【文档说明】数据库系统概论第五章数据库的完整性课件.ppt，共(60)页，570.629 KB，由小橙橙上传

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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem1数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第五章数据库完整性12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem2数据库完整性数据库的完整性

数据的正确性和相容性数据的完整性和安全性是两个不同概念数据的完整性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12/5/2022AnIntroduc

tiontoDatabaseSystem3数据库完整性(续)为维护数据库的完整性，DBMS必须：提供定义完整性约束条件的机制提供完整性检查的方法违约处理12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem4第五章数据库

完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem55.1实体完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem65.1.1实体完整性定义关系模型的实体完整性CREATETABLE中用PRIMARYKEY定义单属性构成的码有两

种说明方法定义为列级约束条件定义为表级约束条件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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem7实体完整性定义(续)(1)在列级定义主码CREATETABLEStudent(SnoCHAR(9

)PRIMARYKEY，SnameCHAR(20)NOTNULL，SsexCHAR(2)，SageSMALLINT，SdeptCHAR(20));［例1］将Student表中的Sno属性定义为码12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSyste

m8实体完整性定义(续)(2)在表级定义主码CREATETABLEStudent(SnoCHAR(9)，SnameCHAR(20)NOTNULL，SsexCHAR(2)，SageSMALLINT，SdeptCHAR(20)，PRIMARYKEY(Sno))

;12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem9实体完整性定义(续)CREATETABLESC(SnoCHAR(9)NOTNULL，CnoCHAR(4)NOTNULL，GradeSMALLINT，P

RIMARYKEY(Sno，Cno)/*只能在表级定义主码*/);［例2］将SC表中的Sno，Cno属性组定义为码12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem105.1实体完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem115.1.2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，RDBMS按照实体完整性规则自动进行检查。包括：检查主码值是否唯一，如果不唯一则拒

绝插入或修改检查主码的各个属性是否为空，只要有一个为空就拒绝插入或修改12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem12实体完整性检查和违约处理(续)检查记录中主码值是否唯一的一种方法是进行全表扫描12/5/2022AnIntroductiontoDat

abaseSystem13实体完整性检查和违约处理(续)另一个是索引（如B+树索引）517193122551667179933712152025304151546566686971849376787912/5/2022AnIntroduct

iontoDatabaseSystem14第五章数据库完整性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12/5/2022AnIntro

ductiontoDatabaseSystem155.2参照完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem165.2

.1参照完整性定义关系模型的参照完整性定义在CREATETABLE中用FOREIGNKEY短语定义哪些列为外码用REFERENCES短语指明这些外码参照哪些表的主码12/5/2022AnIntrodu

ctiontoDatabaseSystem17参照完整性定义(续)［例3］定义SC中的参照完整性CREATETABLESC(SnoCHAR(9)NOTNULL，CnoCHAR(4)NOTNULL，GradeSMALLINT，PRIMARYKEY(Sno，Cno)，/*在表级定义实体

完整性*/FOREIGNKEY(Sno)REFERENCESStudent(Sno)，/*在表级定义参照完整性*/FOREIGNKEY(Cno)REFERENCESCourse(Cno)/*在表级定义参照完整性*/);

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，（Sno，Cno）是主码。Sno，Cno分别参照引用Student表的主码和Course表的主码12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem185.2参照完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem19参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被参照表（例如Student）参照表（例如SC）违约处理可能破坏参照完整性插入元组拒绝可能破坏参照完整性修改外

码值拒绝删除元组可能破坏参照完整性拒绝/级连删除/设置为空值修改主码值可能破坏参照完整性拒绝/级连修改/设置为空值12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem20违约处理参照完整性违约处理拒绝(NOACTIO

N)执行默认策略级联(CASCADE)操作设置为空值（SET-NULL）对于参照完整性，除了应该定义外码，还应定义外码列是否允许空值12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem21违约处理(续)CREATETABLESC

(SnoCHAR(9)NOTNULL，CnoCHAR(4)NOTNULL，GradeSMALLINT，PRIMARYKEY（Sno，Cno），FOREIGNKEY(Sno)REFERENCESStudent(Sno)O

NDELETECASCADE/*级联删除SC表中相应的元组*/ONUPDATECASCADE，/*级联更新SC表中相应的元组*/FOREIGNKEY(Cno)REFERENCESCourse(Cno)ONDELETENOACTI

ON/*当删除course表中的元组造成了与SC表不一致时拒绝删除*/ONUPDATECASCADE/*当更新course表中的cno时，级联更新SC表中相应的元组*/)；［例4］显式说明参照完整性的违约处理

示例12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem22第五章数据库完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem235.3用户定义的完整性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RDBMS提供，而不必由

