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  • 2020-12-01 21:23:15

    数据库完整性

    1.定义

    定义:数据库完整性是指数据的正确性和相容性

    正确性:是指数据是符合现实世界语义、反映当前实际状况的.

    相容性:是指数据在不同的表中是符合逻辑的

    2.为维护数据库的完整性,数据库管理系统必须实现的功能

    • 提供定义完整性的约束条件的机制
    • 提供完整性检查的方法
    • 进行违约处理

    3.关系模型中的3类完整性约束

    1.实体完整性:

    • 若属性集A是关系R的码,则A不能去空值null
    • 如果码是由若干个属性组成,每个属性都不能取空值

    2.参照完整性:

    F是关系R的外键是关系S的主键F的取值必须

    • 取空值null
    • 或者等于S中的某个元组的主码值

    3.用户自定义完整性:

    • 自己定义的约束条件,如(主键,外键,数据类型,是否为空null)
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  • 数据完整性是指数据的正确性、完备性和一致性,是衡量数据库质量...数据库完整性由各式各样的完整性约束来确保,因而可以说数据库完整性规划即是数据库完整性约束的规划。那么,数据库设计的完整性约束表现哪些方面?
  • 一、数据库完整性概述  1.数据库的完整性: ...  DBMS应提供定义数据库完整性约束条件,并把它们存入数据库中。  ②提供完整性检查的方法  检查数据是否满足完整性约束条件的机制称为完整性
  • #五种完整性约束: #NOT NULL :非空约束,指定某列不能为空; #UNIQUE : 唯一约束,指定某列或者几列组合不能重复 #PRIMARY KEY :主键,指定该列的值可以唯一地标识该列记录 #FOREIGN KEY :外键,指定该行记录从...
  • 数据库完整性实验】实验完整代码 打开ScoreDB数据库,完成以下操作: (1)分别定义ScoreDB数据库中各基表的主键、外键,实现实体完整性约束和参照完整性约束; (2)往student表插入一条跟已有的学号相同的学生...
  • MySQL - 完整性约束条件

    千次阅读 2021-12-15 22:42:00
    如果不满足完整性约束条件数据库系统将不再执行用户的操作。 PRIMARY KEY (PK) 标识该字段为该表的主键,可以唯一的标识记录 FOREIGN KEY (FK) 标识该字段为该表的外键,是与之相联系的某表主键 NOT ...

    完整性约束条件

    路的好坏不在于崎岖多少, 只在于谁能最终达到目标。——申宝峰

    完整性约束条件是对字段进行限制,要求用户对该属性进行的操作符合特定的要求。如果不满足完整性约束条件,数据库系统将不再执行用户的操作。

    PRIMARY KEY (PK)标识该字段为该表的主键,可以唯一的标识记录
    FOREIGN KEY (FK)标识该字段为该表的外键,是与之相联系的某表主键
    NOT NULL标识该字段不能为空
    UNIQUE KEY (UK)标识该字段的值是唯一的
    AUTO_INCREMENT标识该字段的值自动增长(整数类型,而且为主键)
    DEFAULT为该字段设置默认值

    MySQL数据库系统不支持check约束,根据约束数据列限制,约束可分为单列约束和多列约束。主键可分为单字段和多字段主键。

    外键约束FOREIGN KEY (FK):

    外键约束为了保证多个表之间的参照完整性,即构建两个表的字段之间的参照关系。
    例如,表示一个班级和学生的关系,即每个班级有多个学生。首先应该有两个表:班级表和学生表,然后学生表有个表示班级编号的字段classnum,其依赖于班级表的主键,这样的字段classnum就是学生表的外键,通过该字段班级表和 学生表建立了关系。
    对于两个具有关联关系的表而言,相关联字段中主键所在的表就是主表(父表),外键所在的表就是从表(子表)。
    在具体设置FK约束时,设置FK约束的字段必须依赖于数据库中已经存在的父表的主键,同时外键可以为空Null。
    主表删除某条记录时,从表中与之对应的记录也必须有相应的改变。一个表可以有一个或多个外键,外键可以为空值,若不为空值,则每一个外键的值必须等于主表中主键的某个值。

    定义外键时,需要遵守下列规则:

    1. 主表必须已经存在于数据库中,或者是当前正在创建的表。如果是后一种情况,则主表与从表是同一个表,这样的表称为自参照表,这种结构称为自参照完整性。
      必须为主表定义主键。

