數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)課件Chapter5數(shù)據(jù)庫(kù)完整性

數(shù)據(jù)庫(kù)原理

PrincipleofDatabaseSystems第五章數(shù)據(jù)庫(kù)完整性劉潔liujie@2數(shù)據(jù)庫(kù)完整性數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性是指數(shù)據(jù)的正確性和相容性數(shù)據(jù)的完整性和安全性是兩個(gè)不同概念數(shù)據(jù)的完整性防止數(shù)據(jù)庫(kù)中存在不符合語(yǔ)義的數(shù)據(jù)，也就是防止數(shù)據(jù)庫(kù)中存在不正確的數(shù)據(jù)防范對(duì)象：不合語(yǔ)義、不正確的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)防止惡意的破壞和非法的存取防范對(duì)象：非法用戶和非法操作3為維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，

DBMS必須能夠提供定義完整性約束條件的機(jī)制提供完整性檢查的方法違約處理4第五章數(shù)據(jù)庫(kù)完整性5.1實(shí)體完整性5.2參照完整性5.3用戶定義的完整性5.4完整性約束命名子句*5.5域中的完整性限制5.6觸發(fā)器5.7小結(jié)55.1實(shí)體完整性5.1.1實(shí)體完整性定義5.1.2實(shí)體完整性檢查和違約處理65.1.1實(shí)體完整性定義關(guān)系模型的實(shí)體完整性CREATETABLE中用PRIMARYKEY定義單屬性構(gòu)成的碼有兩種說(shuō)明方法定義為列級(jí)約束條件定義為表級(jí)約束條件對(duì)多個(gè)屬性構(gòu)成的碼只有一種說(shuō)明方法定義為表級(jí)約束條件7例1.將Student表中的Sno屬性定義為碼CREATETABLEStudent(SnoCHAR(9)PRIMARYKEY，SnameCHAR(20)NOTNULL，SsexCHAR(2)，SageSMALLINT，SdeptCHAR(20));CREATETABLEStudent(SnoCHAR(9)，SnameCHAR(20)NOTNULL，SsexCHAR(2)，SageSMALLINT，SdeptCHAR(20)，PRIMARYKEY(Sno));在列級(jí)定義主碼在表級(jí)定義主碼8實(shí)體完整性定義例2.將SC表中的Sno，Cno屬性組定義為碼CREATETABLESC(SnoCHAR(9)NOTNULL，CnoCHAR(4)NOTNULL，GradeSMALLINT，PRIMARYKEY(Sno，Cno)/*只能在表級(jí)定義主碼*/);95.1.2實(shí)體完整性檢查和違約處理插入或?qū)χ鞔a列進(jìn)行更新操作時(shí)，RDBMS按照實(shí)體完整性規(guī)則自動(dòng)進(jìn)行檢查。包括：檢查主碼值是否唯一，如果不唯一則拒絕插入或修改檢查主碼的各個(gè)屬性是否為空，只要有一個(gè)為空就拒絕插入或修改10實(shí)體完整性檢查和違約處理檢查記錄中主碼值是否唯一的一種方法是進(jìn)行全表掃描11實(shí)體完整性檢查和違約處理索引，e.g.B+樹(shù)索引125.2參照完整性5.2.1參照完整性定義5.2.2參照完整性檢查和違約處理135.2.1參照完整性定義關(guān)系模型的參照完整性定義在CREATETABLE中用FOREIGNKEY短語(yǔ)定義哪些列為外碼用REFERENCES短語(yǔ)指明這些外碼參照哪些表的主碼14例3.定義SC中的參照完整性CREATETABLESC(SnoCHAR(9)NOTNULL，CnoCHAR(4)NOTNULL，GradeSMALLINT，PRIMARYKEY(Sno，Cno)，/*在表級(jí)定義實(shí)體完整性*/FOREIGNKEY(Sno)REFERENCES

Student(Sno)，/*在表級(jí)定義參照完整性*/FOREIGNKEY(Cno)REFERENCES

Course(Cno)/*在表級(jí)定義參照完整性*/);15可能破壞參照完整性的情況及違約處理16參照完整性違約處理拒絕(NOACTION)執(zhí)行默認(rèn)策略級(jí)連(CASCADE)操作設(shè)置為空值（SETNULL）對(duì)于參照完整性，除了應(yīng)該定義外碼，還應(yīng)定義外碼列是否允許空值17例4.顯式說(shuō)明參照完整性的違約處理示例CREATETABLESC(SnoCHAR(9)NOTNULL，CnoCHAR(4)NOTNULL，GradeSMALLINT，PRIMARYKEY(Sno，Cno)，F(xiàn)OREIGNKEY(Sno)REFERENCESStudent(Sno)ONDELETECASCADE/*級(jí)連刪除SC表中相應(yīng)的元組*/ONUPDATECASCADE,

