第5章数据库系统概论(第4版)课件.ppt
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1、 本章目标:本章目标:掌握数据库的完整性概掌握数据库的完整性概念,以及用念,以及用SQLSQL语言定义关系模式的完整语言定义关系模式的完整性约束条件。性约束条件。第五章第五章 数据库完整性数据库完整性2023-2-102 2第五章第五章 数据库完整性数据库完整性5.1 5.1 实体完整性实体完整性5.2 5.2 参照完整性参照完整性5.3 5.3 用户自定义完整性用户自定义完整性5.4 5.4 完整性约束命名子句完整性约束命名子句5.5 5.5 域中的完整性限制域中的完整性限制5.6 5.6 触发器触发器5.7 5.7 小结小结3 3重点和难点重点和难点o重点:重点:n 掌握掌握DBMSDBM
2、S完整性控制机制的三个方面,即完完整性控制机制的三个方面,即完整性约束条件的定义、检查和违约处理。整性约束条件的定义、检查和违约处理。n 用用SQLSQL语言定义关系模式的完整性约束条件。语言定义关系模式的完整性约束条件。包括定义主码、参照完整性;定义与应用有包括定义主码、参照完整性;定义与应用有关的完整性。关的完整性。o难点:难点:n 如何实现完整性的策略,以确保数据的正确如何实现完整性的策略,以确保数据的正确与有效。较复杂的是参照完整性的实现机制。与有效。较复杂的是参照完整性的实现机制。4 4数据库完整性数据库完整性o数据库的完整性数据库的完整性n数据的数据的正确性正确性和和相容性相容性o
3、数据的完整性和安全性是两个不同概念数据的完整性和安全性是两个不同概念n数据的完整性数据的完整性u防止数据库中存在不正确的数据防止数据库中存在不正确的数据u防范对象:不合语义的、不正确的数据防范对象:不合语义的、不正确的数据n数据的安全性数据的安全性u防止恶意的破坏和非法的存取防止恶意的破坏和非法的存取u防范对象:非法用户和非法操作防范对象:非法用户和非法操作5 5数据库完整性数据库完整性(续续)o为维护数据库的完整性,为维护数据库的完整性,DBMSDBMS必须:必须:n 提供定义完整性约束条件的机制提供定义完整性约束条件的机制n 提供完整性检查的方法提供完整性检查的方法n 违约处理违约处理-目
4、前商用的目前商用的DBMSDBMS产品都支持完整性控制产品都支持完整性控制o本章重点讲解本章重点讲解SQLSQL语言中实现完整性控语言中实现完整性控制功能的方法制功能的方法6 65.1 5.1 实体完整性实体完整性5.1.1 5.1.1 实体完整性定义实体完整性定义5.1.2 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7 75.1.1 5.1.1 实体完整性定义实体完整性定义o关系模型的实体完整性关系模型的实体完整性nCREATE TABLECREATE TABLE中用中用PRIMARY KEYPRIMARY KEY定义定义o单属性构成的码有两种定义方法单属性构成的码有两种定
5、义方法 n定义为列级约束条件定义为列级约束条件n定义为表级约束条件定义为表级约束条件o对多个属性构成的码只有一种定义方法对多个属性构成的码只有一种定义方法n定义为表级约束条件定义为表级约束条件 8 8实体完整性定义实体完整性定义(续续)o 例例11将将StudentStudent表中的表中的SnoSno属性定义为属性定义为码码n在列级定义主码:在列级定义主码:在属性后增加关键字在属性后增加关键字 CREATE TABLE StudentCREATE TABLE Student (Sno (Sno CHAR(9)CHAR(9)PRIMARY KEY PRIMARY KEY,SnameSname
6、CHAR(20)NOT NULL CHAR(20)NOT NULL,SsexSsex CHAR(2)CHAR(2),Sage SMALLINTSage SMALLINT,SdeptSdept CHAR(20);CHAR(20);9 9实体完整性定义实体完整性定义(续续)n 在表级定义主码:在表级定义主码:在属性表中加入额外的定义在属性表中加入额外的定义主码的子句:主码的子句:PRIMARY KEY(PRIMARY KEY(主码属性名表主码属性名表)CREATE TABLE StudentCREATE TABLE Student (Sno (Sno CHAR(9)CHAR(9),SnameSna
