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  • 数据库的关系完整性
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    2020-12-31 09:05:57

    一、数据库的关系完整性

    关系数据库设计是对数据进行组织化和结构化的过程,

    核心问题是关系模型的设计。

    系关系模型的完整性规则是的关系的某种约束条件,是指数据库中数据的正确性和一致性。

    现实世界的实际存在决定了关系必须满足一定的完整性约束条件,

    这些约束表现在对属性取

    值范围是限制上。

    完整性规则就是防止用户使用数据库时,

    想数据库中加入不符合语义的数

    据。规则模型中有

    3

    类完整性约束:

    实体完整性、

    参照完整性和用户定义的完整性。其中实

    体完整性和参照完整性尚关系模型必须满足的完整性约束条件被称作关系的两个不变性。

    1

    实体完整性规则

    实体完整性是指基本关系的主属性,

    主键的值都不能取空值

    在关系系统中一个关系

    通常对应一个表,实际存储数据的表称为基本表,

    而查询结果表、

    视图表都不是基本表。实

    体完整性是针对基本表而言的,指在实际存储数据的基本表中,主属性不能去空值。例如:

    在“

    A

    班学生信息

    表中,

    “学号”为主键,则“学号”不能取空值。

    一个基本关系对应于现实世界中的一个实体集,

    如学生关系对应于学生集合。

    现实世界

    中实体书可区分的,

    即每个实体具有唯一的标识。

    在关系模型中用主键作唯一性标识时,

    主键去空值,则说明这个实体无法标识,

    即不可区分。这显然与现实世界相矛盾,

    现实世界

    不可能存在这样不可标识的实体,从而引入实体完整性规则。

    实体完整性规则规定基本关系的所有主属性都不能取空值,

    而不仅仅是主键整体不能取

    空值。

    如果是多个字段一起组成主键,

    则这多个字段均不能取空值,

    否则就违反了实体完整

    性规则。

    或:

    实体完整性是指关系的主关键字不能取空值或重复的值。

    如果是多个字段一起组成主键,

    则这多个字段均不能取空值。如:学号是主键,

    则该列不能有空值或重复值,

    否则无法对应

    某个具体的学生,这样的二维表不完整,对应关系不符合实体完整性规则的约束条件。

    2

    参照完整性规则

    现实世界的实体之间往往存在某种联系,

    在关系模型中实体及实体间的联系都是用关系

    来描述的,这样就存在着关系之间的引用。

    参照完整性是定义建立关系之间联系的主键与外键引用的规则,

    即外键要么取空值,

    要么等

    于相关关系中主键的某个值。例如:

    课程表(课程

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  • 确保数据完整性 = 创建表时给表添加约束 完整性的分类: 实体完整性: 域完整性: 引用完整性: 4.1 实体完整性 实体:即表的一行(一条记录)代表一个实体(entity) 实体完整性的作用:标识...

    作用:保证用户输入的数据保存到数据库中是正确的。

    确保数据的完整性 = 在创建表时给表中添加约束

    完整性的分类:

    • 实体完整性:

    • 域完整性:

    • 引用完整性:

    4.1 实体完整性

    实体:即表中的一行(一条记录)代表一个实体(entity)

    实体完整性的作用:标识每一行数据不重复。

    约束类型:

    主键约束(primary key)

    唯一约束(unique)

    自动增长列(auto_increment)

    4.1.1 主键约束(primary key)

    ​ 注:每个表中要有一个主键。

    ​ 特点:数据唯一,且不能为null

    示例:

    第一种添加方式:

    CREATE TABLE student(
    ​
    id int primary key,
    ​
    name varchar(50)
    ​
    );

    第二种添加方式:此种方式优势在于,可以创建联合主键

    CREATE TABLE student(
    ​
    id int,
    ​
    name varchar(50),
    ​
    primary key(id)
    ​
    );
    CREATE TABLE student(
    ​
    classid int,
    ​
    stuid int,
    ​
    name varchar(50),
    ​
    primary key(classid,stuid)
    ​
    );

    第三种添加方式:

    CREATE TABLE student(
    ​
    id int,
    ​
    name varchar(50)
    ​
    );
    ​
    ALTER TABLE student  ADD  PRIMARY KEY (id);

    4.1.2 唯一约束(unique)

    特点:数据不能重复。

    CREATE TABLE student(
    ​
    Id int primary key,
    ​
    Name varchar(50) unique
    ​
    );

    4.1.3 自动增长列(auto_increment)

    sqlserver数据库 (identity) oracle数据库( sequence)