    2. 主键不能包含空值,但允许在外键中出现空值。也就是说,只要外键的每个非空值出现在指定的主键中,这个外键的内容就是正确的。

    3. 在主表的表名后面指定列名或列名的组合。这个列或列的组合必须是主表的主键或候选键。

    4. 外键中列的数目必须和主表的主键中列的数目相同。

    5. 外键中列的数据类型必须和主表主键中对应列的数据类型相同。

    一、CASCADE:级联

    (1)所谓的级联删除,就是删除主键表的同时,外键表同时删除。
    (2)以上面的例子将就是,假如院系表中的某个院系被删除了,那么在学生表中要想查询这个被删除的院系号所对应的院信息就会报错,因为已经不存在这个系了,所以,删除院系表(主键表)时必须删除其他与之关联的表,这里就说明了外键的作用,保持数据的一致性、完整性。当然反过来讲,你删除学生表中的记录,并不影响院系表中的数据,你查询院系号也能正确查询。所以删除外键表中的数据并不影响主键表。

    二、NO ACTION(非活动,默认)、RESTRICT:约束/限制

    当取值为No Action或者Restrict时,则当在主键表中删除对应记录时,首先检查该记录是否有对应外键,如果有则不允许删除。(即外键表约束主键表)

    三、SET NULL

    当取值为Set Null时,则当在主键表中删除对应记录时,首先检查该记录是否有对应外键,如果有则设置子表中该外键值为null(,一样是外键表约束主键表,不过这就要求该外键允许取null)。

    NO ACTION和RESTRICT的区别:只有在及个别的情况下会导致区别,前者是在其他约束的动作之后执行,后者具有最高的优先权执行。

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  • [SQL Server:sp_helpconstraint ]SOL提供了完整性约束命名子名CONSTRAINT,用来对完整性约束条件命名,有了名字的完整性约束条件可以灵活地修改、删除完整性约束条件。 1、完整性约束命名子句(三类约束) 语法...

    完整性约束命名子句

    [SQL Server:sp_helpconstraint ]SOL提供了完整性约束命名子名CONSTRAINT,用来对完整性约束条件命名,有了名字的完整性约束条件可以灵活地修改、删除完整性约束条件。

    1、完整性约束命名子句(三类约束)

            语法格式(掌握):

    CONSTRAINT<完整性约束条件名>[PRIMARY KEY短语|FOREIGN KEY短语|CHECK短语]

            注意:学号应该定义为字符串类型

            例:

            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”。

            列级定义:

    CREATE TABLE Student
    (
        Sno NUMERIC(6) CONSTRAINT C1 CHECK(So BETWEEN 90000
        /* c1为当前约束条件的名字 ,使用的是 check 约束*/
        AND 99999) CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY(Sno),   
        /* StudentKey 为当前约束条件的名字 */
        /* PRIMARY KEY 主键是 sno 学号*/
        Sname CHAR(20) CONSTRAINT C2 NOT NULL,
        /* c2 是约束的名字,约束条件是 not null:不能为空*/
        Sage NUMERIC(3) CONSTRAINT C3 CHECK(Sage<30),
        Ssex CHAR(2) CONSTRAINT C4 CHECK(Ssex IN('男','女'))
    );

            表级定义(建议使用)

    CREATE TABLE Student
    (
        Sno NUMERIC(6),
        Sname CHAR(20),
        Sage NUMERIC(3),
        Ssex CHAR(2),
        CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY(Sno),
        CONSTRAINT C1 CHECK(Sno BETWEEN 90000 AND 99999),
        CONSTRAINT C2 CHECK(sname IS NOT NULL),
        CONSTRAINT C3 CHECK(Sage<30),
        CONSTRAINT C4 CHECK(Ssex IN('男','女'))
    );

    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:去掉student表中对性别的限制。

    ALTER TABLE Student
    DROP CONSTRAINT C4;
    


            例:

            修改表Student中的约束条件,要求年龄由小于30改为小于40。

            修改的方案是先删除原来的约束条件,再增加新的约束条件

    /* 先删除原来的约束 */
    ALTER TABLE Student
    DROP CONSTRAINT C3;
    
    /* 再增加新的约束 */
    ALTER TABLE Student
    ADD CONSTRAINT C3 CHECK(Sage < 40);

    总结实例

    部门(部门号,部门名)主键:部门号
    职工(职工号,姓名,性别,出生日期,家庭住址,所属部门)主键:职工号,外键:所属部门
    工资(职工号,发放日期,基本工资,岗位津贴,扣款)主键:(职工号,发放日期),外键:职工号

