五章数据库完整课件.ppt

1、数据库系统概论数据库系统概论曹曹 菡菡陕西师范大学计算机科学学院陕西师范大学计算机科学学院数据库的完整性数据库的完整性数据的数据的正确性正确性和和相容性相容性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数据的完整性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不正确的数据防范对象：不合语义的、不正确的数据防范对象：不合语义的、不正确的数据数据的安全性数据的安全性保护数据库防止恶意的破坏和非法的存取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防范对象：非法用户和非

2、法操作 为维护数据库的完整性，为维护数据库的完整性，DBMS必须：必须：1.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2.提供完整性检查的方法提供完整性检查的方法3.违约处理违约处理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5.1.1 实体完整性定义5.1.2 实体完整性检查和违约处理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定定义义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

3、级约束条件定义为表级约束条件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 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 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9)PRIMARY KEY，Sname CHAR(20)NOT NULL，Ssex CHAR(2)，Sage SMALLINT，Sdept CHAR(20);(2)在表级定义主码 CREATE TABLE Student (Sno CHAR(9)，Sname CHAR(20)NOT NULL，Ssex CHAR

4、(2)，Sage SMALLINT，Sdept CHAR(20)，PRIMARY KEY(Sno);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*/);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按照实体完整性按照实体完整性规则自动进行检查。包括：规则自动进行检查。包括：1.检查

5、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插入或修改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索引索引 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5.2.1 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定义关系模型的参照完整性定义在在CREATE TABLE中用中用F

6、OREIGN KEY短语定义哪些列短语定义哪些列为外码为外码用用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 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表的主码和表的主码和Course表的主码。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(

7、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*/);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 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

8、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/级连删除级连删除/设置为空值设置为空值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/级连修改级连修改/设置为空值设置为空值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，还应定义外码列是否允许外码列是否允许空值空值 例例4 显式说明参照

9、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 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

10、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*/)；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应用某一具体应用的数据必的数据必须满足的语义要求须满足的语义要求 RDBMS提供，而不必由应用程序承担提供，而不必由应用程序承担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

11、上的约束条件检查和违约处理CREATE 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）1.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属性不允许取空属性不允许取空值。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

12、实体完整性，隐含了Sno，Cno不允许取空值，则在列不允许取空值，则在列级不允许取空值的定义就不必写了级不允许取空值的定义就不必写了*/）；）；2.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，列取值唯一，部门编号部门编号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)；3.用用CHECK短语指定列值应该满足的条件短语指定列值应

13、该满足的条件例例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，Sdept CHAR(20);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插入元组或修改属性的值时，插入元组或修改

14、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 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在在CREATE TABLE时可以用时可以用CHECK短语定义元组上的约束短语定义元组上的约束条件，即条件，即元组级的限制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取值的相互约束条件 例例9 当学生的性别是男时，其名字

15、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 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

16、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检查元组上的约束条检查元组上的约束条件是否被满足件是否被满足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 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CONSTRAINT 约束约束CONSTRAINT PRIMAR

17、Y KEY短语|FOREIGN KEY短语|CHECK短语例例10 建立学生登记表建立学生登记表Student，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，性别只能是，性别只能是“男男”或或“女女”。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)，Ss

18、ex CHAR(2)CONSTRAINT C4 CHECK(Ssex IN(男男，女女)，CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY(Sno)；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。2.修改表中的完整性限制使用使用ALTER TABLE语句修改表中的完整性限制语句修改表中的完整性限制例例13 修改表修改表Student中的约束条件，要求学号改为在中的约束条件，要求学号改为在900000999999之间，年龄由小于之间，年龄由

19、小于30改为小于改为小于40可以先删除原来的约束条件，再增加新的约束条件可以先删除原来的约束条件，再增加新的约束条件 ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C1;ALTER TABLE Student ADD CONSTRAINT C1 CHECK(Sno BETWEEN 900000 AND 999999)，ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C3;ALTER TABLE Student ADD CONSTRAINT C3 CHECK(Sage 40)；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

20、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SQL支持域的概念，并可以用支持域的概念，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语句建立一个域以及该域应该满足的完整性约束条件件。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)

21、CONSTRAINT GD CHECK(VALUE IN(男，女);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)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 小结触