7、me CHAR(20)NOT NULL CHAR(20)NOT NULL,SsexSsex CHAR(2)CHAR(2),Sage SMALLINTSage SMALLINT,SdeptSdept CHAR(20)CHAR(20),PRIMARY KEY(SnoPRIMARY KEY(Sno););1010实体完整性定义实体完整性定义(续续)例例22将将SCSC表中的表中的SnoSno,CnoCno属性组定义为码属性组定义为码 CREATE TABLE SCCREATE TABLE SC (Sno (Sno CHAR(9)NOT NULL CHAR(9)NOT NULL,CnoCno CHAR
8、(4)NOT NULL CHAR(4)NOT NULL,Grade SMALLINTGrade SMALLINT,PRIMARY KEY(SnoPRIMARY KEY(Sno,CnoCno)/*只能在表级定义主码只能在表级定义主码*/););11115.1.2 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o插入插入或对主码列进行或对主码列进行更新更新操作时,操作时,RDBMSRDBMS按照实体完整性规则自动进行检按照实体完整性规则自动进行检查。包括:查。包括:n检查主码值是否唯一,不唯一则拒绝检查主码值是否唯一,不唯一则拒绝n检查检查主码的各个属性是否为空主码的各个属性是否为空
9、,只要有一,只要有一个为空就拒绝个为空就拒绝u检查记录中主码值是否唯一的方法:检查记录中主码值是否唯一的方法:全表扫描全表扫描u提高提高实体完整性检查效率的方法:实体完整性检查效率的方法:索引索引12125.2 5.2 参照完整性参照完整性5.2.1 5.2.1 参照完整性定义参照完整性定义5.2.2 5.2.2 参照完整性检查和违约处理参照完整性检查和违约处理13135.2.1 5.2.1 参照完整性定义参照完整性定义o关系模型的参照完整性定义关系模型的参照完整性定义n 在在CREATE TABLECREATE TABLE中用中用FOREIGN KEYFOREIGN KEY短语定短语定义哪些
10、列为外码义哪些列为外码n 用用REFERENCESREFERENCES短语指明这些外码参照哪些短语指明这些外码参照哪些表的主码表的主码 1414参照完整性定义参照完整性定义(例例)o关系关系SCSC:(Sno,Cno(Sno,Cno)是主码。是主码。Sno,CnoSno,Cno分别参分别参照引用照引用StudentStudent表的主码和表的主码和CourseCourse表的主码表的主码 例例33定义定义SCSC中的参照完整性中的参照完整性 CREATE TABLE SCCREATE TABLE SC (Sno CHAR(9)NOT NULL,Cno (Sno CHAR(9)NOT NULL,
11、Cno CHAR(4)NOT NULL,CHAR(4)NOT NULL,Grade SMALLINT,Grade SMALLINT,PRIMARY KEY(Sno,CnoPRIMARY KEY(Sno,Cno),),FOREIGN KEY(Sno)REFERENCES Student(SnoFOREIGN 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(CnoFOREIGN KEY(Cno)REFERENCES Course(Cno)/*在表级定义参照完整性在表级
12、定义参照完整性*/);/);15155.2.2 5.2.2 参照完整性检查和违约处理参照完整性检查和违约处理o参照完整性:参照完整性:将两个表中的相应元组联系将两个表中的相应元组联系起来起来o可能破坏参照完整性的操作:可能破坏参照完整性的操作:对参照表和对参照表和被参照表的增、删、改被参照表的增、删、改1616参照完整性检查和违约处理参照完整性检查和违约处理o 例例 对表对表SCSC和和StudentStudent,可能破坏,可能破坏参照完整参照完整性的操作情况性的操作情况nSCSC表增加一个元组表增加一个元组n修改修改SCSC表的一个元组表的一个元组n从从StudentStudent表删除一
13、个元组表删除一个元组n修改修改StudentStudent表中一个元组的表中一个元组的SnoSno属性值属性值1717参照完整性检查和违约处理参照完整性检查和违约处理o 练习练习 对表对表SCSC和和CourseCourse,可能破坏,可能破坏参照完参照完整性的操作情况整性的操作情况nSCSC表增加一个元组表增加一个元组n修改修改SCSC表的一个元组表的一个元组n从从CourseCourse表删除一个元组表删除一个元组n修改修改CourseCourse表中一个元组的表中一个元组的CnoCno属性值属性值1818参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
