數(shù)據(jù)庫原理與應用快速入門3.1鍵3.2級聯(lián)更新和級聯(lián)刪除3.3表間聯(lián)系第3章

理解數(shù)據(jù)庫相關(guān)概念3.4排序與索引3.5實施約束3.1.1主鍵和實體完整性3.1.2為表設(shè)置主鍵3.1鍵3.1.3外鍵和參照完整性3.1.4為表設(shè)置外鍵3.1.1主鍵和實體完整性鍵（Key）是關(guān)系中一列或者多列的組合。關(guān)系中存在一些鍵，它們保存的數(shù)據(jù)，其值是唯一的，可以用來唯一地標識表中的一條記錄。我們從這些能唯一標識一條記錄的鍵中選擇一個作為主鍵（PrimaryKey）。簡單的情況下，主鍵只包含一列，在復雜的情況下，主鍵可能包含多列，甚至包含關(guān)系中的全部列。3.1.1主鍵和實體完整性請注意，判斷某些鍵是否能唯一標識一條記錄，僅對關(guān)系中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進行檢查是不夠的?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)沒有重復，并不代表將來保存在關(guān)系中的數(shù)據(jù)不會發(fā)生重復。在實際應用中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計者必須詢問用戶或相關(guān)專家，以確定哪些鍵能唯一標識一條記錄。3.1.1主鍵和實體完整性選取主鍵的一般原則是，主鍵盡量簡單而確定。整型數(shù)據(jù)操作起來效率比其他數(shù)據(jù)類型高，主鍵應優(yōu)先考慮整型；而隱私信息則最好不要用作主鍵，如身份證號。3.1.1主鍵和實體完整性主鍵確定后，我們在描述表的結(jié)構(gòu)時可在主鍵的下方加上下劃線。students（stuId，stuName，class，sex，birth，telNo，Email，comment）3.1.1主鍵和實體完整性既然主鍵用于唯一標識關(guān)系中的一條記錄，那么主鍵下的數(shù)據(jù)項不能為空值，因為空值不能用于標識記錄。同時，主鍵下的數(shù)據(jù)項也不能出現(xiàn)重復，因為一旦發(fā)生重復，就不再是唯一標識了。這種保證主鍵字段的取值唯一且不能為空值的規(guī)則，稱為實體完整性。3.1.2為表設(shè)置主鍵設(shè)置主鍵有兩種方式，一是直接通過命令進行設(shè)置，二是通過圖形化工具進行設(shè)置。3.1.2為表設(shè)置主鍵通過命令為表設(shè)置主鍵CREATETABLE表名(列名1數(shù)據(jù)類型[列級約束條件][默認值],列名2數(shù)據(jù)類型[列級約束條件][默認值],......[表級約束條件]);創(chuàng)建表時，可以在列級約束條件或表級約束條件中設(shè)置主鍵。在列級約束條件中設(shè)置主鍵適用于主鍵是單個列的情況，直接在該列的數(shù)據(jù)類型后面加上PRIMARYKEY。在表級約束條件中設(shè)置主鍵適用于主鍵是多個列的組合的情況，格式為PRIMARYKEY(列名1,列名2...)。3.1.2為表設(shè)置主鍵【例3-1】在數(shù)據(jù)庫student中創(chuàng)建數(shù)據(jù)表students，同時指定stuId列為主鍵。createtablestudents(stuIdchar(9)primarykey,stuNamevarchar(10),classvarchar(30),sexenum('男','女'),birthdate,telNovarchar(15),Emailvarchar(50),commentvarchar(100));3.1.2為表設(shè)置主鍵【例3-2】在數(shù)據(jù)庫student中創(chuàng)建數(shù)據(jù)表sc，同時指定stuId和corId列組合為主鍵。createtablesc(stuIdchar(9),corIdchar(3),scoredecimal(4,1),strDatedate,primarykey(stuId,corId));3.1.2為表設(shè)置主鍵如果一個數(shù)據(jù)表已經(jīng)存在于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，只是在創(chuàng)建表時沒有設(shè)置主鍵，則可以使用修改表命令增加主鍵的設(shè)置。命令如下：

ALTERTABLE表名MODIFY字段名數(shù)據(jù)類型PRIMARYKEY;3.1.2為表設(shè)置主鍵【例3-3】對于數(shù)據(jù)庫student中已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)表courses，設(shè)置列corId為主鍵。