22、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，具有更精细和更强大的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数据控制能力 5.6.1 定义触发器 5.6.2 激活触发器 5.6.3 删除触发器 CREATE TRIGGER语法格式 CREATE TRIGGER BEFORE|AFTER ON FOR EACH ROW|STATEMENT WHEN 定义触发器的语法说明定义触发器的语法说明:1.创建者：表的拥有者创建者：表的拥有者2.触发

23、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、UPDATE5.触发器类型触发器类型行级触发器（行级触发器（FOR EACH ROW）语句级触发器（语句级触发器（FOR EACH STATEMENT）例如例如,假设在例假设在例11的的TEACHER表上创建了一个表上创建了一个AFTER UPDATE触发器。如果表触发器。如果表TEACHER有有1000行，执行如下语行，执行如下语句：句：UPDATE TEACHER SET Deptno=5;如果该触发器为语句级触发器，那么执行完该语句后，触发动作只发如果该触发器为语句级触发器，那么执

24、行完该语句后，触发动作只发生一次生一次如果是行级触发器，触发动作将执行如果是行级触发器，触发动作将执行1000次次 6.触发条件触发条件触发条件为真触发条件为真省略省略WHEN触发条件触发条件7.触发动作体触发动作体触发动作体可以是一个匿名触发动作体可以是一个匿名PL/SQL过程块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例例18 定义一个定义一个BEFORE行级触发器，为教师表行级触发器，为教师表Teacher定义完整性规则定义完整性规则“教授的工资不得低于教授的工资不得低于4000元，如果低于元，如果低于4000元，自动改为元，自动改为4000元元”。CREATE

25、TRIGGER Insert_Or_Update_Sal BEFORE INSERT OR UPDATE ON Teacher /*触发事件是插入或更新操作触发事件是插入或更新操作*/FOR EACH ROW /*行级触发器行级触发器*/AS BEGIN /*定义触发动作体，是定义触发动作体，是PL/SQL过程块过程块*/IF(new.Job=教授教授)AND(new.Sal 4000)THEN new.Sal:=4000;END IF;END;例例19定义定义AFTER行级触发器，当教师表行级触发器，当教师表Teacher的工资的工资发生变化后就自动在工资变化表发生变化后就自动在工资变化表S

26、al_log中增加一条相应记中增加一条相应记录录 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)references teacher(eno)，Sal NUMERIC(7，2)，Username char(10)，Date TIMESTAMP )；例19（续）CREATE TRIGGER Insert_Sal AFTER INSERT ON Teacher /*触发事件是INSERT*/FOR EACH ROW AS BEGIN INSERT INTO Sal_log VALUES(new.Eno，new.Sal，C

27、URRENT_USER，CURRENT_TIMESTAMP);END;例19（续）CREATE TRIGGER Update_Sal AFTER UPDATE ON Teacher /*触发事件是UPDATE*/FOR EACH ROW AS BEGIN IF(new.Sal old.Sal)THEN INSERT INTO Sal_log VALUES(new.Eno，new.Sal，CURRENT_USER，CURRENT_TIMESTAMP);END IF;END;5.6.1 定义触发器 5.6.2 激活触发器 5.6.3 删除触发器 触发器的执行，是由触发器的执行，是由触发事件激活触发

28、事件激活的，并由数据库的，并由数据库服务器自动执行服务器自动执行一个数据表上可能定义了一个数据表上可能定义了多个触发器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：同一个表上的多个触发器激活时遵循如下的执行顺序：（1）执行该表上的执行该表上的BEFORE触发器；触发器；（2）激活触发器的激活触发器的SQL语句；语句；（3）执行该表上的执行该表上的AFTER触发器。触发器。例20执行修改某个教师工资的SQL语句，激活上述定义的触发器。UPDATE Teacher SET Sal=800 WHERE Ename=陈平;执行顺序是：执行触发器Insert_Or_Update_Sal执行S

29、QL语句“UPDATE Teacher SET Sal=800 WHERE Ename=陈平;”执行触发器Insert_Sal；执行触发器Update_Sal 5.6.1 定义触发器 5.6.2 激活触发器 5.6.3 删除触发器 删除触发器的删除触发器的SQL语法：语法：DROP TRIGGER ON;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。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_Sal ON Teacher;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 小结数据库的完整性是为了保证数据库中存储的数据是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正确的RDBMS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