第五章 数据库完整性

Posted by fzy on January 23, 2024

数据库完整性

数据库完整性这一个章节其实就是设置各种约束,包括主键约束,外键约束和自定义的约束。然后在数据的增删改的收检查看一下有没有违反这些约束,如果违反的话有相应的处理方法,主要是拒绝修改。

数据库的完整性是说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

数据库的完整性是指数据的正确性和相容性

完整的完整性检查机制分为三个阶段

  • 提供定义完整性的约束机制(前)
  • 提供检查完整性的方法(中)
  • 提供违约处理的机制(后)

实体完整性

指的就是PRIMARY KEY 的定义。

实体完整性的定义

可以在列级定义主码:Sno CHAR(9) PRIMARY KEY

CREATE TABLE Student
(Sno  CHAR(9)  PRIMARY KEY
Sname  CHAR(20) NOT NULL     
Ssex  CHAR(2) 
SBirthdate  DATETIME
SchoolID  CHAR(20)
)

可以在表级定义主码:PRIMARY KEY (Sno)

CREATE TABLE Student
(Sno  CHAR(9)  
 Sname  CHAR(20) NOT NULL
 Ssex  CHAR(2) 
 SBirthdate  DATETIME
 SchoolID CHAR(10)
 PRIMARY KEY (Sno)
)

可以定义属性组合为主码:PRIMARY KEY (Sno,Cno)

CREATE TABLE SC
( Sno   CHAR(9)  NOT NULL 
Cno  CHAR(4)  NOT NULL  
Grade SMALLINT
PRIMARY KEY (SnoCno)
)

命名的话:constraint pk_sc primary key (sno,cno)

实体完整性的检查和违约处理

触发动作:在插入行或者对主码列进行更新的时候

检查内容:主码是否唯一,主码各个属性是否为空

检查方法:全表扫描(缺点就是耗时,所以应该在主码上建立索引

参照完整性

指的就是FOREIGN KEY的定义

参照完整性定义

可以在行级定义外码:

CREATE TABLE SC
( Sno  CHAR(9)  NOT NULL REFERENCES Student(Sno)  
  Cno  CHAR(4)  NOT NULL REFERENCES Course(Cno)   
  Grade    SMALLINT
  PRIMARY KEY (Sno Cno))

可以在表级定义参照完整性:

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*/
 /*在表级定义参照完整性*/
 FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno)  
 FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) )

参照完整性检查和违约处理

由于参照完整性将两个表中的对应元组都联系在了一起,所以对参照表和被参照表的增删改操作都有可能破坏参照完整性,必须进行检查。

image-20230614105442850

有三种违约处理策略

  1. NO ACTION:拒绝处理
  2. CASCADE(级联):级联操作就是被参照列改了之后参照列也跟着改,删了也跟着删
  3. SET-NULL

显式说明参照完整性的违约处理

CREATE TABLE SC
(Sno   CHAR(9)  NOT NULL
 Cno   CHAR(4)  NOT NULL
 Grade  SMALLINT
 PRIMARY KEYSnoCno), 				
 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*/
)

用户定义的完整性

用户定义的完整性式针对某一具体应的数据必须满足语义要求。

属性上的约束条件

  • NOT NULL:如果在表级定义了实体完整性,则隐含了不允许取空值。
  • UNIQUE
  • CHECK

元组上的约束条件

在创建表的时候可以用CHECK短语定义元组上的约束条件。也就是元组级的限制。这样的定义可以设置不同属性之间的取值的相互约束条件。

CREATE TABLE Student
 (Sno    CHAR(9) 
  Sname  CHAR(8) NOT NULL
  Idate    datetime,
  PRIMARY KEY (Sno)
  CHECK (Bdate < Idate )
  /*定义了元组中Bdate和 Idate两个属性值之间的约束条件*/  )

约束检查和违约处理

插入元组或者修改属性的值的时候会检查,如果不满足就拒绝执行

完整性约束命名字

CONSTRAINT <完整性约束条件名><完整性约束条件>
<完整性约束条件>包括:NOT NULLUNIQUEPRIMARY KEY短语、FOREIGN KEY短语、CHECK短语等

举个例子:

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),
  Ssex  CHAR(2)
  CONSTRAINT C4 CHECK (Ssex IN ( ‘男’, ‘女’)),
  CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY(Sno) )

后期可以用ALTER TABLE语句来修改表中的完整性约束。

举个例子:

ALTER TABLE Student  DROP CONSTRAINT C4

触发器(Trigger)

触发器不考的

触发器就是用编程的方式实现一般数据完整性约束不能实现的复杂规则。

触发器不需要用户调用,是在操作时自动触发的。

第5章

1.什么是数据库的完整性?

答:

数据库的完整性是指数据的正确性和相容性

2.数据库的完整性概念与数据库的安全性概念有什么区别和联系?

答:

数据的完整性和安全性是两个不同的概念,但是有一定的联系。前者是为了防止数据库中存在不符合语义的数据,防止错误信息的输入输出所造成的无效操作和错误结果。后者是保护数据库防止恶意的破坏和非法的存取。也就是说,安全性措施的防范对象是非法用户和非法操作,完整性措施的防范对象是不合语义的数据。

3.什么是数据库的完整性约束条件? 试举例说明

完整性约束条件是指数据库中的数据应该满足的语义约束条件。比如: ( l )对数据类型的约束,包括数据的类型、长度、单位、精度等; ( 2 )对数据格式的约束; ( 3 )对取值范围或取值集合的约束; ( 4 )对空值的约束;(5 )实体完整性约束; (6 )参照完整性约束等等

4.DBMS 的完整性控制机制应具有哪些功能?

答:

DBMS 的完整性控制机制应具有三个方面的功能: ( l )定义功能,即提供定义完整性约束条件的机制; ( 2 )检查功能,即检查用户发出的操作请求是否违背了完整性约束条件;( 3 )违约反应:如果发现用户的操作请求使数据违背了完整性约束条件,则采取一定的动作来保证数据的完整性。

5.关系数据库系统中,当操作违反实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性约束条件时,一般是如何分别进行处理的?

答:

对于违反实体完整性和用户定义的完整性的操作一般都采用拒绝执行的方式进行处理。而对于违反参照完整性的操作,并不都是简单地拒绝执行,有时要根据应用语义执行一些附加的操作,以保证数据库的正确性。