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An Introduction to Database System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An Introduction to Database System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An Introduction to Database System第五章第五章 数据库完整性数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结An Introduction to Database System5.1 实体完整性实体完整性v5.1.1 实体完整性定义实体完整性定义v5.1.2 实体完整性检查和违约处理实体完整性检查和违约处理An Introduction to Database System5.1.1 实体完整性定义实体完整性定义v可通过企业管理器和可通过企业管理器和sql语句定义语句定义v关系模型的实体完整性关系模型的实体完整性CREATE TABLE中用中用PRIMARY KEY定义定义v单属性构成的码有两种说明方法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列级约束条件定义为表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定义为表级约束条件An Introduction to Database System实体完整性定义实体完整性定义(续续)例例1 将将Student表中的表中的Sno属性定义为码属性定义为码 (1)在列级定义主码在列级定义主码 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9) PRIMARY KEY， Sname CHAR(20) NOT NULL， Ssex CHAR(2) ， Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20);An Introduction to Database System实体完整性定义实体完整性定义(续续)(2)在表级定义主码在表级定义主码 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9)， Sname CHAR(20) NOT NULL， Ssex CHAR(2) ， Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20)， PRIMARY KEY (Sno) ); An Introduction to Database System实体完整性定义实体完整性定义(续续)例例2将将SC表中的表中的Sno，Cno属性组定义为码属性组定义为码 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只能在表级定义主码*/ ); An Introduction to Database System5.1 实体完整性实体完整性v5.1.1 实体完整性定义实体完整性定义v5.1.2 实体完整性检查和违约处理实体完整性检查和违约处理An Introduction to Database System5.1.2 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，插入或对主码列进行更新操作时，RDBMS按照实体完整按照实体完整性规则自动进行检查。包括：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入或修改An Introduction to Database System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种方法是进行检查记录中主码值是否唯一的一种方法是进行全表扫描全表扫描An Introduction to Database System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 An Introduction to Database System第五章第五章 数据库完整性数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结An Introduction to Database System5.2 参照完整性参照完整性v5.2.1 参照完整性定义参照完整性定义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An Introduction to Database System5.2.1 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关系模型的参照完整性定义在在CREATE TABLE中用中用FOREIGN KEY短语定义哪些短语定义哪些列为外码列为外码用用REFERENCES短语指明这些外码参照哪些表的主码短语指明这些外码参照哪些表的主码 An Introduction to Database System参照完整性定义参照完整性定义(续续)例如，关系例如，关系SC中一个元组表示一个学生选修的某门课程的成绩，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。）是主码。Sno，Cno分别参照引用分别参照引用Student表的表的主码和主码和Course表的主码表的主码 例例3 定义定义SC中的参照完整性中的参照完整性 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在表级定义参照完整性*/ );An Introduction to Database System5.2 参照完整性参照完整性v5.2.1 参照完整性定义参照完整性定义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An Introduction to Database System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（例如被参照表（例如Student）参照表（例如参照表（例如SC）违约处理违约处理可能破坏参照完整性可能破坏参照完整性 插入元组插入元组拒绝拒绝可能破坏参照完整性可能破坏参照完整性 修改外码值修改外码值拒绝拒绝删除元组删除元组 可能破坏参照完整性可能破坏参照完整性拒绝拒绝/级联删除级联删除/置空置空修改主码值修改主码值 可能破坏参照完整性可能破坏参照完整性拒绝拒绝/级联删除级联删除/置空置空An Introduction to Database System违约处理违约处理v参照完整性违约处理参照完整性违约处理1. 