ALTERTABLEcoursesMODIFYcorIdPRIMARYKEY;3.1.2為表設(shè)置主鍵通過圖形化工具為表設(shè)置主鍵【例3-4】使用Navicat為數(shù)據(jù)庫student中的students表設(shè)置主鍵。3.1.2為表設(shè)置主鍵通過圖形化工具為表設(shè)置主鍵【例3-5】使用Navicat為數(shù)據(jù)庫student中的sc表設(shè)置主鍵。3.1.3外鍵和參照完整性所謂外鍵(ForeignKey)，指的是在關(guān)系A(chǔ)中的鍵F，如果與關(guān)系B中的主鍵K相對應，則鍵F稱為關(guān)系A(chǔ)的外鍵。3.1.3外鍵和參照完整性外鍵的數(shù)據(jù)必須在相對應的主鍵中預先存在的規(guī)則，稱為參照完整性。參照完整性在一定程度上保證了數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性。3.1.4為表設(shè)置外鍵設(shè)置外鍵有兩種方式，一是直接通過命令進行設(shè)置，二是通過圖形化工具進行設(shè)置。3.1.4為表設(shè)置外鍵通過命令為表設(shè)置外鍵創(chuàng)建表時，可以在表級約束條件中設(shè)置外鍵。設(shè)置外鍵的命令語法格式如下：

[CONSTRAINT外鍵名]FOREIGNKEY(列名)REFERENCES主表名(列名)其中，外鍵名是設(shè)置的外鍵的名稱，可以省略不寫；列名為要設(shè)置外鍵的列，主表名為其對應的主鍵表名，列名為主鍵列名。3.1.4為表設(shè)置外鍵【例3-6】在數(shù)據(jù)庫student中創(chuàng)建數(shù)據(jù)表sc，指定stuId和corId列組合為主鍵。同時，指定stuId列為外鍵，參考students表的主鍵stuId，指定corId列為外鍵，參考courses表的主鍵corId。createtablesc(stuIdchar(9),corIdchar(3),scoredecimal(4,1),strDatedate,primarykey(stuId,corId),Foreignkey(stuId)referencesstudents(stuId),Foreignkey(corId)referencescourses(corId));3.1.4為表設(shè)置外鍵通過圖形化工具設(shè)置外鍵【例3-7】使用Navicat為數(shù)據(jù)庫student中的sc表設(shè)置外鍵。3.2級聯(lián)更新和級聯(lián)刪除3.2級聯(lián)更新和級聯(lián)刪除所謂級聯(lián)更新，指在設(shè)置好外鍵的表A和B之間，如果表B的主鍵K中某一數(shù)據(jù)項發(fā)生更改，則數(shù)據(jù)庫會自動更改表A的外鍵F中對應的數(shù)據(jù)項（如果存在對應）。3.2級聯(lián)更新和級聯(lián)刪除所謂級聯(lián)刪除，指如果表B的主鍵K中某一數(shù)據(jù)項被刪除了，則數(shù)據(jù)庫會自動刪除表A的外鍵F中對應的數(shù)據(jù)項（如果存在對應）。3.2級聯(lián)更新和級聯(lián)刪除【例3-8】使用Navicat分別為student數(shù)據(jù)庫中的students表和sc表、courses表和sc表之間的主外鍵關(guān)系設(shè)置級聯(lián)更新和級聯(lián)刪除。3.2級聯(lián)更新和級聯(lián)刪除【例3-8】使用Navicat分別為student數(shù)據(jù)庫中的students表和sc表、courses表和sc表之間的主外鍵關(guān)系設(shè)置級聯(lián)更新和級聯(lián)刪除。3.3.1一對一聯(lián)系3.3.2一對多聯(lián)系3.3表間聯(lián)系3.3.3多對多聯(lián)系3.3.1

一對一聯(lián)系如果第一個表的一條記錄僅關(guān)聯(lián)到第二個表的一條（或零條）記錄，并且第二個表的一條記錄也僅關(guān)聯(lián)到第一個表的一條記錄（注意，此時必須有一條關(guān)聯(lián)記錄，不能是零條），就稱這對表之間存在一對一的聯(lián)系。這時，第一個表為父表，第二個表為子表。3.3.2

