数据库系统概论chp05.ppt
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1、数据库系统概论数据库系统概论An Introduction to Database System第五章第五章 数据库完整性数据库完整性数据库完整性数据库完整性v数据库的完整性数据的正确性和相容性v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数据库完整性数据库完整性(续续)为维护数据库的完整性,DBMS必须:n1.提供定义完整性约束条件的机制n2.提供完整性检查的方法n3.违约处理第五章第五章 数据库完整性数据库完整性
2、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5.1 实体完整性实体完整性v5.1.1 实体完整性定义v5.1.2 实体完整性检查和违约处理5.1.1 5.1.1 实体完整性定义实体完整性定义v关系模型的实体完整性CREATE TABLE中用PRIMARY KEY定义v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v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 实体完整性定义实体完整性定义(续续)例1 将Student表中的Sno属性定义为码 (1)在列级定义主码 CREAT
3、E TABLE Student (Sno CHAR(9)PRIMARY KEY,Sname CHAR(20)NOT NULL,Ssex CHAR(2),Sage SMALLINT,Sdept CHAR(20);实体完整性定义实体完整性定义(续续)(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);实体完整性定义实体完整性定义(续续)例2将SC表中的Sno,Cno属性组定义为码 CREATE TA
4、BLE SC (Sno CHAR(9)NOT NULL,Cno CHAR(4)NOT NULL,Grade SMALLINT,PRIMARY KEY(Sno,Cno);5.1 实体完整性实体完整性v5.1.1 实体完整性定义v5.1.2 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实体完整性检查和违约处理v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实体完整性检查和违约处理实体完整性检查和违约处理(续续)v检查记录中主码值是否唯一的一
5、种方法是进行全表扫描实体完整性检查和违约处理实体完整性检查和违约处理(续续)v索引索引 第五章第五章 数据库完整性数据库完整性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5.2 参照完整性参照完整性v5.2.1 参照完整性定义v5.2.2 参照完整性检查和违约处理5.2.1 参照完整性定义参照完整性定义v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 参照完整性定义参照完整性定义(续续)例如,关系S
6、C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 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),FOREIGN KEY(Cno)REFERENCES Course(Cno);5.2 参照完整性参照完整性v5.2.1 参照完整性定
7、义v5.2.2 参照完整性检查和违约处理参照完整性检查和违约处理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可能破坏参照完整性的情况及违约处理被参照表(例如Student)参照表(例如SC)违约处理可能破坏参照完整性 插入元组拒绝可能破坏参照完整性 修改外码值拒绝删除元组 可能破坏参照完整性拒绝/级连删除/设置为空值修改主码值 可能破坏参照完整性拒绝/级连修改/设置为空值违约处理违约处理v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违约处理违
8、约处理(续续)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 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
9、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表中的cno时,级联更新SC表中相应的元组*/);第五章第五章 数据库完整性数据库完整性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5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性v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 vRDBMS提供,而不必由应用程序承担5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性v5.3.1 属性上的约束条件的定义v5.3.2 属性上的约束条件检查和违约处理 v5.3.
10、3 元组上的约束条件的定义 v5.3.4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属性上的约束条件的定义vCREATE 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)属性上的约束条件的定义属性上的约束条件的定义(续续)v1.1.不允许取空值不允许取空值 例例5 5 在定义在定义SCSC表时,说明表时,说明SnoSno、CnoCno、GradeGrade属性不允许取空值。属性不允许取空值。CREATE TABLE SCCREATE TABLE SC (SnoSno CHAR(9)CHAR(9)NOT NULL
11、NOT NULL,CnoCno CHAR(4)CHAR(4)NOT NULLNOT NULL,Grade SMALLINT Grade SMALLINT NOT NULLNOT NULL,PRIMARY KEY(PRIMARY KEY(SnoSno,CnoCno),/*/*如果在表级定义实体完整性,隐含了如果在表级定义实体完整性,隐含了SnoSno,CnoCno不允许取空值,不允许取空值,则在列级不允许取空值的定义就不必写了则在列级不允许取空值的定义就不必写了 */););属性上的约束条件的定义属性上的约束条件的定义(续续)v2.2.列值唯一列值唯一 例例6 6 建立部门表建立部门表DEPTD