14、能破坏参照完整性的情况及违约处理被参照表被参照表(例如例如Student)Student)参照表参照表(例如例如SC)SC)违约违约处理处理可能破坏可能破坏参照完整性参照完整性 插入元组插入元组拒绝拒绝可能破坏可能破坏参照完整性参照完整性 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可能破坏参照完整性参照完整性拒绝拒绝/级连删级连删除除/设置为空设置为空值值修改主码值修改主码值可能破坏可能破坏参照完整性参照完整性拒绝拒绝/级连修级连修改改/设置为空设置为空值值1919违约处理违约处理o参照完整性违约处理参照完整性违约处理n 拒绝拒绝(NO ACTION)(NO ACTION)执行执行u
15、默认策略默认策略n 级联级联(CASCADE)(CASCADE)操作操作u删除删除/修改被参照表的某元组时,则删除修改被参照表的某元组时,则删除/修修改参照表中不一致的元组改参照表中不一致的元组n 设置为空值设置为空值(SET-NULL)(SET-NULL)u删除删除/修改被参照表的某元组时,则设置参修改被参照表的某元组时,则设置参照表中不一致的元组的对应属性为空值照表中不一致的元组的对应属性为空值2020违约处理违约处理n 设置为空值设置为空值(SET-NULL)(SET-NULL)u对于参照完整性,除了应该定义外码,还对于参照完整性,除了应该定义外码,还应定义应定义外码列是否允许空值外码列
16、是否允许空值n 当参照表与被参照表的操作违反了参照完整当参照表与被参照表的操作违反了参照完整性时性时u系统选用默认策略,即拒绝执行系统选用默认策略,即拒绝执行u若想让系统采取其他策略,必须在创建表若想让系统采取其他策略,必须在创建表时显式地说明时显式地说明2121在主表中修改主码例在主表中修改主码例o例:例:将将S S关系中关系中SnoSno=950001=950001的元组中的元组中SnoSno值改为值改为960123960123。设。设SCSC关系中有关系中有4 4个元组个元组的的SnoSno=950001=950001n 级联修改:级联修改:将将SCSC关系中关系中4 4个个SnoSno
17、=950001=950001元组元组中的中的SnoSno值也改为值也改为960123960123。若参照关系同时。若参照关系同时又是另一关系的被参照关系,则修改操作又是另一关系的被参照关系,则修改操作会继续级联下去会继续级联下去2222在主表中修改主码例在主表中修改主码例n 受限修改受限修改:只有当只有当SCSC中没有任何元组的中没有任何元组的SnoSno=950001=950001时,才能修改时,才能修改S S表中表中SnoSno=950001=950001的元组的的元组的SnoSno值值(改为改为960123)960123)n 置空值修改:置空值修改:将将S S表中表中SnoSno=950
18、001=950001的元组的的元组的SnoSno值改为值改为960123,960123,而将而将SCSC表中所有表中所有SnoSno=950001=950001的元组的的元组的SnoSno值置为空值。值置为空值。o在学生选课数据库中在学生选课数据库中只有前二种方法是只有前二种方法是正确的正确的(级联修改、受限修改级联修改、受限修改)2323违约处理违约处理(续续)n 例例44显式说明参照完整性违约处理示例显式说明参照完整性违约处理示例CREATE TABLE SCCREATE TABLE SC(Sno CHAR(9)NOT NULL,Cno CHAR(4)NOT NULL,(Sno CHAR(
19、9)NOT NULL,Cno CHAR(4)NOT NULL,Grade SMALLINT,PRIMARY KEY(Sno,Cno),Grade SMALLINT,PRIMARY KEY(Sno,Cno),FOREIGN KEY(Sno)REFERENCES Student(Sno FOREIGN KEY(Sno)REFERENCES Student(Sno)ON DELETE CASCADEON DELETE CASCADE /*级联删除级联删除SCSC表中相应的元组表中相应的元组*/ON UPDATE CASCADEON UPDATE CASCADE,/*级联更新级联更新SCSC表中相应的