一對多聯(lián)系如圖3-15所示，students表中含有“dorNo”這一外鍵，表示宿舍序號，對應dormitory表中的主鍵“no”?，F(xiàn)實的情況是，一個學生住在一間宿舍，一間宿舍可以住多名學生，或者一名學生都不住。表現(xiàn)在表上，對于students表，每條記錄有一個宿舍序號dorNo；dormitory表（no為主鍵）的一條記錄對應學生表（dorNo為外鍵）零條或多條記錄。這種表間聯(lián)系即為一對多聯(lián)系，其中dormitory表是父表，students表是子表。一對多聯(lián)系是數(shù)據(jù)庫中出現(xiàn)最多、最為重要的表間聯(lián)系。3.3.2

一對多聯(lián)系3.3.3

多對多聯(lián)系如果第一個表的一條記錄可以關(guān)聯(lián)到第二個表的一條或多條記錄，并且第二個表的一條記錄，也可關(guān)聯(lián)到第一個表的一條或多條記錄，或者更精確地說，第一個表與第二個表是一對多，第二個表與第一個表也是一對多，就稱這兩個表之間存在多對多聯(lián)系。3.3.3

多對多聯(lián)系多對多的聯(lián)系難以在數(shù)據(jù)庫中直接表示，一般要轉(zhuǎn)換成兩個一對多的聯(lián)系。3.3.3

多對多聯(lián)系了解了表間聯(lián)系之后，我們?nèi)绾闻袛鄶?shù)據(jù)庫中存在的多個表兩兩之間到底有沒有聯(lián)系，又是哪種聯(lián)系呢？可以采用以下的步驟進行判斷：

（1）看看兩個表之間是否存在主外鍵的關(guān)聯(lián)，即一個表的主鍵是否在另外一個表中出現(xiàn)了。如果不存在，則這兩個表一般沒有聯(lián)系。如果存在關(guān)聯(lián)，則繼續(xù)步驟（2）。

（2）看看主鍵所在表中的一條記錄對應外鍵所在表的幾條記錄。如果主鍵表一條記錄僅對應外鍵表一條或零條記錄，則這兩個表之間存在一對一聯(lián)系；如果主鍵表一條記錄對應外鍵表多條或零條記錄，則這兩個表之間存在一對多聯(lián)系。實際上，一對多的聯(lián)系是數(shù)據(jù)庫中存在最多的表間聯(lián)系。多對多聯(lián)系因為難以在數(shù)據(jù)庫中表達，一般都會轉(zhuǎn)換成兩個一對多來表示。3.4.1排序3.4.2索引3.4排序和索引3.4.1

排序在數(shù)據(jù)庫中，常規(guī)的排序規(guī)則如下：（1）數(shù)值型數(shù)據(jù)：按值的大小進行排序。（2）英文字符：按英文碼表內(nèi)的編碼進行排序，如ASCII碼。（3）中文字符：按中文碼表內(nèi)的編碼進行排序。表面上看，一般是按拼音的字典順序進行排序。（4）英文符號比中文符號小，中文符號比中文字小，而空值是最小的。3.4.1

排序在數(shù)據(jù)庫中，常規(guī)的排序規(guī)則如下：（5）可能在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，指定了別的排序規(guī)則，如漢字按筆畫順序排序。也可能在已有的排序規(guī)則基礎(chǔ)上，加上更多的規(guī)則，如加上一條“英文不區(qū)分大小寫”。（6）字符串確定大小的方法：逐個比較相應位置的字符，先出現(xiàn)大字符的字符串較大。（7）不同類型的數(shù)據(jù)無法正確比較大小。3.4.2

索引索引本質(zhì)上來說，就是一種排序。在已排序的表中查找數(shù)據(jù)，通常速度會更快。索引的作用主要是為了加快數(shù)據(jù)的檢索定位。有時，表中有索引和沒有索引，查詢的性能相差極遠，足以影響用戶的體驗。3.4.2

索引圖3-19是索引原理的簡單示意圖。3.4.2

索引實際上，表上的索引并不是越多越好。通常情況下，只有當經(jīng)常查詢索引列中的數(shù)據(jù)時，才需要對該列創(chuàng)建索引。索引數(shù)據(jù)會占用磁盤空間，過度索引可能降低數(shù)據(jù)添加、刪除和更新的速度。不過在多數(shù)情況下，索引所帶來的數(shù)據(jù)檢索速度的優(yōu)勢大大超過它的不足之處。另外，如果列的數(shù)據(jù)存在大量重復，索引的效果將不明顯。3.4.2

