第五章数据库完整性.ppt.Convertor.doc

数据库原理咸阳师范学院信息工程学院第五章 数据库完整性本章主要教学内容: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5.6 触发器重点及难点:了解什么是数据库完整性掌握数据库的三类完整性第五章 数据库完整性数据库的完整性数据的正确性和相容性防止不合语义的数据进入数据库。完整性：真实地反映现实世界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.违约处理提供定义完整性约束条件的机制完整性约束条件：数据模型的组成部分，约束数据库中数据的语义DBMS应提供定义数据库完整性约束条件，并把它们作为模式的一部分存入数据库中提供完整性检查的方法检查用户发出的操作请求是否违背了完整性约束条件违约处理如果发现用户的操作请求使数据违背了完整性约束条件，则采取一定的动作来保证数据的完整性。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5.6 触发器5.7 小结5.1 实体完整性5.1.1实体完整性定义5.1.2实体完整性检查和违约处理5.1.1实体完整性定义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 列级约束条件 表级约束条件对多个属性构成的码有一种说明方法 表级约束条件实体完整性定义例1 将Student表中Sno属性定义为码CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9) PRIMARY KEY, /*在列级定义主码*/ Sname CHAR(20) NOT NULL, Ssex CHAR(2), Sage SMALLINT, Sdept CHAR(20) );或者实体完整性定义CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9), Sname CHAR(20) NOT NULL, Ssex CHAR(2), Sage SMALLINT, Sdept CHAR(20), PRIMARY KEY (Sno)/*在表级定义主码*/ );实体完整性定义例2 将SC表中的Sno,Cno属性组定义为码CREATE TABLE SC (Sno CHAR(9) NOT NULL, Cno CHAR(4) NOT NULL, Grade SMALLINT, PRIMARY KEY (Sno,Cno) /*只能在表级定义主码*/ );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5.1.2实体完整性检查和违约处理当用户程序对基本表插入一条记录或者对主码列进行更新操作时，RDBMS则进行实体完整性检查，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。实体完整性检查和违约处理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。Key1F21F31F41F51Key2F22F32F42F52Key3F23F33F43F53 KeyiF2iF3iF4iF5i实体完整性检查和违约处理全表扫描是十分耗时的。为了避免对基本表进行全表扫描，RDBMS核心一般都在主码上自动建立一个索引，通过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。实体完整性检查和违约处理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5.6 触发器5.7 小结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。5.2.1参照完整性定义例3 定义SC中的参照完整性CREATE 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*/ ）；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5.2.2参照完整性检查和违约处理一个参照完整性将两个表中的相应元组联系起来了。对被参照表和参照表进行增删改操作时有可能破坏对照完整性，必须进行检查。参照完整性检查和违约处理当破坏参照完整性时，系统可以采用以下策略 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级连（CASCADE）操作 当删除或修改被参照表的一个元组造成了与参照表的不一致，则删除或修改参照表中的所有造成不一致的元组。参照完整性检查和违约处理3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。参照完整性检查和违约处理例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 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*/ ON DELETE CASCADE /*当删除student表中的元组时，级连删除SC表中相应的元组*/ ON UPDATE CASEADE， /*当更新student表中的sno时，级连更新SC表中相应 的元组*/参照完整性检查和违约处理FOREIGN KEY(Cno) REFERENCES Course(Cno) /*在表级定义参照完整性*/ ON DELETE NO ACTION /*当删除course表中的元组造成与SC表不一致时拒绝删除*/ ON UPDATE CASEADE， /*当更新course表中的cno时，级连更新SC表中相应的元组*/ );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 完整性约束命名子句5.6 触发器5.7 小结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。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，即属性限制，包括：列值非空（NOTNULL短语）列值唯一（UNIQUE短语）检查列值是否满足一个布尔表达式（CHECK短语）列值非空（NOTNULL短语）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, /*Sno属性不允许取空值*/ Cno CHAR(4) NOT NULL, /*Cno属性不允许取空值*/ Grade SMALLINT NOT NULL, /* Grade 属性不允许取空值*/ 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须写了*/ ）；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 CHAR(9) UNIQUE, /*要求Dname列值唯一*/ Location CHAR(10), PRIMARY KEY (Deptno) ）；用CHECK短语指定列值应该满足的条件例7 Student表的Ssex只允许取得“男”或“女”CREATE TABLE Student ( Sno CHAR(9) PRIMARY KEY, /*在列级定义主码*/ Sname CHAR(8) NOT NULL, /*Sname属性不允许取空值*/ Ssex CHAR(2) CHECK （Ssex IN (男，女）， /*性别属性Ssex只允许取男或女*/ Sage SMALLINT, Sdept CHAR(20);例8 SC表的Grade的值应该在0和100之间CREATE TABLE SC (Sno CHAR(9) NOT NULL, Cno CHAR(4) NOT NULL, Grade SMALLINT CHECK（Grade>=0 AND Grade <=100), PRIMARY KEY (Sno,Cno)， FOREIGN KEY(Sno) REFERENCES Student(Sno), FOREIGN KEY(Cno) REFERENCES Course(Cno) );5.3.2属性上的约束条件检查和违约处理当往表中插入元组或修改属性的值时，RDBMS就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。