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1、数据库系统概论 An Introduction to Database System 第五章 数据库完整性,第五章 数据库完整性,什么是数据库的完整性 数据的完整性是指数据的正确性和相容性 完整性机制防止不合语义的数据进入数据库。 例: 学生的年龄必须是整数，取值范围为14-29； 学生的性别只能是男或女； 学生的学号一定是唯一的； 学生所在的系必须是学校开设的系；,第五章 数据库完整性,数据的完整性与安全性是两个不同的概念,完整性控制机制,1.完整性约束条件定义机制 2.完整性检查机制 3.违约反应,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.
2、4 完整性约束命名子句 5.6 触发器 5.7 小结,5.1实体完整性,5.1.1实体完整性定义 PRIMARY KEY定义,表级完整性约束或列级完整性约束,例将student表的sno属性定义为码 CREATE TABLE student (sno char(9) primary key, /*列级约束*/ sname char(20) not null, ssex char(2), sage smallint, sdept char(20) );,CREATE TABLE Course ( cno varchar (9) NOT NULL , cname varchar (20) NOT
3、NULL , Credits int NULL , PRIMARY KEY (cno) /*表级约束*/ );,5.1.2实体完整性检查和违约处理,每当对基本表插入一条记录或对主码列修改时进行检查 1.检查主属性是否为空，只要有一个为空就拒绝插入和修改 2.检查主码值是否唯一，如果不唯一则拒绝插入和修改,利用主码索引的算法，如B树索引。,51,12 30,66 78,3 7,15 20 25,30 41,51 54 65,68 69 71 76,79 84 93,5.2 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
4、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(续),例3 定义SC中的参照完整性 CREATE TABLE SC (Sno CHAR(9) NOT NULL, Cno VARCHAR(9) 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
5、 Course(Cno) /*在表级定义参照完整性*/ );,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,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,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,违约处理(续),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 VARCHAR(9) NOT NUL
6、L, 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
7、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 域中的完整性限制 5.6 触发器 5.7 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
8、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(续),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 (Sno, Cno) );,属性上的约束条件的定义(续),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
9、CHAR(10), Dname CHAR(9) UNIQUE, Location CHAR(10), PRIMARY KEY (Deptno) );,属性上的约束条件的定义(续),3. 用CHECK短语指定列值应该满足的条件 例7 Student表的Ssex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 =男 or Ssex =女) , Sage SMALLINT, Sdept CHAR(20) );,5.3 用户定义的完整性
10、,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，RDBMS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
11、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(续),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(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Sse
12、x=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 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 域中的完整性限制 5.6 触发器 5.7 小结,5.4 完整性约束命名子句,CO
13、NSTRAINT 约束 CONSTRAINT PRIMARY KEY短语 |FOREIGN KEY短语 |CHECK短语,完整性约束命名子句(续),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 CHE
14、CK (Sage 30), Ssex CHAR(2) CONSTRAINT C4 CHECK (Ssex IN (男,女), CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY(Sno) ); 在Student表上建立了5个约束条件，包括主码约束（命名为StudentKey）以及C1、C2、C3、C4四个列级约束。,完整性约束命名子句(续),例11 建立教师表TEACHER，要求每个教师应发工资不低于3000元，应发工资等于实发工资Sal和扣除项Deduct之和。 CREATE TABLE TEACHER ( Eno CHAR(10) PRIMARY KEY, Ename CH
15、AR(10) , Job CHAR(8) , Sal NUMERIC(7,2), Deduct NUMERIC(7,2), Deptno CHAR(10) , CONSTRAINT EMPFKey FOREIGN KEY (Deptno ) REFERENCES DEPT(Deptno ) , CONSTRAINT C11 CHECK(Sal + Deduct =3000) ),CREATE TABLE DEPT ( Deptno CHAR(10) PRIMARY KEY, Deptname CHAR(10) ),完整性约束命名子句(续),2. 修改表中的完整性限制 使用ALTER TABLE语句修改表中的完整性限制,完整性约束命名子句(续),例13 修改表Student中的约束条件，要求学号改为在900000999999之间，年龄由小于30改为小于40 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 ALTE
