数据库系统概论 第五章 数据库完整性

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1、An Introduction to Database System,数据库系统概论 An Introduction to Database System第五章 数据库完整性,An Introduction to Database System,数据库完整性,数据库的完整性 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 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,An Introduction to Database Syste

2、m,数据库完整性(续),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,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database Syst

3、em,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说明方法 定义为表级约束条件,An Introduction to Database System,实体完整性定义(续),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，Sdep

4、t CHAR(20);,An Introduction to Database System,实体完整性定义(续),(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)，PRIMARY KEY (Sno);,An Introduction to Database System,实体完整性定义(续),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 CH

5、AR(4) NOT NULL， Grade SMALLINT，PRIMARY KEY (Sno，Cno) /*只能在表级定义主码*/);,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,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否为空，只要有一个为空就拒绝插入或修改

6、,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,实体完整性检查和违约处理(续),索引,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,5.2 参照完整性,5.

7、2.1 参照完整性定义 5.2.2 参照完整性检查和违约处理,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,参照完整性定义(续),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，Cno）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CREA

8、TE 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*/);,An Introduction to Database System,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

9、理,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,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

10、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

11、表中的cno时，级联更新SC表中相应的元组*/)；,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,5.3 用户定义的完整性,5.3.1

12、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,An Introduction to Database System,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）,An Introduction to Database System,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

13、SC（Sno CHAR(9) NOT 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 * /）；,An Introduction to Database System,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 NUMERIC(2)，Dname CHA

14、R(9) UNIQUE，/*要求Dname列值唯一*/Location CHAR(10)，PRIMARY KEY (Deptno)；,An Introduction to Database System,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 IN (男，女) ) ， /*性别属性Ssex只允许取男或女 */Sage S

15、MALLINT，Sdept CHAR(20);,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,5.3 用户定义的

16、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,An Introduction to Database System,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,An Introduction to Database System,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,