1、1,第5章 數(shù)據(jù)庫完整性,5.1 概述 1、定義 數(shù)據(jù)的正確性，有效性和相容性。 （防止不符合語義的數(shù)據(jù)的I/O） 2、功能 1）完整性要求定義； 2）監(jiān)督事務(wù)執(zhí)行，測試是否違反完整性限制條件； 3）若發(fā)生違反情況，則進行相應(yīng)處理（拒絕、報告、糾正）。 5.2 完整性約束條件 1、基本概念 定義 施加于DB中數(shù)據(jù)之上的語義限制條件 約束對象 列級、元組級、關(guān)系級,2, 約束對象狀態(tài) 靜態(tài)：反映DB狀態(tài)合理性的約束。 動態(tài)：反映DB狀態(tài)變遷的約束。 約束時機（Immediate constraints） （1）立即約束 一條語句執(zhí)行完后立即檢查。 （2）延遲約束（deferred constra

2、ints） 事務(wù)執(zhí)行結(jié)束后檢查。 轉(zhuǎn)帳，從A到B后，帳才能平，才能進行檢查。 2、靜態(tài)列級約束 對一個列的取值域的約束。 數(shù)據(jù)類型約束 類型、長度、單位、精度 如XM為C型，長8位；YL為I型，長3位。 數(shù)據(jù)格式約束 如工作證號前2位表示省，后3位表示縣，后4位表示單位順序號，后5位表示個人順序號。,3, 值域約束 CJ100，NL150，XB=男，女 空值約束 是否允許空值列。 如CJ可為空。 其它約束（如：列的排序、是否唯一等等） 3、靜態(tài)元組約束 對一個（僅一個）元組中各列值間聯(lián)系的約束。 如：總額單價 工齡年齡 4、靜態(tài)關(guān)系約束 對一個關(guān)系中若干元組之間或若干關(guān)系的聯(lián)系的約束。 實體完

3、整性約束； 參照完整性約束； 函數(shù)依賴約束； 統(tǒng)計約束； 如：職工最低工資不能低于本部門職工平均工資的50%。,4,5、動態(tài)列級約束 修改列定義或列值時的約束。 修改定義約束 修改定義時新老值間的約束。 如：將允許空值列改為不允許空值時，若該列值已有空值，則不可修改。 修改值約束 修改時新舊值間的約束。 如年齡不能修改得更小。 6、動態(tài)元組約束 修改元組時新舊值間的約束。 例如新工資不低于原工資+工齡*1.5。 7、動態(tài)關(guān)系約束 施加于關(guān)系上的前后狀態(tài)的約束 一致性 原子性,5,5.3 完整性控制 1、實體完整性（entity integrity） 對關(guān)系模式主屬性施加的完整性控制。 不允許空

4、，在關(guān)系中取值唯一 例： student (XH,XM,XB,YL)XH不能為空且唯一 course(KH,KM)KH不能為空且唯一 Sc(XH,KH,CJ) (XH，KH)不能為空且唯一 Create table student (XH,Char (6) NOT NULL,); 2、參照完整性（referential integrity） 對外碼施加的完整性控制。（回憶第二章定義） 參照關(guān)系：外碼所在關(guān)系，如SC 被參照關(guān)系：主碼（同時又是另一關(guān)系中的外碼）所在關(guān)系，如student，course。 外碼：sc中的XH，KH,6,1）空值情況 為空（SC中XH為空，表示無這個學(xué)生，或無學(xué)號學(xué)

5、生選修了課程，不合應(yīng)用語義） ，或； 對應(yīng)被參照關(guān)系中該元組存在； 是否可為空，據(jù)應(yīng)用語義確定。 DEPT（DH，DM，DD） EMPL（DH，EH，XM） EMPL中DH可為空，表示該職員還未分配到任何部門工作。 2）刪除被參照關(guān)系元組情況 捆綁刪除（cascades） 參照與被參照關(guān)系中相關(guān)者一起刪除。 被參照關(guān)系中外碼元組刪除 例如：刪除99001號學(xué)生（或者01號課程） 刪去student中XH=99001的元組 （刪去course中KH=01的元組） 則捆綁刪除SC中學(xué)號為99001（課號為01）的所有元組 參照關(guān)系中與被參照關(guān)系中碼值對應(yīng)元組刪除,7,可能層層牽連 如：若SC又是另