    1 各个属性数据类型合理
    2 部门名取唯一值
    3 性别只能取“男“或”女“两个值
    4 实现关系的两个不变性
    要求用命名的表级约束实现以上各约束。

    create table 部门(
    	部门号 char(4),
    	部门名 varchar(100),
    	constraint pk primary key(部门号),
    	constraint uk unique(部门名),
    	constraint ck check(部门名 is not null)
    )
    create table 职工(
    	职工号 char(12),
    	姓名 varchar(50),/* 可变长度的字符串 */
    	性别 char(2),
    	出生日期 date,
    	家庭住址 varchar(100),
    	所属部门 char(4),
    	constraint zk primary key (职工号),
    	constraint fk foreign key (所属部门)references 部门(部门号),
    	/* 外键必须与外键所参照的主键表(部门表)的主键完全一样(在类型和宽度下完全一样) */
    	constraint sk check(性别 in('男','女'))
    )
    create table 工资(
    	职工号 char(12),
    	/* 外键必须与外键所参照的主键表(职工表)的主键完全一样(在类型和宽度下完全一样) */
    	发放日期 date,
    	基本工资 money,
    	岗位津贴 money, 
    	扣款 money,
    	constraint zgk primary key (职工号,发放日期),
    	constraint sbk foreign key (职工号)references 职工(职工号)
    	/*定义外键,并参照职工表中的职工号*/
    )
    select * from 部门
    select * from 职工
    select * from 工资

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  • 数据库完整性(integrity)是指数据的正确性(correctness)和相容性(compat-ability) 数据的正确性是指数据是符合现实世界语义、反映当前实际状况的 数据的相容性是指数据库同一对象在不同关系表中的数据是符合逻辑的...
    • 数据库的完整性(integrity)是指数据的正确性(correctness)和相容性(compat-ability)
      数据的正确性是指数据是符合现实世界语义、反映当前实际状况的
      数据的相容性是指数据库同一对象在不同关系表中的数据是符合逻辑的
    • 数据的完整性是为了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。数据的安全性是保护数据库防止恶意破坏和非法存取。
    • 完整性检查和控制的防范对象是不合语义的、不正确的数据,防止它们进入数据库。安全性控制的防范对象是非法用户和非法操作,防止他们对数据库数据的非法存取。
    • 为维护数据库的完整性,数据库管理系统必须能够实现如下功能:
    1. 提供定义完整性约束条件的机制
      完整性约束条件也称为完整性规则,是数据库中的数据必须满足的语义约束条件。它表达了给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的完整、有效和相容。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、参照完整性和用户自定义完整性。这些完整性一般由SQL的数据定义语言语句来实现,它们作为数据库模式的一部分存入数据字典中。

    2. 提供完整性检查的方法

    • 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,也可以在事务提交时检查。检查这些操作执行后数据库中的数据是否违背了完整性约束条件。
    1. 进行违约处理
    • 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将采取一定的动作,如拒绝(NO ACTION)执行该操作或级联(CASCADE)执行其他操作,进行违约处理以保证数据的完整性。

    实体完整性

    定义实体完整性

    • 关系模型的实体完整性在CREATE TABLE中用PRIMARY KEY定义。对单属性构成的码有两种说明方法,一种是定义为列级约束条件,另一种是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,即定义为表级约束条件。

    实体完整性检查和违约处理

    • 用PRIMARY KEY短语定义了关系的主码后,每当用户程序对基本表插入一条记录或对主码列进行更新操作时,关系数据库管理系统将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
      从而保证了实体完整性。
    • 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的主码值(或者修改的新主码值)是否相同。全表查找是十分耗时的,为了避免对基本表进行全表扫描,关系数据库管理系统一般都在主码上自动建立一个索引。如使用B+树索引,提供索引查找基本表中是否已经存在新的主码值将大大提高效率。

    参照完整性

    定义参照完整性

    • 关系模型的参照完整性在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

    参照完整性检查和违约处理

    • 参照完整性将两个表中的相应元组联系起来了。因此,对被参照表和参照表进行增、删、改操作是有可能破坏参照完整性,必须进行检查以保证这两个表的相容性。

      当上述的不一致发生时,系统可以采用以下策略加以处理:

    (1)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

    (2)级联(CASCADE)操作

    • 当删除或修改被参照表的一个元组导致与参照表的不一致时,删除或修改参照表中的所有导致不一致的元组。

    (3)设置为空值

    • 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为空值。
    • 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。
    • 一般地,当对参照表和被参照表的操作违反了参照完整性时,系统选用默认策略,即拒绝执行。如果想让系统采用其他策略则必须在创建参照表时显示地加以说明。

    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。

    属性上的约束条件

    属性上约束条件的定义

    在CREATE TABLE中定义属性的同时,可以根据应用要求定义属性上的约束条件,即属性值限制,包括:

    • 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短语)

    属性上约束条件的检查和违约处理

    • 当往表中插入元组或修改属性的值时,关系数据库管理系统将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。

    元组上的约束条件

    元组上约束条件的定义

    • 与属性上约束条件的定义类似,在CREATE TABLE语句中可以用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。

    元组上约束条件的检查和违约条件

    • 当往表中插入元组或修改属性的值时,关系数据库管理系统将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。