拒绝拒绝(NO ACTION)执行执行默认策略默认策略2. 级联级联(CASCADE)操作操作3. 设置为空值（设置为空值（SET-NULL）对于参照完整性，除了应该定义外码，还应定义对于参照完整性，除了应该定义外码，还应定义外外码列是否允许空值码列是否允许空值An Introduction to Database Systemv先建表先建表student1vcreate table student 1v(Sno char(9) primary key , v Sname char(20) unique,v Ssex char(2),v Sage smallint default 18, v Sdept char(20) )An Introduction to Database System违约处理违约处理(续续)例例4 显式说明参照完整性的违约处理示例（）显式说明参照完整性的违约处理示例（）v CREATE TABLE SC1v ( Sno CHAR(9) NOT NULL,v Cno CHAR(4) NOT NULL,v Grade SMALLINT,v PRIMARY KEY(Sno,Cno),v FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student1(Sno) v ON DELETE CASCADE /*当删除当删除student中的记录时中的记录时级联级联 v 删除删除SC1表中相应的元组表中相应的元组*/ v ON UPDATE CASCADE, /*级联更新级联更新SC1表中相应的元组表中相应的元组*/v FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) v ON DELETE NO ACTION v /*当删除当删除course 表中的元组造成了与表中的元组造成了与SC1表不一致时拒绝删除表不一致时拒绝删除*/v ON UPDATE CASCADE v /*当更新当更新course表中的表中的cno时，级联更新时，级联更新SC1表中相应的元组表中相应的元组*/v )An Introduction to Database System第五章第五章 数据库完整性数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结An Introduction to Database System5.3 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An Introduction to Database System5.3 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元组上的约束条件检查和违约处理An Introduction to Database System5.3.1 属性上的约束条件的定义属性上的约束条件的定义vCREATE TABLE时定义时定义列值非空（列值非空（NOT NULL）列值唯一（列值唯一（UNIQUE）检查列值是否满足一个布尔表达式（检查列值是否满足一个布尔表达式（CHECK）默认约束默认约束An Introduction to Database System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.不允许取空值不允许取空值 例例5 在定义在定义SC表时，说明表时，说明Sno、Cno、Grade属性不允属性不允许取空值。许取空值。 CREATE TABLE SC （Sno CHAR(9) NOT NULL， Cno CHAR(4) NOT NULL， Grade SMALLINT NOT NULL， PRIMARY KEY (Sno， Cno)， /* 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Sno，Cno不不允许取空值，则在列级不允许取空值的定义就不必写了允许取空值，则在列级不允许取空值的定义就不必写了 * / ）；）； An Introduction to Database System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.列值唯一列值唯一 例例6 建立部门表建立部门表DEPT，要求部门名称，要求部门名称Dname列取值唯一，部门编列取值唯一，部门编号号Deptno列为主码列为主码 CREATE TABLE DEPT (Deptno NUMERIC(2)， Dname CHAR(9) UNIQUE，/*要求要求Dname列值唯一列值唯一*/ Location CHAR(10)， PRIMARY KEY (Deptno) )；An Introduction to Database System属性上的约束条件的定义属性上的约束条件的定义(续续)v3. 用用CHECK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v4 .默认约束默认约束 例例7 Student表的表的Ssex只允许取只允许取“男男”或或“女女”。 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9) PRIMARY KEY， Sname CHAR(8) NOT NULL， Ssex CHAR(2) CHECK (Ssex IN (男男，女女) ) ， /*性别属性性别属性Ssex只允许取只允许取男男或或女女 */ Sage SMALLINT default 18 ， Sdept CHAR(20) );An Introduction to Database System5.3 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元组上的约束条件检查和违约处理An Introduction to Database System5.3.2 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，RDBMS检查属性上检查属性上的约束条件是否被满足的约束条件是否被满足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 An Introduction to Database System5.3 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元组上的约束条件检查和违约处理An Introduction to Database System5.3.3 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 TABLE时可以用时可以用CHECK短语定义元组上的约短语定义元组上的约束条件，即束条件，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 An Introduction to Database System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 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.