    给主键添加自动增长的数值,列只能是整数类型

    CREATE TABLE student(
    ​
    Id int primary key auto_increment,
    ​
    Name varchar(50)
    ​
    );
    INSERT INTO student(name) values(‘tom’);

    4.2 域完整性

    域完整性的作用:限制此单元格的数据正确,不对照此列的其它单元格比较

    域代表当前单元格

    域完整性约束:数据类型 非空约束(not null) 默认值约束(default)

    check约束(mysql不支持)check(sex='男' or sex='女')

    4.2.1 数据类型:(数值类型、日期类型、字符串类型)

    4.2.2 非空约束:not null

    CREATE TABLE student(
    ​
    Id int pirmary key,
    ​
    Name varchar(50) not null,
    ​
    Sex varchar(10)
    ​
    );
    ​
    INSERT INTO student values(1,’tom’,null);

    4.2.3 默认值约束 default

    CREATE TABLE student(
    ​
    Id int pirmary key,
    ​
    Name varchar(50) not null,
    ​
    Sex varchar(10) default ‘男’
    ​
    );
    insert intostudent1 values(1,'tom','女');
    ​
    insert intostudent1 values(2,'jerry',default);

    4.3 引用完整性(参照完整性)

    外键约束:FOREIGN KEY 

    示例:

    CREATE TABLE student(
    ​
    sid int pirmary key,
    ​
    name varchar(50) not null,
    ​
    sex varchar(10) default ‘男’
    ​
    );
    create table score(
    ​
            id int,
    ​
            score int,
    ​
            sid int , -- 外键列的数据类型一定要与主键的类型一致
    ​
            CONSTRAINT fk_score_sid foreign key(sid) references student(id)
    ​
    );

    第二种添加外键方式。

    ALTER TABLEscore1 ADD CONSTRAINT fk_stu_score FOREIGN KEY(sid) REFERENCES stu(id);

     

    第二种解释,数据完整性分为以下3类。


    (1)域完整性:是指一个列的输入有效性,是否允许为空值。强制域完整性的方法有:限制类型(通过设定列的数据类型)、格式(通过CHECK约束和规则)或可能值的范围(通过FOREIGN KEY约束、CHECK约束、DEFAULT定义、NOT NULL定义和规则)。如:学生的考试成绩必须在0~100之间,性别只能是“男”或“女”。


    (2)实体完整性:是指保证表中所有的行唯一。实体完整性要求表中的所有行都有一个唯一标识符。这个唯一标识符可能是一列,也可能是几列的组合,称为主键。也就是说,表中的主键在所有行上必须取唯一值。强制实体完整性的方法有:索引、UNIQUE约束、PRIMARY KEY约束或IDENTITY属性。如:student表中sno(学号)的取值必须唯一,它唯一标识了相应记录所代表的学生,学号重复是非法的。学生的姓名不能作为主键,因为完全可能存在两个学生同名同姓的情况。


    (3)参照完整性:是指保证主关键字(被引用表)和外部关键字(引用表)之间的参照关系。它涉及两个或两个以上表数据的一致性维护。外键值将引用表中包含此外键的记录和被引用表中主键与外键相匹配的记录关联起来。在输入、更改或删除记录时,参照完整性保持表之间已定义的关系,确保键值在所有表中一致。这样的一致性要求确保不会引用不存在的值,如果键值更改了,那么在整个数据库中,对该键值的所有引用要进行一致的更改。参照完整性是基于外键与主键之间的关系。例如学生学习课程的课程号必须是有效的课程号,score表(成绩表)的外键cno(课程号)将参考course表(课程表)中主键cno(课程号)以实现数据完整性。
    域完整性、实体完整性及参照完整性分别在列、行、表上实施。数据完整性任何时候都可以实施,但对已有数据的表实施数据完整性时,系统要先检查表中的数据是否满足所实施的完整性,只有表中的数据满足了所实施的完整性,数据完整性才能实施成功。

     

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  • 数据完整性的概念数据完整性是为了保证插入到数据库中的数据是正确的,防止用户可能的错误输入。数据完整性分为实体完整性、域完整性、参照完整性。实体(行)完整性实体完整性的实体的是表的行,因为一行记录对应...