    完整性约束命名子句

    • SQL还在CREATE TABLE语句中提供了完整性约束命名子句CONSTRAINT,用来对完整性约束条件命名,从而可以灵活地增加、删除一个完整性约束条件。

    完整性约束命名子句

    CONSTRAINT<完整性约束条件名><完整性约束条件>
    <完整性约束条件>包括NOT NULL、UNIQUE、PRIMARY KEY、FOREIGN KEY、CHECK短语等

    修改表中的完整性限制

    • 可以使用ALERT TABLE语句修改表中的完整性限制

    域中的完整性限制

    • 一般地,域是一组具有相同数据类型的值的集合。SQL支持域的概念,并可以用CREATE DOMAIN语句建立一个域以及该域应该满足的完整性约束条件,然后就可以用域来定义属性。这样定义的优点是,数据库中不同的属性可以来自同一个域,当域上的完整性约束条件改变时只要修改域的定义即可,而不必一一修改域上的各个属性。

    断言

    • 在SQL中可以使用数据定义语言中的CREATE ASSERTION语句,通过声明性断言(declarative assertions)来指定更具一般性的约束。可以定义涉及多个表或聚集操作的比较复杂的完整性约束。断言创建以后,任何对断言中所涉及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. 创建断言的语句格式
      CREATE ASSERTION <断言名><CHECK 子句>
      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

    2. 删除断言的语句格式
      DROP ASSERTION <断言名>;

    触发器

    • 触发器(trigger)是用户定义在关系表上的一类由事件驱动的特殊过程。一旦定义,触发器将被保存在数据库服务器中。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,在关系数据库管理系统核心层进行集中的完整性控制。

    定义触发器

    • 触发器又叫做事件—条件—动作(event-condition-action)规则。当特定的系统事件(如对一个表的增、删、改操作,事物的结束等)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,可以涉及其他表和其他数据库对象,通常是一段SQL存储过程。
    • SQL使用CREATE TRIGGER命令建立触发器,其一般格式为:

      (1)只有表的拥有者,即创建表的用户才可以在表上创建触发器,并且一个表上只能创建一定数量的触发器。触发器的具体数量由具体的关系数据库管理系统在设计时确定。
      (2)触发器名
      触发器名可以包含模式名,也可以不包含模式名。同一模式下,触发器名必须是唯一的,并且触发器名和表名必须在同一模式下。
      (3)表名
      触发器只能定义在基本表上,不能定义在视图上。当基本表的数据发生变化时,将激活定义在该表上相应触发事件的触发器,因此该表也称为触发器的目标表。
      (4)触发事件
      触发事件可以是INSERT、DELETE或UPDATE。也可以是包含这几个事件的组合。如INSERT OR DELETE等,还可以是UPDATE OF<触发列,…>,即进一步指明修改哪些列时激活触发器。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表示在触发事件的操作执行之前激活触发器。
      (5)触发器类型
      触发器按照所触发动作的间隔尺寸可以分为行级触发器(FOR EACH ROW)和语句级触发器(FOR EACH STATEMENT)。
      (6)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才执行,否则触发动作体不执行。如果忽略WHEN触发条件,则触发动作在触发器激活后立即执行。
      (7)触发动作体
      触发动作体既可以是一个匿名PL/SQL过程块,也可以是对已创建存储过程的调用。如果是行级触发器,用户可以在过程体中使用NEW或OLD引用UPDATE/INSERT事件之后的新值和UPDATE/DELETE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和OLD进行引用。
    • 如果触发动作体执行失败,激活触发器的事件(即对数据库的增、删、改操作)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。

      在本例中REFERENCING指出引用的变量,如果触发事件是UPDATE操作并且有FOR EACH ROW子句,则可以引用的变量有OLDROW和NEWROW,分别表示修改之前的元组和修改之后的元组。若没有FOR EACH ROW子句,则可以引用的变量有OLDTABLE和NEWTABLE,OLDTABLE表示表中原来的内容,NEWTABLE表示表中变化后的部分。

    激活触发器

    • 触发器的执行是由触发事件激活,并由数据库服务器自动执行的。一个数据表上可能定义了多个触发器,同一个表上的多个触发器激活时遵循如下的执行顺序:
      (1)执行该表上的BEFORE触发器
      (2)激活触发器的SQL语句
      (3)执行该表上的AFTER触发器
    • 对于同一个表上的多个BEFORE(AFTER)触发器,遵循"谁先创建谁先执行"的原则,即按照触发器创建的时间先后顺序执行。

    删除触发器

    • 删除触发器的SQL语法如下:DROP TRIGGER <触发器名> ON <表名>;
      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
    • 触发器是一种功能强大的工具,但在使用时要慎重,因为在每次访问一个表时都可能触发一个触发器,这样会影响系统的性能。
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