打头。打头。 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9)， Sname CHAR(8) NOT NULL， Ssex CHAR(2)， Sage SMALLINT， Sdept CHAR(20)， PRIMARY KEY (Sno)， CHECK (Ssex=女女 OR Sname NOT LIKE Ms.%) /*定义了元组中定义了元组中Sname和和 Ssex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Ssex=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.打头打头An Introduction to Database System5.3 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元组上的约束条件检查和违约处理An Introduction to Database System5.3.4 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，RDBMS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 An Introduction to Database System第五章第五章 数据库完整性数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名子句完整性约束命名子句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结An Introduction to Database System5.4 完整性约束命名子句完整性约束命名子句vCONSTRAINT 约束约束CONSTRAINT PRIMARY KEY短语短语 |FOREIGN KEY短语短语 |CHECK短语短语An Introduction to Database System完整性约束命名子句完整性约束命名子句(续续)例例10 建立学生登记表建立学生登记表Student12，要求学号在，要求学号在9000099999之间，姓名不能取空值，年龄小于之间，姓名不能取空值，年龄小于30，性别，性别只能是只能是“男男”或或“女女”。v CREATE TABLE Student12v (Sno NUMERIC(6)v CONSTRAINT C1 CHECK (Sno BETWEEN 90000 AND 99999),v Sname CHAR(20) v CONSTRAINT C2 NOT NULL,v Sage NUMERIC(3)v CONSTRAINT C3 CHECK (Sage 30),v Ssex CHAR(2)v CONSTRAINT C4 CHECK (Ssex IN ( 男男,女女),v CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY(Sno)v );在在Student表上建立了表上建立了5个约束条件，包括主码约束（命名为个约束条件，包括主码约束（命名为StudentKey）以及）以及C1、C2、C3、C4四个列级约束。四个列级约束。An Introduction to Database System完整性约束命名子句完整性约束命名子句(续续)v2. 修改表中的完整性限制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An Introduction to Database System完整性约束命名子句完整性约束命名子句(续续)例13 修改表Student12中的约束条件，要求学号改为在900000999999之间，年龄由小于30改为小于40n可以先删除原来的约束条件，再增加新的约束条件 ALTER TABLE Student12 DROP CONSTRAINT C1; ALTER TABLE Student12 ADD CONSTRAINT C1 CHECK (Sno BETWEEN 900000 AND 999999)， ALTER TABLE Student12 DROP CONSTRAINT C3; ALTER TABLE Student12 ADD CONSTRAINT C3 CHECK (Sage 40)；An Introduction to Database System第五章第五章 数据库完整性数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结An Introduction to Database System5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制vSQL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。例14建立一个性别域，并声明性别域的取值范围 CREATE DOMAIN GenderDomain CHAR(2) CHECK (VALUE IN (男，女) ); 这样例10中对Ssex的说明可以改写为 Ssex GenderDomain例15建立一个性别域GenderDomain，并对其中的限制命名 CREATE DOMAIN GenderDomain CHAR(2) CONSTRAINT GD CHECK ( VALUE IN (男，女) );An Introduction to Database System域中的完整性限制域中的完整性限制(续续)例16删除域GenderDomain的限制条件GD。 ALTER DOMAIN GenderDomain DROP CONSTRAINT GD;例17在域GenderDomain上增加限制条件GDD。 