    数据完整性的概念

    数据完整性是为了保证插入到数据库中的数据是正确的,防止用户可能的错误输入。

    数据完整性分为实体完整性、域完整性、参照完整性。

    实体(行)完整性

    实体完整性中的实体指的是表中的行,因为一行记录对应一个实体。

    实体完整性规定表的一行在表中是唯一的实体,不能出现重复。

    实体完整性通过表的主键来实现。

    主键关键字: primary key

    主键特点: 不能为null,并且唯一。

    主键分类:

    ​ 逻辑主键:例如ID,不代表实际的业务意义,只是用来唯一标识一条记录(推荐)

    ​ 业务主键:例如username,参与实际的业务逻辑。

    主键使用方式:

    ​ 方式一:

    Create table t1(

    ​ id int primary key,

    ​ name varchar(100)

    );

    59139dc806db3d21328205604f340f9a.png

    插入数据:

    insert into t1 values(1,’zs’);

    insert into t1 values(2,’ls’);

    4a96f5901fcd5fcf393266ac6032ec01.png

    主键自动增长:

    关键字: auto_increment

    下面是主键自动增长的例子

    ​create table t4(

    ​id int primary key auto_increment,

    ​name varchar(100)

    );

    64a93a33911adc42c512d458b250e89e.png

    插入数据:

    insert into t4(name) values(‘zs’);

    insert into t4 values(null,’ls’);

    f6125de11c80674938032575923f7c87.png

    域(列)完整性

    域(列)完整性指数据库表的列(即字段)必须符合某种特定的数据类型或约束

    ​ 非空约束:not null

    ​ 唯一约束: unique

    create table t5(

    ​username varchar(100) not null unique,

    ​gender varchar(100) not null,

    ​phonenum varchar(100) unique

    ​);

    87ac9ccb8f22a61133dc8cbf8cac0404.png

    username 唯一 ,如果有重复就会出现错误:

    [Err] 1062 - Duplicate entry 'ls' for key 'username'

    如果第二次插入代码insert into student3(username,gender,phone) VALUES('ls','男','112');

    就会出现错误:[Err] 1062 -关键字“用户名”的重复条目“ls”

    gender 不能为 NULL,如果不输入就会出现错误:

    Field 'gender' doesn't have a default value

    执行下面这条代码insert into student3(username,gender,phone) values('ll','男','113');

    就会出现错误Duplicate entry 'll' for key 'username'

    关键字“用户名”的重复条目“ll”

    c8481e4c23d1832248701006cc6d390e.png

    80c8a2b9cec22027398305c6c79a1082.png

    参照完整性**

    参照完整性指的就是多表之间的设计,主要使用外键约束。

    多表设计: 一对多、多对多、一对一设计

    一对多

    下面举例说明:

    1.客户和订单的关系就是一对多,一个客户可以有多张订单,一张订单属于一个客户;

    f44e6143ae6101aaf6ddc9aa4a2f1826.png

    ​ 创建客户表:

    create table customers(

    ​id int,

    ​name varchar(100),

    ​address varchar(255),

    ​primary key(id)

    );

    创建订单表:

    create table orders(

    ​order_num int primary key,

    ​price float(8,2),

    ​status int,

    ​customer_id int,

    constainct customer_id_fk foreign key(customer_id) references customers(id)

    );

    外键约束: constraint customer_id_fk foreign key(customer_id) references customers(id);

    注: constraint: 约束的意思。foreign key: 外键。references: 参照

    创建一个名叫customer_id_fk的外键约束,其中外键指的是customer_id,并且参照的是 customers表中的id列。

    图形界面操作的过程是:

    7ef9c0ec38acce68ab5b7359a8375388.png

    46345cba6abdb67187c15d1852c5e030.png

    11fcf199785654c2a1c5e151bc434cf1.png

    a1c935b4010be152d3a56c2a9b51b203.png

    a3ba3b79ca16916d0b191927aba8b63e.png

    子表的删除、更新策略

    子表的删除更新策略一共有四种:

    1. CASCADE 级联策略。

    使用此种策略时主表的记录被删除或者主键字段被修改时会同步删除或修改子表

    f43287de11db6a602ee6bab00c8072f1.png

    89d86223b803f4d528d8b6d96011725e.png

    9fc69da3457035665faa31320ec95a04.png

    2. NO ACTION 无动作策略。

    使用此种策略时要删除主表必须先删除子表,要删除主表的记录必须先删除子表关联的记录,不能更新主表主键字段的值。

    16bd542fb3062fe98ec95a7bd0b77215.png

    3. RSTRICT 主表约束策略。

    此种策略对主表的约束跟 NO ACTION 一样

    4. SET NO 置空策略。

    使用此种策略时,如果主表被删除或者主键被更改,则将子表中的外键设置为NULL。需要注意的是,如果子表的外键是主键或者是设置为NOT NULL的,则主表的删除和主键的更改跟 NO ACTION 一样。

    2d09c24bfc5b2065f780e55fd1e6dc95.png

    dd52f7080e40ca59cbe4660386d93f2c.png

    73b7b9d48415f728b386d12efa52bed1.png

    多对多

    老师和学生是多对多关系, 一个老师对应多个学生,一个学生被多个老师教

    9201eceb8319bffba00de45bfe46432b.png

    注意:

    需要创建第三张表,并且公共的字段,可以放入到第三张表格中。

    设置外键对应其他表格中的主键

    创建老师表:

    ​Create table teachers(

    ​id int,

    ​name varchar(100)

    ​salary float(8,2),

    ​primary key(id)

    );

    创建学生表:

    Create table students(

    ​id int,

    ​name varchar(100),

    ​grade varchar(100),

    ​primary key(id)

    );

    第三张表格:

    Create table teacher_student(

    ​t_id int,

    ​s_id int,

    ​primary key(t_id,s_id)

    CONSTRAINT teacher_id_fk FOREIGN KEY(t_id) REFERENCES teachers(id),

    CONSTRAINT student_id_fk FOREIGN KEY(s_id) REFERENCES students(id)

    );

    28352f28a2aaf3f6a5e231a465429a7c.png

    2fc2d5cacc9af3b3a7da75738c47bf7b.png

    5263a73ebae24bd630fb07da55401449.png

    一对一

    按照外键关联

    1.在IdCard表中的外键添加唯一约束

    1fa6dce4de8e4edfc7c96c5bff6a71f7.png

    按照主键关联,对主键添加外键约束

    d54e66acf463ac7911d496204978e1c9.png

    实际开发中直接设计一张表格就可以了。

    注意:

    一般情况,设计一张表格即可;

    设计成两张表格:

    第二张表格中创建一个字段为外键(设置成唯一 unique)对应 第一张表格中的主键;

    直接使用第二张表格中的主键为外键,对应第一张表格中的主键。

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  • 数据库中数据完整性约束

    万次阅读 多人点赞 2018-06-14 18:43:33
    数据完整性:存储在数据库中的所有数据值均正确的状态。它是应防止数据库中存在不符合语义规定的数据和防止因错误信息的输入输出造成无效操作或错误信息而提出的。 数据完整性分为四类: 1. 实体完整性(实体完整...

    这篇文章讲的是数据库中的数据完整性约束,如有错误或不当之处,还望各位大神批评指正。

    什么是数据完整性约束?

    数据完整性:存储在数据库中的所有数据值均正确的状态。它是应防止数据库中存在不符合语义规定的数据和防止因错误信息的输入输出造成无效操作或错误信息而提出的。

    数据完整性分为四类:
    1. 实体完整性(实体完整性是对关系中的记录唯一性,也就是主键的约束。准确地说,实体完整性是指关系中的主属性值不能为Null且不能有相同值。定义表中的所有行能唯一的标识,一般用主键,唯一索引 unique关键字,及identity属性比如说我们的身份证号码,可以唯一标识一个人.。)
    2. 域完整性(域完整性是对数据表中字段属性的约束,通常指数据的有效性,它包括字段的值域、字段的类型及字段的有效规则等约束,它是由确定关系结构时所定义的字段的属性决定的。限制数据类型,缺省值,规则,约束,是否可以为空,域完整性可以确保不会输入无效的值.。)
    3. 参照完整性(参照完整性是对关系数据库中建立关联关系的数据表间数据参照引用的约束,也就是对外键的约束。准确地说,参照完整性是指关系中的外键必须是另一个关系的主键有效值,或者是NULL。参考完整性维护表间数据的有效性,完整性,通常通过建立外部键联系另一表的主键实现,还可以用触发器来维护参考完整性)
    4. 用户定义的完整性。

    约束是表级的强制规定,有以下五中:not null,unique,primary key,foreign key,check 。

    创建约束

    非空约束(not null)

    not null为列级约束,只能作用在列上
    - 新建表std1,字段:id(非空),name(非空),score(可为空)

    create table std1 (
         id number(6) constraint std1_id_nn not null ,
         name varchar(200) not null,
         score number(10,2)
    )

    这事如果在操作时定义为非空的字段为空,则会报错:
    这里写图片描述

    唯一约束(unique)

    • 新建表std2,字段:id(唯一),name(非空),score(可为空)
    create table std2 (
         id number(6) constraint std2_id_uk unique ,
         name varchar(200) constraint std2_name_nn not null,
         score number(10,2) ,
         email varchar(20) ,
    --表级约束
         constraint std2_email_uk unique(email)
    )

    这时,若有唯一约束的字段出现了重复值,则会报错:
    这里写图片描述

    注:unique允许多个空值

    主键约束(primary key)