索引常用的索引類型有：唯一索引、非唯一索引、主鍵索引等。唯一索引不允許兩行數(shù)據(jù)具有相同的索引值，但允許有空值。如果現(xiàn)有數(shù)據(jù)中存在重復的鍵值，則只能創(chuàng)建非唯一索引。當新數(shù)據(jù)存入使表中的鍵值重復時，若預先在該鍵上建有唯一索引，數(shù)據(jù)庫將拒絕接受此數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫對于唯一索引和非唯一索引的組織機制是不同的。定義表時，系統(tǒng)自動為主鍵創(chuàng)建主鍵索引，主鍵索引是唯一索引的特殊類型。主鍵索引要求主鍵中的每個值是唯一的。當在查詢中使用主鍵索引時，訪問數(shù)據(jù)的速度很快。3.4.2

索引表3.8student數(shù)據(jù)庫中的索引設(shè)計表索引列索引類型理由studentsstuId主鍵索引作為主鍵，索引自動產(chǎn)生。stuName非唯一索引經(jīng)常按姓名查找數(shù)據(jù)。birth非唯一索引經(jīng)常計算年齡，做與出生年月日相關(guān)的查找。telNo非唯一索引有時按電話查找數(shù)據(jù)。coursescorId主鍵索引作為主鍵，索引自動產(chǎn)生。corName唯一索引常按課程名查找數(shù)據(jù)，希望所有課程都有唯一名稱，以示區(qū)分。scstuId,corId主鍵索引作為主鍵，索引自動產(chǎn)生。strDate非唯一索引選修時，需經(jīng)常作時間判斷，限定時間范圍等。3.4.2

索引為表創(chuàng)建索引的命令格式如下：

CREATE[UNIQUE]INDEX索引名ON表名(列名)[ASC|DESC]其中，UNIQUE為可選參數(shù)，表示唯一索引；索引名最好使用有意義的名稱以方便識別；如果基于數(shù)據(jù)表中的單列創(chuàng)建索引，則列名為單個列，如果基于多列創(chuàng)建索引，則列名包含多個，用逗號隔開；ASC或DESC指定升序或降序排列索引數(shù)據(jù)。3.4.2

索引【例3-9】在student數(shù)據(jù)庫中，為courses表的corName列設(shè)置唯一索引。3.5.1實施非空約束3.5.2實施唯一約束3.5實施約束3.5.3實施默認約束3.5.4實施用戶自定義約束3.5.

實施約束約束，是施加在數(shù)據(jù)庫的表上或者表與表之間的一些規(guī)則。約束的作用是保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)始終處于正確的狀態(tài)。要注意的是，有實在的意義的規(guī)則才是我們所需要的，規(guī)則必須在數(shù)據(jù)的有效性、一致性方面發(fā)揮確切有效的作用。3.5.

實施約束判斷一個約束是否必要，可根據(jù)以下幾個原則：1）可減少輸入錯誤，保證數(shù)據(jù)的有效性。2）約束能夠滿足業(yè)務(wù)的需求，是用戶提出來的，不是自己硬找出來的。3）當指定一個鍵是主鍵或外鍵時，此處隱含了約束（即實體完整性和參照完整性）。3.5.1

實施非空約束如果對表中的列實施了非空約束，則該列的取值不允許為空值。如果用戶在實施了非空約束的列上輸入了空值，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將會報錯。非空約束使用“notnull”來表示。3.5.1

實施非空約束【例3-10】對students表的stuName列實施非空約束。createtablestudents(stuIdchar(9)primarykey,stuNamevarchar(10)notnull,classvarchar(30),sexenum('男','女'),birthdate,telNovarchar(15),Emailvarchar(50),commentvarchar(100));3.5.2

實施唯一約束如果對表中的列實施了唯一約束，則該列的取值不允許重復。如果用戶在實施了唯一約束的列上輸入了重復值，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將會報錯。實施了唯一約束的列允許為空，但空值只能出現(xiàn)一次。唯一約束使用“unique”來表示。3.5.2

實施唯一約束【例3-11】對courses表的corName列實施唯一約束。createtablecourses(corIdchar(3)primarykey,corNamevarchar(30)unique,per