/*級(jí)連更新SC表中相應(yīng)的元組*/FOREIGNKEY(Cno)REFERENCESCourse(Cno)ONDELETE

NOACTION/*當(dāng)刪除Course表中的元組造成了與SC表不一致時(shí)拒絕刪除*/ONUPDATECASCADE/*當(dāng)更新Course表中的Cno時(shí)，級(jí)連更新SC表中相應(yīng)的元組*/)；185.3用戶定義的完整性用戶定義的完整性就是針對(duì)某一具體應(yīng)用的數(shù)據(jù)必須滿足的語(yǔ)義要求RDBMS提供，而不必由應(yīng)用程序承擔(dān)195.3用戶定義的完整性5.3.1屬性上的約束條件的定義5.3.2屬性上的約束條件檢查和違約處理5.3.3元組上的約束條件的定義5.3.4元組上的約束條件檢查和違約處理205.3.1屬性上的約束條件的定義在CREATETABLE中定義屬性的同時(shí)可以根據(jù)應(yīng)用要求，定義屬性上的約束條件，即屬性值限制，包括：列值非空(NOTNULL)列值唯一(UNIQUE)檢查列值是否滿足一個(gè)布爾表達(dá)式(CHECK)21屬性上的約束條件的定義不允許取空值例5.在定義SC表時(shí)，說(shuō)明Sno、Cno、Grade屬性不允許取空值CREATETABLESC(SnoCHAR(9)NOTNULL，CnoCHAR(4)NOTNULL，GradeSMALLINTNOTNULL，PRIMARYKEY(Sno，Cno)，/*如果在表級(jí)定義實(shí)體完整性，隱含了Sno，Cno不允許取空值，則在列級(jí)不允許取空值的定義就不必寫(xiě)了*/)；22屬性上的約束條件的定義列值唯一例6.建立部門(mén)表DEPT，要求部門(mén)名稱Dname列取值唯一，部門(mén)編號(hào)Deptno列為主碼CREATETABLEDEPT(DeptnoNUMERIC(2)，DnameCHAR(9)UNIQUE，/*要求Dname列值唯一*/LocationCHAR(10)，PRIMARYKEY(Deptno))；23屬性上的約束條件的定義用CHECK短語(yǔ)指定列值應(yīng)該滿足的條件例7.Student表的Ssex只允許取“男”或“女”CREATETABLEStudent(SnoCHAR(9)PRIMARYKEY，SnameCHAR(8)NOTNULL，SsexCHAR(2)CHECK(SsexIN(‘男’，‘女’))

