作者:whisper
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数据的正确性
是指数据是符合现实世界语义,反映了当前实际状况的
例如:
学生的学号必须唯一
性别只能是男或女
成绩的取值范围为0~100
数据的相容性
是指数据库同一对象在不同关系表中的数据是符合逻辑的
例如:
学生所选的课程必须是学校开设的课程
学生所在的院系必须是学校已成立的院系
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
完整性是阻止合法用户通过合法操作向数据库中加入不正确的数据
安全性防范的是非法用户和非法操作 存取数据库中的正确数据
为维护数据库的完整性,数据库管理系统必须:
1.提供定义完整性约束条件的机制
2.提供完整性检查机制
3.违约处理
数据库管理系统若发现用户的操作违背了完整性约束条件,就采取一定的动作
由DBMS进行完整性检查的好处
关系模型的实体完整性
单属性构成的码有两种说明方法
对多个属性构成的码只有一种说明方法
[例5.1] 将Student表中的Sno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(2),
Sage SMALLINT,
Sdept CHAR(20),
PRIMARY KEY (Sno)
);
[例5.2] 将SC表中的Sno, Cno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*/
);
插入或对主码列进行更新操作时,关系数据库管理系统按照实体完整性规则自动进行检查。
检查记录中主码值是否唯一的一种方法是进行全表扫描
依次判断表中每一条记录的主码值与将插入记录上的主码值(或者修改的新主码值)是否相同
表扫描缺点
十分耗时
为避免对基本表进行全表扫描, RDBMS核心一般都在主码上自动建立一个索引
什么是数据库的完整性
RDBMS完整性控制机制的3个组成部分
实体完整性
参照完整性规则
若属性(或属性组) F是基本关系R的外码它与基本关系S的主码Ks相对应(基本关系R和S不一定是不同的关系),则对于R中每个元组在F上的值必须为:
例: 学生关系的“专业号”是外码,它参照专业关系的主码“专业号”
学生关系中每个元组的“专业号” 属性只取两类值:
(1) 空值, 表示该学生尚未确定专业
(2) 非空值, 这时该值必须是专业关系中某个元组的“专业号” 值, 表示该学生不可能属于一个不存在的专业
参照完整性定义
关系模型的参照完整性定义
例: Student表的Sdept属性是外码,参照DEPT表的主码Deptno
CREATE TABLE Student
(Sno CHAR(9) PRIMARY KEY, /* 列级完整性约束条件,Sno是主码*/
Sname CHAR(20) UNIQUE,
Ssex CHAR(2),
Sage SMALLINT,
Sdept CHAR(20) FOREIGN KEY REFERENCES DEPT(Deptno)
/*在列级定义参照完整性*/
);
例: Student表的Sdept属性是外码,参照DEPT表的主码Deptno
CREATE TABLE Student
(Sno CHAR(9) PRIMARY KEY, /* 列级完整性约束条件,Sno是主码*/
Sname CHAR(20) UNIQUE,
Ssex CHAR(2),
Sage SMALLINT,
Sdept CHAR(20),
FOREIGN KEY(Sdept) REFERENCES DEPT(Deptno)
/*在表级定义参照完整性*/
);
例: 关系SC中(Sno, Cno)是主码。 Sno, Cno分别参照Student表的主码和Course表的主码
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*/
FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno), /*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*/
);
一个参照完整性将两个表中的相应元组联系起来
对被参照表和参照表进行增删改操作时有可能破坏参照完整性,必须进行检查
DBMS什么时候要进行参照完整性的检查?
例:表SC和Student有四种可能破坏参照完整性的情况
SC表中增加一个元组,该元组的Sno属性的值在表Student中找不到一个元组,其Sno属性的值与之相等
修改SC表中的一个元组,修改后该元组的Sno属性的值在表Student中找不到一个元组,其Sno属性的值与之相等
从Student表中删除一个元组,造成SC表中某些元组的Sno属性的值在表Student中找不到一个元组,其Sno属性的值与之相等。
修改Student表中一个元组的Sno属性,造成SC表中某些元组的Sno属性的值在表Student中找不到一个元组,其Sno属性的值与之相等 。
参照完整性检查和违约处理
参照完整性违约处理
(1) 拒绝(NO ACTION) 执行
不允许该操作执行。该策略一般设置为默认策略
(2) 级联(CASCADE) 操作
当删除或修改被参照表(Student) 的一个元组造成了与参照表(SC) 的不一致,则删除或修改参照表中的所有造成不一致的元组
(3)设置为空值(SET-NULL)
当删除或修改被参照表的一个元组时造成了不一致,则将参照表中的所有造成不一致的元组的对应属性设置为空值。
用户想要删除Student表中的学号为121的学生, 而这个学生在SC表中有选课记录,能否将学号“设置为空值”
[例5.4] 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*/
);
参照完整性的定义方法
参照完整性的检查时机
参照完整性的违约处理
用户定义的完整性是:针对某一具体应用的数据必须满足的语义要求
关系数据库管理系统提供了定义和检验用户定义完整性的机制,不必由应用程序承担
1. 属性上约束条件的定义
CREATE TABLE时定义属性上的约束条件
(1) 不允许取空值
[例5.5] 在定义SC表时,说明Sno、 Cno、 Grade属性不允许取空值。
CREATE TABLE SC
( Sno CHAR(9) NOT NULL,
Cno CHAR(4) NOT NULL,
Grade SMALLINT NOT NULL,
PRIMARY KEY (Sno, Cno),
…
);
(2) 列值唯一
[例5.6]建立专业表DEPT,要求专业名称Dname列取值唯一且不能取空值,专业编号Deptno列为主码。
CREATE TABLE DEPT
( Deptno NUMERIC(2),
Dname CHAR(9) UNIQUE NOT NULL,
/*要求Dname列值唯一, 并且不能取空值*/
PRIMARY KEY (Deptno)
);
(3) 用CHECK短语指定列值应该满足的条件
[例5.7] Student表的Ssex只允许取“男”或“女”。
CREATE TABLE Student
( Sno CHAR(9) PRIMARY KEY,
Sname CHAR(8) NOT NULL,
Ssex CHAR(2) CHECK (Ssex IN (‘男’,’女’)) ,
/*性别属性Ssex只允许取'男'或'女' */
Sage SMALLINT,
Sdept CHAR(20)
);
[例5.8] SC表的Grade的值应该在0和100之间。
CREATE TABLE SC
( Sno CHAR(9) ,
Cno CHAR(4),
Grade SMALLINT CHECK (Grade>=0 AND Grade <=100),
/*Grade取值范围是0到100*/
PRIMARY KEY (Sno,Cno),
FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno),
FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno)
);
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
1. 元组上约束条件的定义
属性上的约束条件:只涉及单个属性
CREATE TABLE Student
( Sno CHAR(9) PRIMARY KEY,
Sname CHAR(8) NOT NULL,
Ssex CHAR(2) CHECK (Ssex IN (‘男’,’女’)) ,
Sage SMALLINT,
Sdept CHAR(20)
);
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
数据库课程 的学分不能低于2学分
在CREATE TABLE时可以用CHECK子句定义元组上的约束条件
[例5.9]当学生的性别是男时,其名字不能以Ms.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
元组上的约束条件检查和违约处理
属性上的用户定义完整性
元组上的用户定义完整性
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