整性*/ );5.2 参照完整性5

10、.2.1 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可能破坏参照完整性的情况及违约处理被参照表（例如Student）参照表（例如SC）违约处理可能破坏参照完整性 插入元组拒绝可能破坏参照完整性 修改外码值拒绝删除元组 可能破坏参照完整性拒绝/级连删除/设置为空值修改主码值 可能破坏参照完整性拒绝/级连修改/设置为空值违约处理参照完整性违约处理1. 拒绝(NO ACTION)执行默认策略2. 级联(CASCADE)操作3. 设置为空值（SET-NULL）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许空值违约反应：可有三种策略级联删除（CASCADES）受

11、限删除（RESTRICTED）（NO ACTION）置空值删除（NULLIFIES）这三种处理方法，哪一种是正确的，要依应用环境的语义来定违约处理级联删除将参照关系中外码值与被参照关系中要删除元组主码值相对应的元组一起删除受限删除当参照关系中没有任何元组的外码值与要删除的被参照关系的元组的主码值相对应时，系统才执行删除操作，否则拒绝此删除操作置空值删除删除被参照关系的元组，并将参照关系中与被参照关系中被删除元组主码值相等的外码值置为空值。违约处理例：要删除Student关系中Sno=95001的元组， 而SC关系中有4个元组的Sno都等于95001。级联删除：将SC关系中所有4个Sno=950

12、01的元组一起删除。如果参照关系同时又是另一个关系的被参照关系，则这种删除操作会继续级联下去 受限删除：系统将拒绝执行此删除操作。违约处理违约处理例4 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SC表中相应的元组*/ ON UPDATE CASCADE， /*级联更新SC表中相

13、应的元组*/ FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) ON DELETE NO ACTION /*当删除course 表中的元组造成了与SC表不一致时拒绝删除*/ ON UPDATE CASCADE /*当更新course表中的cno时，级联更新SC表中相应的元组*/ )；第五章 数据库完整性5.1 实体完整性5.2 参照完整性5.3 用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句5.5 小结5.3 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数据必须满足的语义要求 RDBMS提供，而不必由应用程序承担5.3 用户定义的完整性5.3.1 属性上的

14、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 5.3.3 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5.3.1 属性上的约束条件的定义CREATE TABLE时定义列值非空（NOT NULL）列值唯一（UNIQUE）检查列值是否满足一个布尔表达式（CHECK）属性上的约束条件的定义1.不允许取空值 例5 在定义SC表时，说明Sno、Cno、Grade属性不允许取空值。 CREATE TABLE SC （Sno CHAR(9) NOT NULL， Cno CHAR(4) NOT NULL， Grade SMALLINT NOT NULL， PRIMARY KEY

15、 (Sno， Cno)， /* 如果在表级定义实体完整性，隐含了Sno，Cno不允许取空值，则在列级不允许取空值的定义就不必写了 * / ）； 属性上的约束条件的定义2.列值唯一 例6 建立部门表DEPT，要求部门名称Dname列取值唯一，部门编号Deptno列为主码 CREATE TABLE DEPT (Deptno NUMERIC(2)， Dname CHAR(9) UNIQUE，/*要求Dname列值唯一*/ Location CHAR(10)， PRIMARY KEY (Deptno) )；属性上的约束条件的定义3. 用CHECK短语指定列值应该满足的条件例7 Student表的Sse

16、x只允许取“男”或“女”。 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9) PRIMARY KEY， Sname CHAR(8) NOT NULL， Ssex CHAR(2) CHECK (Ssex IN (男，女) ) ， /*性别属性Ssex只允许取男或女 */ Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20) );5.3 用户定义的完整性5.3.1 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 5.3.3 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5.3.2 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，R

17、DBMS检查属性上的约束条件是否被满足如果不满足则操作被拒绝执行 5.3 用户定义的完整性5.3.1 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 5.3.3 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5.3.3 元组上的约束条件的定义在CREATE TABLE时可以用CHECK短语定义元组上的约束条件，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间的取值的相互约束条件 元组上的约束条件的定义例9 当学生的性别是男时，其名字不能以Ms.打头。 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9)， Sname CHAR(

18、8) NOT NULL， Ssex CHAR(2)， Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20)， PRIMARY KEY (Sno)， CHECK (Ssex=女 OR Sname NOT LIKE Ms.%) /*定义了元组中Sname和 Ssex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Ssex=女成立；当性别是男性时，要通过检查则名字一定不能以Ms.打头5.3 用户定义的完整性5.3.1 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 5.3.3 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5.3.4

19、 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，RDBMS检查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 第五章 数据库完整性5.1 实体完整性5.2 参照完整性5.3 用户定义的完整性5.4 完整性约束命名子句5.5 小结5.4 完整性约束命名子句CONSTRAINT 约束CONSTRAINT PRIMARY KEY短语 |FOREIGN KEY短语 |CHECK短语完整性约束命名子句例10 建立学生登记表Student，要求学号在9000099999之间，姓名不能取空值，年龄小于30，性别只能是“男”或“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 (