    • 新建表std3,字段:id(主键),name(非空),score(可为空)
    create table std3 (
         id number(6) constraint std3_id_pk primary key ,
         name varchar(200) constraint std3_name_nn not null,
         score number(10,2) ,
         email varchar(20) ,
    --表级约束
         constraint std3_email_uk unique(email)
    )
    
    --或者
    
    create table std3 (
         id number(6) ,
         name varchar(200) constraint std3_name_nn not null,
         score number(10,2) ,
         email varchar(20) ,
    --表级约束
         constraint std3_email_uk unique(email) ,
         constraint std3_id_pk primary key(id)
    )

    此时若往主键字段插入空值则:
    这里写图片描述
    若主键重复则:
    这里写图片描述

    注:一个表只能有一个主键,主键非空且唯一

    外键约束(foreign key)

    • 新建表std4,字段:id(主键),name(非空),score(可为空),friend_id(外键关联std3.id)
    create table std4 (
         id number(6) ,
         name varchar(200) constraint std4_name_nn not null,
         score number(10,2) ,
         email varchar(20) ,
         friend_id number(6) ,
    --表级约束
         constraint std4_email_uk unique(email) ,
         constraint std4_id_pk primary key(id) ,
         constraint std4_friend_id_fk foreign key(friend_id) references std3(id)
    )

    此时,若std4表中插入std3中不存在的id,则报错:
    这里写图片描述

    检查约束(check)

    • 新建表std7,字段:id(主键),name(非空),score(值范围为0-100)
    create table std7 (
         id number(6) ,
         name varchar(200) constraint std7_name_nn not null,
         score number(10,2) ,
         email varchar(20) ,
    --表级约束
         constraint std7_email_uk unique(email) ,
         constraint std7_id_pk primary key(id) ,
         constraint std7_score_ck check (score >= 0 and score <= 100)
    )

    此时如果添加数据不在check所约束的范围内则:
    这里写图片描述

    添加删除约束

    可以往已知表中添加新的约束,使用ALTER TABLE - ADD(MODIFY)语句可以添加约束,

    not null约束为列级约束必须使用modify

    • 往表std1的score字段加入非空约束
    alter table std1
    modify(score number(10,2) not null)
    • 删除表std1中id非空的约束
    alter table std1
    drop constraint std1_id_nn ;
    • 给表std1的score加入检查约束,要求范围为1-100
    alter table std1
    add(constraint std1_score_ck check(score>=0 and score<=100)) ;

    有效化无效化约束

    可以将已有表中的约束有效化或无效化(disabled)。

    • 将表std1中score字段的检查约束std1_score_ck 无效化
    alter table std1
    disable constraint std1_score_ck ;

    此时检查约束将不再有效,可以添加不在check范围的数据。

    • 将表std1中score字段的检查约束std1_score_ck 有效化
    alter table std1
    enable constraint std1_score_ck ;

    此时约束重新生效。

    级联删除与级联制空祥例

    1. 级联删除(ON DELETE CASCADE):当父表中的列被删除时,字表中相对应的列也被删除。
    2. 级联制空(ON DELETE SET NULL):当父表中的列被删除时,字表中相对应的列被制空。

    表结构及初始数据

    std3表结构:

    create table std3 (
         id number(6) ,
         name varchar(200) constraint std3_name_nn not null,
         score number(10,2) ,
         email varchar(20) ,
    --表级约束
         constraint std3_email_uk unique(email) ,
         constraint std3_id_pk primary key(id)
    )

    std3中数据如下:
    这里写图片描述

    std5表结构(外键级联删除):

    create table std5 (
         id number(6) ,
         name varchar(200) constraint std4_name_nn not null,
         score number(10,2) ,
         email varchar(20) ,
         friend_id number(6) ,
    --表级约束
         constraint std5_email_uk unique(email) ,
         constraint std5_id_pk primary key(id) ,
         constraint std5_friend_id_fk foreign key(friend_id) references std3(id) on delete cascade
    )

    std5中数据如下:
    这里写图片描述

    std6表结构(外键级联删除制空):

    create table std6 (
         id number(6) ,
         name varchar(200) constraint std6_name_nn not null,
         score number(10,2) ,
         email varchar(20) ,
         friend_id number(6) ,
    --表级约束
         constraint std6_email_uk unique(email) ,
         constraint std6_id_pk primary key(id) ,
         constraint std6_friend_id_fk foreign key(friend_id) references std3(id) on delete set null
         )

    std6中数据如下:
    这里写图片描述

    级联操作

    • 此时删除std3中‘300001’号数据以后:

    std5表:
    这里写图片描述

    std6表:
    这里写图片描述

    注:级联删除会删除相关联子表中的数据,而级联制空会将子表中相关联的数据制空而不会删除

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在数据库中数据完整性是指