，/*性別屬性Ssex只允許取'男'或'女'*/SageSMALLINT，SdeptCHAR(20));245.3.2屬性上的約束條件檢查和違約處理插入元組或修改屬性的值時(shí)，RDBMS檢查屬性上的約束條件是否被滿足如果不滿足則操作被拒絕執(zhí)行255.3.3元組上的約束條件的定義在CREATETABLE時(shí)可以用CHECK短語(yǔ)定義元組上的約束條件，即元組級(jí)的限制同屬性值限制相比，元組級(jí)的限制可以設(shè)置不同屬性之間的取值的相互約束條件26例9.當(dāng)學(xué)生的性別是男時(shí)，其名字不能以Ms.打頭CREATETABLEStudent(SnoCHAR(9)，SnameCHAR(8)NOTNULL，SsexCHAR(2)，SageSMALLINT，SdeptCHAR(20)，PRIMARYKEY(Sno)，CHECK(Ssex='女'ORSnameNOTLIKE'Ms.%')/*定義了元組中Sname和Ssex兩個(gè)屬性值之間的約束條件*/)；性別是女性的元組都能通過(guò)該項(xiàng)檢查，因?yàn)镾sex=‘女’成立；當(dāng)性別是男性時(shí)，要通過(guò)檢查則名字一定不能以Ms.打頭275.3.4元組上的約束條件檢查和違約處理插入元組或修改屬性的值時(shí)，RDBMS檢查元組上的約束條件是否被滿足如果不滿足則操作被拒絕執(zhí)行285.4完整性約束命名子句CONSTRAINT約束CONSTRAINT<完整性約束條件名>[PRIMARYKEY短語(yǔ)|FOREIGNKEY短語(yǔ)|CHECK短語(yǔ)]29例10.建立學(xué)生登記表Student，要求學(xué)號(hào)在90000~99999之間，姓名不能取空值，年齡小于30，性別只能是“男”或“女”CREATETABLEStudent(SnoNUMERIC(6)CONSTRAINTC1CHECK(SnoBETWEEN90000AND99999)，SnameCHAR(20)CONSTRAINTC2NOTNULL，SageNUMERIC(3)CONSTRAINTC3CHECK(Sage<30)，SsexCHAR(2)CONSTRAINTC4CHECK(SsexIN('男'，'女'))，CONSTRAINTStudentKeyPRIMARYKEY(Sno))；在Student表上建立了5個(gè)約束條件，包括主碼約束（命名為StudentKey）以及C1、C2、C3、C4四個(gè)列級(jí)約束30修改表中的完整性限制使用ALTERTABLE語(yǔ)句修改表中的完整性限制31例13.修改表Student中的約束條件，要求學(xué)號(hào)改為在900000~999999之間，年齡由小于30改為小于40可以先刪除原來(lái)的約束條件，再增加新的約束條件ALTERTABLEStudentDROPCONSTRAINTC1;ALTERTABLEStudentADDCONSTRAINTC1CHECK(SnoBETWEEN900000AND999999)，ALTERTABLEStudentDROPCONSTRAINTC3;ALTERTABLEStudentADDCONSTRAINTC3CHECK(Sage<40)；325.5域中的完整性限制SQL支持域的概念，并可以用CREATEDOMAIN語(yǔ)句建立一個(gè)域以及該域應(yīng)該滿足的完整性約束條件例14.建立一個(gè)性別域，并聲明性別域的取值范圍CREATEDOMAINGenderDomainCHAR(2)CHECK(VALUEIN('男'，'女'));這樣［例10］中對(duì)Ssex的說(shuō)明可以改寫(xiě)為SsexGenderDomain33例15.建立一個(gè)性別域GenderDomain，并對(duì)其中的限制命名CREATEDOMAINGenderDomainCHAR(2)CONSTRAINTGDCHECK(VALUEIN(‘男’,‘女'));例16.刪除域GenderDomain的限制條件GDALTERDOMAINGenderDomainDROPCONSTRAINTGD;例17.在域GenderDomain上增加限制條件GDD。ALTERDOMAINGenderDomainADDCONSTRAINTGDDCHECK(VALUEIN('1'，'0'));通過(guò)［例16］和［例17］，就把性別的取值范圍由(‘男’，‘女’)改為('1'，'0')345.6觸發(fā)器觸發(fā)器（Trigger）是用戶定義在關(guān)系表上的一類(lèi)由事件驅(qū)動(dòng)的特殊過(guò)程由服務(wù)器自動(dòng)激活可以進(jìn)行更為復(fù)雜的檢查和操作，具有更精細(xì)和更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)控制能力355.6觸發(fā)器5.6.1定義觸發(fā)器5.6.2激活觸發(fā)器5.6.3刪除觸發(fā)器365.6.1定義觸發(fā)器CREATETRIGGER語(yǔ)法格式CREATETRIGGER<觸發(fā)器名>{BEFORE|AFTER}<觸發(fā)事件>ON<表名>FOREACH{ROW|STATEMENT}［WHEN<觸發(fā)條件>］<觸發(fā)動(dòng)作體>37定義觸發(fā)器的語(yǔ)法說(shuō)明創(chuàng)建者：表的擁有者觸發(fā)器名表名：觸發(fā)器的目標(biāo)表觸發(fā)事件：INSERT、DELETE、UPDATE觸發(fā)器類(lèi)型行級(jí)觸發(fā)器(FOREACHROW)語(yǔ)句級(jí)觸發(fā)器(FOREACHSTATEMENT)觸發(fā)條件觸發(fā)條件為真，or省略WHEN觸發(fā)條件觸發(fā)動(dòng)作體觸發(fā)動(dòng)作體可以是一個(gè)匿名PL/SQL過(guò)程塊也可以是對(duì)已創(chuàng)建存儲(chǔ)過(guò)程的調(diào)用38例如,假設(shè)在［例11］的TEACHER表上創(chuàng)建了一個(gè)AFTERUPDATE觸發(fā)器。如果表TEACHER有1000行，執(zhí)行如下語(yǔ)句：UPDATETEACHERSETDeptno=5;如果該觸發(fā)器為語(yǔ)句級(jí)觸發(fā)器，那么執(zhí)行完該語(yǔ)句后，觸發(fā)動(dòng)作只發(fā)生一次如果是行級(jí)觸發(fā)器，觸發(fā)動(dòng)作將執(zhí)行1000次39例18.定義一個(gè)BEFORE行級(jí)觸發(fā)器，為教師表Teacher定義完整性規(guī)則“教授的工資不得低于4000元，如果低于4000元，自動(dòng)改為4000元”CREATETRIGGERInsert_Or_Update_SalBEFOREINSERTORUPDATEONTeacher/*觸發(fā)事件是插入或更新操作*/FOREACHROW/*行級(jí)觸發(fā)器*/ASBEGIN/*定義觸發(fā)動(dòng)作體，是PL/SQL過(guò)程塊*/IF(new.Job='教授')AND(new.Sal<4000)THENnew.Sal:=4000;ENDIF;END;40例19.定義AFTER行級(jí)觸發(fā)器，當(dāng)教師表Teacher的工資發(fā)生變化后就自動(dòng)在工資變化表Sal_log中增加一條相應(yīng)記錄首先建立工資變化表Sal_logCREATETABLESal_log(EnoNUMERIC(4)REFERENCESteacher(eno)，SalNUMERIC(7，2)，Usernamechar(10)，DateTIMESTAMP)；41CREATETRIGGERInsert_SalAFTERINSERTONTeacher/*觸發(fā)事件是INSERT*/FOREACHROWASBEGININSERTINTOSal_logVALUES(new.Eno，new.Sal，CURRENT_USER，CURRENT_TIMESTAMP);END;42CREATETRIGGERUpdate_SalAFTERUPDATEONTeacherFOREACHROWAS