ALTER DOMAIN GenderDomain ADD CONSTRAINT GDD CHECK (VALUE IN ( 1，0) ); 通过例16和例17，就把性别的取值范围由(男，女)改为 ( 1，0) An Introduction to Database System第五章第五章 数据库完整性数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结An Introduction to Database System触发器触发器v触发器（触发器（Trigger）是用户定义在关系表上的一类）是用户定义在关系表上的一类由由事件驱动事件驱动的特殊过程的特殊过程由服务器自动激活由服务器自动激活可以进行更为复杂的检查和操作，具有更精细和更强可以进行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大的数据控制能力 An Introduction to Database System5.6 触发器触发器v5.6.1 定义触发器定义触发器 v5.6.2 激活触发器激活触发器 v5.6.3 删除触发器删除触发器 An Introduction to Database System5.6.1 定义触发器定义触发器vCREATE TRIGGER语法格式语法格式 CREATE TRIGGER ON FOR AS An Introduction to Database System定义触发器定义触发器(续续)v定义触发器的说明定义触发器的说明:1. 创建者：表的创建者：表的拥有者拥有者2. 触发器名触发器名3. 表名：触发器的目标表表名：触发器的目标表4. 触发事件：触发事件：INSERT、DELETE、 UPDATEAn Introduction to Database System定义触发器定义触发器(续续)v5. 触发条件触发条件触发条件触发条件 insert update deletev6. 触发动作体触发动作体触发动作体可以是一个过程块触发动作体可以是一个过程块也可以是对已创建存储过程的调用也可以是对已创建存储过程的调用An Introduction to Database System定义触发器定义触发器(续续)例例18 定义一个触发器，为学生表定义一个触发器，为学生表student12定义完整性规定义完整性规则则“学生的年龄不得低于学生的年龄不得低于15岁，如果低于岁，如果低于15岁，自动改为岁，自动改为19岁岁”。 CREATE TRIGGER Insert_Or_Update_Sage ON sudent12 FOR INSERT ,UPDATE /*触发事件是插入或更新操作触发事件是插入或更新操作*/ AS /*定义触发动作体定义触发动作体*/v IF (select sage from inserted) 15 )v begin v update student12 set Sage =19; v end; An Introduction to Database System定义触发器定义触发器(续续)例例19定义触发器，当教师表定义触发器，当教师表Teacher的工资发生变化后的工资发生变化后就自动在工资变化表就自动在工资变化表Sal_log中增加一条相应记录中增加一条相应记录 首先建立工资变化表首先建立工资变化表Sal_log CREATE TABLE Sal_log (Eno NUMERIC(4) ， Sal NUMERIC(7，2)， Username char(10)， Date TIMESTAMP )；An Introduction to Database System定义触发器定义触发器(续续) 例例19（续）（续） CREATE TRIGGER Insert_Sal ON Teacher For INSERT /*触发事件是触发事件是INSERT*/ AS INSERT INTO Sal_log VALUES( new.Eno，new.Sal，CURRENT_USER， CURRENT_TIMESTAMP); An Introduction to Database System定义触发器定义触发器(续续)例例19（续）（续） CREATE TRIGGER Update_Sal ON Teacher FOR UPDATE /*触发事件是触发事件是UPDATE */ AS IF (new.Sal old.Sal) BEGIN INSERT INTO Sal_log VALUES( new.Eno，new.Sal，CURRENT_USER，CURRENT_TIMESTAMP); END;An Introduction to Database System5.6 触发器触发器v5.6.1 定义触发器定义触发器 v5.6.2 激活触发器激活触发器 v5.6.3 删除触发器删除触发器 An Introduction to Database System5.6.2 激活触发器激活触发器v触发器的执行，是由触发器的执行，是由触发事件激活触发事件激活的，并由数据的，并由数据库服务器自动执行库服务器自动执行v一个数据表上可定义一个数据表上可定义多个触发器多个触发器An Introduction to Database System激活触发器激活触发器(续续)例例20执行修改某个教师工资的执行修改某个教师工资的SQL语句，激活上述定义的触发器。语句，激活上述定义的触发器。 UPDATE Teacher SET Sal=800 WHERE Ename=陈平陈平; 执行顺序是：执行顺序是：执行触发器执行触发器Insert_Or_Update_Sal执行执行SQL语句语句“UPDATE Teacher SET Sal=800 WHERE Ename=陈平陈平;”执行触发器执行触发器Insert_Sal；执行触发器执行触发器Update_Sal An Introduction to Database System5.6 触发器触发器v5.6.1 定义触发器定义触发器 v5.6.2 激活触发器激活触发器 v5.6.3 删除触发器删除触发器 An Introduction to Database System5.6.3 删除触发器删除触发器v删除触发器的删除触发器的SQL语法：（因不能同名）语法：（因不能同名） DROP TRIGGER v触发器必须是一个已经创建的触发器，并且只能由具有相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。应权限的用户删除。例例21 删除教师表删除教师表Teacher上的触发器上的触发器Insert_Sal DROP TRIGGER Insert_SalAn Introduction to Database System第五章第五章 数据库完整性数据库完整性5.1 实体完整性实体完整性5.2 参照完整性参照完整性5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.4 完整性约束命名字句完整性约束命名字句*5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 触发器触发器5.7 小结小结An Introduction to Database System5.7 小结小结v数据库的完整性是为了保证数据库中存储的数据数据库的完整性是为了保证数据库中存储的数据是正确的是正确的vRDBMS完整性实现的机制完整性实现的机制完整性约束定义机制完整性约束定义机制完整性检查机制完整性检查机制违背完整性约束条件时违背完整性约束条件时RDBMS应采取的动作应采取的动作An Introduction to Database System