12、EPT,要求部门名称,要求部门名称DnameDname列取值唯一,部门编列取值唯一,部门编号号DeptnoDeptno列为主码列为主码 CREATE TABLE DEPTCREATE TABLE DEPT (DeptnoDeptno NUMERIC(2)NUMERIC(2),DnameDname CHAR(9)CHAR(9)UNIQUEUNIQUE,/*/*要求要求DnameDname列值唯一列值唯一*/Location CHAR(10)Location CHAR(10),PRIMARY KEY(PRIMARY KEY(DeptnoDeptno);属性上的约束条件的定义属性上的约束条件的定义(
13、续续)v3.3.用用CHECKCHECK短语指定列值应该满足的条件短语指定列值应该满足的条件例例7 7 StudentStudent表的表的SsexSsex只允许取只允许取“男男”或或“女女”。CREATE TABLE StudentCREATE TABLE Student (SnoSno CHAR(9)PRIMARY KEY CHAR(9)PRIMARY KEY,SnameSname CHAR(8)NOT NULL CHAR(8)NOT NULL,SsexSsex CHAR(2)CHAR(2)CHECK(CHECK(SsexSsex IN(IN(男男,女女),/*/*性别属性性别属性Ssex
14、Ssex只允许取只允许取 男男 或或 女女*/*/Sage SMALLINT Sage SMALLINT,SdeptSdept CHAR(20)CHAR(20););5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性v5.3.1 属性上的约束条件的定义v5.3.2 属性上的约束条件检查和违约处理 v5.3.3 元组上的约束条件的定义 v5.3.4元组上的约束条件检查和违约处理5.3.2 属性上的约束条件检查和违约处理属性上的约束条件检查和违约处理v插入元组或修改属性的值时,插入元组或修改属性的值时,RDBMSRDBMS检查属性检查属性上的约束条件是否被满足上的约束条件是否被满足v如果不满足则操作被拒绝执
15、行如果不满足则操作被拒绝执行 5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性v5.3.1 属性上的约束条件的定义v5.3.2 属性上的约束条件检查和违约处理 v5.3.3 元组上的约束条件的定义 v5.3.4元组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元组上的约束条件的定义v在在CREATE TABLECREATE TABLE时可以用时可以用CHECKCHECK短语定义元组上的短语定义元组上的约束条件,即约束条件,即元组级的限制元组级的限制v同属性值限制相比,元组级的限制可以设置不同属性之间同属性值限制相比,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的取值的相互约束条件
16、 元组上的约束条件的定义元组上的约束条件的定义(续续)例例9 9 当学生的性别是男时,其名字不能以当学生的性别是男时,其名字不能以Ms.Ms.打头。打头。CREATE TABLE StudentCREATE TABLE Student (SnoSno CHAR(9)CHAR(9),SnameSname CHAR(8)NOT NULL CHAR(8)NOT NULL,SsexSsex CHAR(2)CHAR(2),Sage SMALLINTSage SMALLINT,SdeptSdept CHAR(20)CHAR(20),PRIMARY KEY(PRIMARY KEY(SnoSno),CHECK
17、(Ssex=女 OR Sname NOT LIKE Ms.%)/*/*定义了元组中定义了元组中SnameSname和和 SsexSsex两个属性值之间的约束条件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,因为性别是女性的元组都能通过该项检查,因为SsexSsex=女女成立;成立;当性别是男性时,要通过检查则名字一定不能以当性别是男性时,要通过检查则名字一定不能以Ms.Ms.打头打头5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性v5.3.1 属性上的约束条件的定义v5.3.2 属性上的约束条件检查和违约处理 v5.3.3 元组上的约束条件的定义 v5.3.4 元组上的约束条件检查
18、和违约处理5.3.4 元组上的约束条件检查和违约处理元组上的约束条件检查和违约处理v插入元组或修改属性的值时,插入元组或修改属性的值时,RDBMSRDBMS检查元组上的约束检查元组上的约束条件是否被满足条件是否被满足v如果不满足则操作被拒绝执行如果不满足则操作被拒绝执行 第五章第五章 数据库完整性数据库完整性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*5.5 域中的完整性限制5.6 触发器5.7 小结5.4 完整性约束命名子句完整性约束命名子句vCONSTRAINT CONSTRAINT 约束约束CONSTRAINT CONSTRAINT PRIMA
19、RY KEYPRIMARY KEY短语短语|FOREIGN KEY|FOREIGN KEY短语短语|CHECK|CHECK短语短语完整性约束命名子句完整性约束命名子句(续续)例例1010 建立学生登记表建立学生登记表StudentStudent,要求学号在,要求学号在90000999999000099999之间,之间,姓名不能取空值,年龄小于姓名不能取空值,年龄小于3030,性别只能是,性别只能是“男男”或或“女女”。CREATE TABLE StudentCREATE TABLE Student (SnoSno NUMERIC(6)NUMERIC(6)CONSTRAINT C1 CHECK(
20、CONSTRAINT C1 CHECK(SnoSno BETWEEN 90000 AND BETWEEN 90000 AND 99999)99999),SnameSname CHAR(20)CHAR(20)CONSTRAINT C2 NOT NULLCONSTRAINT C2 NOT NULL,Sage NUMERIC(3)Sage NUMERIC(3)CONSTRAINT C3 CHECK(Sage 30)CONSTRAINT C3 CHECK(Sage 30),SsexSsex CHAR(2)CHAR(2)CONSTRAINT C4 CHECK(CONSTRAINT C4 CHECK(Ss
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