应用程序承担12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem245.3用户定义的完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem255.3.1属性上的约束条件的定义CREATETABLE时定义列值非空（NOTNULL）列值唯一（UNIQUE）检查列值是否满足一个布尔表达式（CH

ECK）12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem26属性上的约束条件的定义(续)不允许取空值［例5］在定义SC表时，说明Sno、Cno、Grade属性不允许取空值。CREATETABLESC（SnoCHAR(9)NOTNULL，CnoCHAR(4)NOT

NULL，GradeSMALLINTNOTNULL，PRIMARYKEY(Sno，Cno)，/*如果在表级定义实体完整性，隐含了Sno，Cno不允许取空值，则在列级不允许取空值的定义就不必写了*/）；12/5/2022An

IntroductiontoDatabaseSystem27属性上的约束条件的定义(续)列值唯一［例6］建立部门表DEPT，要求部门名称Dname列取值唯一，部门编号Deptno列为主码CREATETABLEDEPT(DeptnoNUMERIC(2)，Dna

meCHAR(9)UNIQUE，/*要求Dname列值唯一*/LocationCHAR(10)，PRIMARYKEY(Deptno))；12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem28属性上的约束条件的定义(续)用CHECK短语指定列值

应该满足的条件［例7］Student表的Ssex只允许取“男”或“女”。CREATETABLEStudent(SnoCHAR(9)PRIMARYKEY，SnameCHAR(8)NOTNULL，SsexCHAR(2)CHECK(SsexIN(’男’，’女’))，/*性别属

性Ssex只允许取'男'或'女'*/SageSMALLINT，SdeptCHAR(20));12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem295.3用户定义的完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem305.3.2属性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，RDBMS检查属性上的约束条件是否

被满足如果不满足则操作被拒绝执行12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem315.3用户定义的完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem325.3.3元组上的约束条件的定义在CREATETABLE时可以用CHECK短语定义元组上的约束条件，即元组级的限制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取值的相互约束条件12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem33元组上的约束条件的定义(续)CREATETABLEStudent(SnoCHAR(9)，SnameCHAR(8)NOTNULL，Ss

exCHAR(2)，SageSMALLINT，SdeptCHAR(20)，PRIMARYKEY(Sno)，CHECK(Ssex='女'ORSnameNOTLIKE'Ms.%')/*定义了元组中Sname和Ssex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Ssex

=‘女’成立；当性别是男性时，要通过检查则名字一定不能以Ms.打头［例9］当学生的性别是男时，其名字不能以Ms.打头。12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem345.3用户定义的完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem355.3.4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，RDBMS检查

元组上的约束条件是否被满足如果不满足则操作被拒绝执行12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem36第五章数据库完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem375.4完整性约束命名子句CONSTRAINT约束CONSTRAINT<完整性约束条件名>［PRIMARYKEY短语|FOREIGNKEY短语|CHECK短语］12/5/2022AnIntroductiontoDa

tabaseSystem38完整性约束命名子句(续)CREATETABLEStudent(SnoNUMERIC(6)CONSTRAINTC1CHECK(SnoBETWEEN90000AND99999)，SnameCHAR(20)CONSTRAINTC2NOTNULL，SageNUMERIC(

3)CONSTRAINTC3CHECK(Sage<30)，SsexCHAR(2)CONSTRAINTC4CHECK(SsexIN('男'，'女'))，CONSTRAINTStudentKeyPRIMARYKEY(Sno))；在Stu

dent表上建立了5个约束条件，包括主码约束（命名为StudentKey以及C1、C2、C3、C4四个列级约束。［例10］建立学生登记表Student，要求学号在90000~99999之间，姓名不能取空值，年龄小于30，性别只能是“男”或“

女”。12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem39完整性约束命名子句(续)修改表中的完整性限制使用ALTERTABLE语句修改表中的完整性限制12/5/2022AnIntroductio

ntoDatabaseSystem40完整性约束命名子句(续)可以先删除原来的约束条件，再增加新的约束条件ALTERTABLEStudentDROPCONSTRAINTC1;ALTERTABLEStudentADDCONSTRAINTC1CHECK(SnoBETWEEN9000

00AND999999);ALTERTABLEStudentDROPCONSTRAINTC3;ALTERTABLEStudentADDCONSTRAINTC3CHECK(Sage<40)；［例13］修改表Studen

t中的约束条件，要求学号改为在900000~999999之间，年龄由小于30改为小于4012/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem41第五章数据库完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem425.5域中的完整性限制SQL支持域的概念，并可以用CREATEDOMAIN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［例15］建立一个性别域GenderDomain，并对其中的限制命名CREATEDOMAINGenderDomainCHAR(2)CHECK(VALUEIN('男'，'女'));这样［例10］中对Ssex的说明可以改写为SsexGenderD

omainCREATEDOMAINGenderDomainCHAR(2)CONSTRAINTGDCHECK(VALUEIN('男'，'女'));12/5/2022AnIntroductiontoDatabase

System43域中的完整性限制(续)ALTERDOMAINGenderDomainDROPCONSTRAINTGD;［例16］删除域GenderDomain的限制条件GD。ALTERDOMAINGende

rDomainADDCONSTRAINTGDDCHECK(VALUEIN('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')［例17］在域GenderDomain上增加限制条件GDD。12/5/

2022AnIntroductiontoDatabaseSystem44第五章数据库完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem

45触发器触发器（Trigger）是用户定义在关系表上的一类由事件驱动的特殊过程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数据控制能力12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem465.