20、元组表中相应的元组*/FOREIGN KEY(Cno)REFERENCES Course(Cno FOREIGN KEY(Cno)REFERENCES Course(Cno)ON DELETE NO ACTIONON DELETE NO ACTION /*当删除当删除coursecourse表中的元组造成了与表中的元组造成了与SCSC表不一致时表不一致时拒绝删除拒绝删除*/ON UPDATE CASCADEON UPDATE CASCADE /*当更新当更新coursecourse表中的表中的cnocno时,时,级联更新级联更新SCSC表中相应的元组表中相应的元组*/)2424ON DELET
21、E CASCADEON DELETE CASCADE-级连删除级连删除oDELETE FROM SC WHERE SnoDELETE FROM SC WHERE Sno=1=1n 则只删除则只删除SCSC的一条记录的一条记录,Student,Student表的相应表的相应记录不会被删除记录不会被删除oDELETE FROM Student WHERE SnoDELETE FROM Student WHERE Sno=11n 不但删除不但删除StudentStudent的一条记录,而且表的一条记录,而且表SCSC中中SnoSno=1=1同学的所有选修记录也会被同学的所有选修记录也会被级连删除级连
22、删除25255.3 5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性o用户定义的完整性就是针对用户定义的完整性就是针对某一具体某一具体应用应用的数据必须满足的语义要求的数据必须满足的语义要求 oRDBMSRDBMS提供定义和检验机制,而不必由提供定义和检验机制,而不必由应用程序承担应用程序承担26265.3 5.3 用户定义的完整性用户定义的完整性5.3.1 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5.3.2 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 5.3.3 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 5.3.4 5.3.4 元组上的约
23、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27275.3.1 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oCREATE TABLECREATE TABLE时定义时定义n 列值非空列值非空(NOT NULL)(NOT NULL)n 列值唯一列值唯一(UNIQUE)(UNIQUE)n 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)(CHECK)2828属性上的约束条件的定义属性上的约束条件的定义(续续)1.1.不允许取空值不允许取空值 例例55定义定义SCSC表时,说明表时,说明SnoSno、CnoCno、GradeGrade属性属性不允许取空值。
24、不允许取空值。CREATE TABLE SCCREATE TABLE SC (SnoSno CHAR(9)CHAR(9)NOT NULLNOT NULL,CnoCno CHAR(4)CHAR(4)NOT NULLNOT NULL,Grade SMALLINT Grade SMALLINT NOT NULLNOT NULL,PRIMARY KEY(Sno,CnoPRIMARY 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SnoSno,CnoCno不不允许取空值允许取空值,则在列级不允许取空值的定义就不必写,则在列级不允许取空值的定义就不必写了了*/
25、););CREATE TABLE SCCREATE TABLE SC (SnoSno CHAR(9)CHAR(9),CnoCno CHAR(4)CHAR(4),Grade SMALLINT Grade SMALLINT NOT NULLNOT NULL,PRIMARY KEY(Sno,CnoPRIMARY KEY(Sno,Cno););2929属性上的约束条件的定义属性上的约束条件的定义(续续)2.2.列值唯一列值唯一 例例66建立部门表建立部门表DEPTDEPT,要求部门名称,要求部门名称DnameDname属性属性列取值唯一,部门编号列取值唯一,部门编号DeptnoDeptno属性列为主码
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