笔记 ~ 第五章 - 数据库完整性_数据库原理 第五章数据库完整性总结

目录

1. 数据库完整性概述

2. 实体完整性

（1）实体完整性定义

（2）实体完整性检查和违约处理

3. 参照完整性

（1）参照完整性定义

（2）参照完整性检查和违约处理

4. 用户定义的完整性

（1）属性上的约束条件

（2）元组上的约束条件

5. 完整性约束命名子句

6. 断言

（1）定义断言

（2）删除断言

7. 触发器

（1） 触发器（Trigger）

   ① 定义触发器

   ② 激活触发器

   ③ 删除触发器

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1. 数据库完整性概述

■ 数据库的完整性

   ① 数据的正确性

       • 是指数据是符合现实世界语义，反映了当前实际状况的

          

   ② 数据的相容性

      • 是指数据库同一对象在不同关系表中关系表中的数据是符合逻辑的

        

■ 数据的完整性和安全性是两个不同的概念

   ① 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确定的数据

      • 防范对象：不合语义的、不正确的数据

   ② 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

■ 为维护数据库的完整性，数据库管理系统必须

   ① 提供定义完整性约束条件的机制

       • 完整性约束条件也称完整性规则，是数据库中的数据必须满足的语义约束条件

       • SQL标准使用了一系列概念来描述完整性，包括关系模型的实体完整性、参照完整性和用户           定义完整性

       • 这些完整性一般由SQL的数据定义语言语句来实现

    ② 提供完整性检查机制

       • 数据库管理系统中检查数据是否满足完整性约束条件的机制称为完整性检查

       • 一般在INSERT、UPDATE、DELETE语句执行后开始检查，也可以在事物提交时检查

    ③ 违约处理

       • 数据库管理系统若发现用户的操作违背了完整性约束条件，就采取一定的动作

          ✄ 拒绝（NO ACTION）执行该操作

          ✄ 级连（CASCADE）执行其他操作

■ 由DBMS进行完整性检查的好处

   • 不必由应用程序来完成，从而减轻了应用程序员的负担

   • 能够为所有的用户和所有的应用提供一致的数据库完整性，避免出现漏洞

2. 实体完整性

（1）实体完整性定义

       ① 关系模型的实体完整性

          • CREATE TABLE 中用PRIMARY KEY定义

       ② 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

       ③ 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

【例5.1】将Student表中的Sno属性定义为码

（1）在列级定义主码

 （2）在表级定义主码

【例5.2】将SC表中的Sno，Cno属性组定义为码

（2）实体完整性检查和违约处理

       ① 插入或对主码列进行更新操作时，关系数据库管理系统按照实体完整性规则自动进行检查

          • 检查主码值是否唯一，如果不唯一则拒绝插入或修改

          • 检查主码的各个属性是否为空，只要有一个为空就拒绝插入或修改

       ② 检查记录中主码值是否唯一的一种方法是进行全表扫描

          • 依次判断表中每一条记录的主码值与将插入记录上的主码值(或者修改的新主码值)是否相同

           

       ③ 表扫描缺点

          • 十分耗时

       ④ 为避免对基本表进行全表扫描，RDBMSS核心一般都在主码上自动建立一个索引

【例子】

 

 

3. 参照完整性

（1）参照完整性定义

① 若属性（或属性组）F是基本关系R的外码它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S一        定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：

    • 或者取空值（F的每个属性值均为空值）

    • 或者等于S中某个元组的主码

例：学生关系的 “专业号” 是外码，它参照专业关系的主码 专业号“”

                 

 学生关系中每个元组的 “专业号”属性只取两类值：

（1）空值，表示该学生尚未确定专业

（2）非空值，这时该值必须是专业关系中某个元组的 “专业号” 值，表示该学生不可能呼吁一个不            存在的专业

② 关系模型的参照完整性定义

    • 在CREATE TABLE 中用FOREIGN KEY短语定义哪些为外码

    • 用REFERENCES短语指明这些外码参照哪些表的主码

例：Student表的Sdept属性是外码，参照DEPT表的主码Deptno

例：关系C中（Sno，Cno）是主码。Sno，Cno分别参照Student表的主码和Course表的主码

 

（2）参照完整性检查和违约处理

       ① 一个参照完整性将两个表中的相应元组联系起来

       ② 对被参照表和参照表进行增删改操作时有可能破坏参照完整性，必须进行检查

                  

       ③ 例：表SC和Student有四种可能破坏参照完整性的情况（1）

           • SC表中增加一个元组，该元组的Sno属性的值在表Student中找不到一个元组，其Sno属                 性的值与之相等

            

           例：表SC和Student有四种可能破坏参照完整性的情况（2）

           • 修改SC表中一个元组，修改后该元组的Sno属性的值在表Student中找不到一个元组，其               Sno属性的值与之相等

             

       例：表SC和Student有四种可能破坏参照完整性的情况（3）

           • 从Student表中删除一个元组，造成SC表中某些元组的Sno属性的值在表Student中找不到               一个元组，其Sno属性的值与之相等

           

        例：表SC和Student有四种可能破坏参照完整性的情况（4）

            • 修改Student表中一个元组的Sno属性，造成SC表中某些元组的Sno属性的值在表Student                中找不到一个元组，其Sno属性的值与之相等

           

④ 参照完整性违约处理

    ❶ 拒绝（NO ACTION）执行

      • 不允许该操作执行，该策略一般设置为默认策略

    ❷ 级联（CASCADE）操作

      • 当删除或修改参照表（Student）的一个元组造成了参照表（SC）的不一致，则删除或修改            参照表中的所有造成不一致的元组

    ❸ 设置为空值（SET - NULL）

       • 当删除或修改被参照表的一个元组时造成了不一致，则将参照表中的所有造成不一致的元组           的对应属性设置为空值

例：

                             