6触发器5.6.1定义触发器5.6.2激活触发器5.6.3删除触发器12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem475.6.1定义触发器CREATETRIGGER语法格式CREATETRIGGER<

触发器名>{BEFORE|AFTER}<触发事件>ON<表名>FOREACH{ROW|STATEMENT}［WHEN<触发条件>］<触发动作体>12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem48定义触发器(续)定义

触发器的语法说明:创建者：表的拥有者触发器名表名：触发器的目标表触发事件：INSERT、DELETE、UPDATE12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem49定义触发器(续)触发器类型行级触发器（FOREACHROW）语

句级触发器（FOREACHSTATEMENT）例如,假设在［例11］的TEACHER表上创建了一个AFTERUPDATE触发器。如果表TEACHER有1000行，执行如下语句：UPDATETEACHERSETDeptno=5;如果该触发器为语句级触发器，那么

执行完该语句后，触发动作只发生一次如果是行级触发器，触发动作将执行1000次12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem50定义触发器(续)触发条件触发条件为真省略WHEN触发条件触发动作体触发动作体可

以是一个匿名PL/SQL过程块也可以是对已创建存储过程的调用12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem51定义触发器(续)CREATETRIGGERInsert_Or_Update_SalBEFOREINSERTORUPDATEONTeach

er/*触发事件是插入或更新操作*/FOREACHROW/*行级触发器*/ASBEGIN/*定义触发动作体，是PL/SQL过程块*/IF(new.Job='教授')AND(new.Sal<4000)THENnew.Sal:=4000;ENDIF;END;［例

18］定义一个BEFORE行级触发器，为教师表Teacher定义完整性规则“教授的工资不得低于4000元，如果低于4000元，自动改为4000元”。12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem52定义触发器(续)首先建立工资变化表Sal_lo

gCREATETABLESal_log(EnoNUMERIC(4)referencesteacher(eno)，SalNUMERIC(7，2)，Usernamechar(10)，DateTIMESTAMP)；［例19］定义AFTER

行级触发器，当教师表Teacher的工资发生变化后就自动在工资变化表Sal_log中增加一条相应记录12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem53定义触发器(续)[例19]（续）CREATETRIGGERInsert_SalAFT

ERINSERTONTeacher/*触发事件是INSERT*/FOREACHROWASBEGININSERTINTOSal_logVALUES(new.Eno，new.Sal，CURRENT_USER，CURRENT_TIMESTAMP)

;END;CREATETRIGGERUpdate_SalAFTERUPDATEONTeacher/*触发事件是UPDATE*/FOREACHROWASBEGINIF(new.Sal<>old.Sal)THENINSERTINTOSal_log

VALUES(new.Eno，new.Sal，CURRENT_USER，CURRENT_TIMESTAMP);ENDIF;END;12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem545.6触发器5.6.1定义

触发器5.6.2激活触发器5.6.3删除触发器12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem555.6.2激活触发器触发器的执行，是由触发事件激活的，并由数据库服务器自动执行一个数据表上可能定义了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：执行该表上的BEFORE触发器；激活触发器的SQL语句；执行该表上的AFTER触发器。12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem56激活触发器(续)UPDATETeacherSETSal=800WHERE

Ename='陈平';执行顺序是：执行触发器Insert_Or_Update_Sal；执行SQL语句UPDATETeacherSETSal=800WHEREEname=‘陈平’；执行触发器Update_Sal。［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。12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem575.6触发器5.6.1定义触发器5.6.2激活触发器5.6.3删除

触发器12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem585.6.3删除触发器删除触发器的SQL语法：DROPTRIGGER<触发器名>ON<表名>;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。［例21］删除教师表T

eacher上的触发器Insert_SalDROPTRIGGERInsert_SalONTeacher;12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem59第五章数据库完整性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12/5/2022AnIntroductiontoDatabaseSystem605.7小结数据库的

完整性是为了保证数据库中存储的数据是正确的RDBMS完整性实现的机制完整性约束定义机制完整性检查机制违背完整性约束条件时RDBMS应采取的动作