5.3.3元组上的约束条件的定义在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。元组上的约束条件的定义例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(20) NOT NULL, Ssex CHAR(2) ， Sage SMALLINT, Sdept CHAR(20), PRIMARY KEY (Sno), CHECK (Sex=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*/5.3.4元组上的约束条件检查和违约处理当往表中插入元组或修改属性的值时，RDBMS就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5.6 触发器5.7 小结完整性约束命名子句SQL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。1.完整性约束命名子句2.修改表中的完整性限制1.完整性约束命名子句语句格式:CONSTRAINT<完整性约束条件名>PRIMARY KEY 短语|FOREIGN KEY短语|CHECK短语完整性约束命名子句例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 CHECK(Sage <30), Ssex CHAR(2) CONSTRAINT C4 CHECK(Ssex IN(男，女）， CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY(Sno);完整性约束命名子句例11 建立教师表TEACHER，要求每个教师的应发工资不低于3000元。（应发工资实际上就是实发工资列Sal与扣除项Deduct之和）CREATE TABLE TEACHER（Eno NUMERIC(4) PRIMARY KEY, Ename CHAR(10), Job CHAR(8), Sal NUMERIC(7,2), Deduct NUMERIC(2), Deptno NUMERIC(2), CONSTRAINT EMPFKey FOREIGN KEY(Deptno) REFERENCES DEPT(Deptno), CONSTRAINTS C1 CHECK(Sal +Deduct>=3000);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12 去掉例10student表中对性别的限制 ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C4；修改表中的完整性限制例13 修改表Student中的约束条件，要求学号改为之间，年龄由小于30改为小于40。ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C1；ALTER TABLE Student ADD CONSTRAINT C1 CHECK（Sno BETWEEN AND ),ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C3；ALTER TABLE Student ADD CONSTRAINT C3 CHECK (Sage<40)；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5.6 触发器5.7 小结5.6 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，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DBMS核心层进行集中的完整性控制。触发器类似于约束，但是比约束更加灵活。5.6 触发器5.6.1 定义触发器5.6.2 激活触发器5.6.3 删除触发器5.6.1定义触发器格式：CREATE TRIGGER<触发器名>BEFORE|AFTER <触发事件>ON<表名>FOR EACHROW|STATEMENTWHEN <触发事件> <触发动作体>5.6.1定义触发器说明：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。触发器名 触发器名可以包含模式名，也可以不包含模式句。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。5.6.1定义触发器表名 当这个表的数据发生变化时，将激活定义在该表相应<触发事件>的触发器，因此，该表也称为触发器的目标表。触发事件 触发事件可以是INSERT，DELETE，UPDATE，也可以是它们的组合。UPDATE后面还可以有OF<触发列>，即进一步指明修改哪些列时触发器激活。触发器类型 按触发动作的间隔尺寸可以分为行级触发器和语句级触发器。5.6.1定义触发器触发条件 触发器被激活时，只有当触发条件为真时触发动作体才执行；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后立即执行。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。 如果触发动作体失败，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。5.6.1定义触发器例18定义一个BEFORE行级触发器，为教师表Teacher定义完整性规则“教授的工资不得低于4000元，如果低于4000元，自动改为4000元”。CREATE TRIGGER Insert_Or_Sal/*在教师表Teacher上定义触发器*/BEFORE INSERT OR UPDATE ON Teacher/*触发事件是插入或更新操作*/FOR EACH ROW /*这是行级触发器*/AS BEGIN /*定义触发动作体，这是一个PL/SQL过程块*/ IF(new.pJob=教授） AND (new.Sal<4000) THEN/*因为是行级*/ new.Sal:=4000;/*触发器，可在过程体中使用插入或更新操作后的新值*/ END IF ;END; /*触发动作体结束*/5.6.2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5.6.2激活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。5.6.3删除触发器格式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。例19 删除教师表Teacher上的触发器Insert_Sal。DROP TRIGGER Insert_Sal ON Teacher