       

      

      

      

      

      

      

4. 用户定义的完整性

■ 户用定义的完整性是：针对某一具体应用的数据必须满足的语义要求

■ 关系数据库系统提供了定义和检验用户定义完整性的机制，不必由应用程序承担

（1）属性上的约束条件

      ① 属性上约束条件的定义

         ❶ CREATE TABLE 时定义属性上约束条件

           • 列值非空（NOT NULL）

           • 列值唯一（UNIQUE）

           • 检查列值是否满足一个条件表达式（CHECK）

         ❷ 不允许取空值

     

         ❸ 列值唯一

         ❹ 用CHECK 短语指定列值应该满足的条件

 

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，关系数据库管理系统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

（2）元组上的约束条件

① 属性上的约束条件：只涉及单个属性

② 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

                 数据库课程 的 学分 不能低于2学分 

③ 在CREATE TABLE 时可以用CHECK子句定义元组上的约束条件

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，关系数据库管理系统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

5. 完整性约束命名子句

① 完整性约束命名子句

 【例5.10】建立学生登记表Student，要求学号在90000 ~ 99999之间，姓名不能取空值，年龄小                     于30，性别只能是 “男” 或 “女”

【5.11】建立教师表TEACHER，要求每个教师的应发工资不低于3000元。应发工资是工资列Sal               与扣除项Deduct之和

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

【例5.12】去掉例5.10Student表中对性别的限制

【例5.13】修改表Student中的约束条件，要求学号改为在900000 ~999999之间，年龄由小于30                      改为小于40

6. 断言

① SQL中，可以使用CREATE ASSERTION语句，通过声音明性断言来指定更具一般性的月红素

② 可以以定义涉及多个表的或聚集操作的比较复杂的完整性约束

③ 断言创建以后，任何对断言中所涉及的关系的操作都会触发关系数据库管理系统对断言的检          查，任何使断言不为真值的操作都会被拒绝执行 

（1）定义断言

① 创建断言的语句格式

 • 每个断言都被赋予一个名字

 • <CHECK 子句>中的约束条件与WHERE子句的条件表达式类似

【例5.18】限制数据库课程最多60名学生选修

【例5.19】限制每一门课程最多60名学生选修

【例5.20】限制每一学期每一门课程最多60学生选修

 

（2）删除断言

② 删除断言的语句格式为

7. 触发器

    • 是用户定义在关系表身上的一类由事件驱动的特殊过程

    • 任何用户对表的增、删、改操作均由服务器自动激活相应的触发器

    • 触发器可以实施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

（1） 触发器（Trigger）

   ① 定义触发器

 ❶ CREATE TRIGGER：表的拥有这才可以在表上创建触发器

 ❷ <触发器>

• 触发器名可以包含模式名，他可以不包含模式名

• 同一模式下，触发器名必须是唯一的

 ❸ AFTER / BEFORE是触发的时机

• AFTER表示在触发事件的操作执行之后激活触发器

• BEFORE表示在触发器事件的操作执行之前激活触发器

 ❹<触发事件>

• INSERT、DELETE 或 UPDATE

• 几个事件的组合

• UPDATE OF<触发列，... >

 ❺ <表名>

• 触发器只能定义在基本表上，不能定义在视图上

• 当基本的数据发生变化时，将激活定义在该表上相应触发事件的触发器

 ❻ FOR EACH {ROW | STAEMENT}

• 触发器类型

• 行级触发器（FOR EACH ROW）

• 语句级触发器 （FOR EACH STAEMENT）

❼ <触发条件>

• 触发器被激活时，只有当触发条件为真时触发动作体执行；否则触发动作体不执行

• 如果省略WHEN触发条件，则触发动作体在触发器激活立即执行

❽ <触发动作体>

• 触发动作体可以是一个匿名PL/SQL过程块，也可以是已创建存储过程的调用

• 如果是行级触发器，用户都可以在过程体中使用NEW和OLD引用事件之后的新值和事件之前的      旧值

• 如果是语句级触发器，则不能在触发动作体中使用NEW或OLD进行引用

• 如果触发动作体执行失败，激活触发器的事件就会终止执行，触发器的目标表或触发器可能影响    的其他对象不发生任何变化

• <触发器名>和<表名>必须在同一模式下

•当特定的系统事件发生时，对规则的条件进行检查，如果条件成立则执行规则中的动作，否则不   执行该动作。规则中的动作体可以很复杂，通常是一段SQL存储过程

【例5.21】当对表SC的Grade属性进行修改时，若分数加了10%则将此次操作记录到下面表中

 【例5.22】将每次对表Student的插入操作所增加的学生个数记录到表StudentInsertLog中

 

【例5.23】定义一个BEFORE行级触发器，为教师表Teacher[例5.23]定义一个BEFORE行级触发                      器，为教师表Teacher于4000元，自动改为4000元”

 

   ② 激活触发器

■ 触发器的执行，是由触发事件激活的，并由数据库服务器自动执行

■ 一个数据表上可能定义了多个触发器，遵循如下的执行顺序:

   • 执行该表上的BEFORE触发器

   • 激活触发器的SQL语句

   • 执行该表上的AFTER触发器

   ③ 删除触发器

■ 删除触发器的SQL语句：

■ 触发器必须是一个已经创建的触发器，并且只能由具有相应权限的用户删除

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