6、一參照關(guān)系的被參照關(guān)系，則可能又刪除之。 受限刪除（restricted） 參照關(guān)系沒有一個外碼與要刪除的被參照關(guān)系的主碼值相對應(yīng)時才執(zhí)行刪除。 例如：若SC中外碼值XH，無一個與主碼值(Student.XH, course.KH)對應(yīng)時才刪去student、course中相應(yīng)元組。 置空值刪除（nullifies/set null） 刪去被參照關(guān)系中元組； 參照關(guān)系中所有與被參照關(guān)系中已刪去的主碼值相等的外碼值置為空值。 如：刪去部門表中的某個部門，則職員表中原來屬于該部門的職員的所屬部門號置空。,8, 說明 上述三種，選擇哪一種實施，視應(yīng)用需求確定。 如：學(xué)籍管理中，學(xué)生畢業(yè)了，刪去選課及

7、學(xué)生信息，故需捆綁刪除（course不刪）student信息。 DBMS提供相應(yīng)選擇機制。 3）修改被參照關(guān)系主碼值情況 捆綁修改（cascades） 修改被參照關(guān)系中主碼值。 如修改student中的XH=99003改為XH=99020 同時修改參照關(guān)系中相等外碼值。 如：同時SC中所有99003改為99020 可能逐層牽連。,9, 受限修改（restricted） 僅當參照關(guān)系中沒有一個外碼值與被參照關(guān)系中某個元組主碼值相等時才可修改被參照關(guān)系中的該元組主碼值。 如：僅當SC中學(xué)生無99003時，才可修改student中XH=99003。 置空值修改（nullifies） 修改被參照關(guān)系中

8、的主碼值； 將參照關(guān)系中的與該主碼值相等的外碼置為空值。 說明 具體應(yīng)用中，根據(jù)應(yīng)用需求選擇上述方法執(zhí)行。 DBMS提供機制支持用戶選擇。,10,3、用戶定義完整性（integrity of user definition） 1）空值控制 對給定屬性施加不允許空值限制（NOT NULL） 2）單個屬性控制 為：（CJ is Null） OR (CJ BETWEEN 0 AND 100) 3）多屬性控制 如：XB=男 AND YL=0 AND GRADE=100);,11,例3：CREATE TABLE STUDENT (SNO INT PRIMARY KEY, SNAME CHAR(30) N

9、OT NULL, SSEX CHAR(2), SDEPT INT, CHECK (SSEX=女 OR SNAME NOT LIKE Ms.%); 例4：CREATE TABLE TEACHER (ENO INT, ENAME CHAR(30) NOT NULL, SAL INT, DEDUCT INT, CONSTRAINT C1 CHECK (SQL+DEDUCT=1000);,12,例5：ALTER TABLE TEACHER DROP CONSTRAINT C1; ALTER TABLE TEACHER ADD CONSTRAINT C2 CHECK (SAL+DEDUCT=2000 A

10、ND SAL=1000); 例6：域的使用 CREATE DOMAIN GenderDomain CHAR(2) CHECK (VALUE IN(男,女); 或者 CREATE DOMAIN GenderDomain CHAR(2) CONSTRAINT C3 CHECK (VALUE IN(男,女); ssex GenderDomain, 例7：ALTER DOMAIN GenderDomain DROP CONSTRAINT C3;,13,4、ORACLE完整性 1）實體完整性 CREATE TABLE student (XH NUMBER (8)， XM VARCHAR(8), YL N

11、UMBER(3)， Constraint PK-XH PRIMARY KEY (XH); 一旦定義了主碼，則DBMS自動進行完整性檢查： 主碼不能為空； 主碼值須唯一。,14,2）參照完整性 語句 FOREIGN KEY ：指定外碼屬性 REFERENCES：指定外碼對應(yīng)主碼 ON DELETE CASCADE：指定捆綁刪除要求 例：CREATE TABLE SC (XH NUMBER (8)，KH NUMBER (3)， CJ NUMBER (3)， CONSTRAINT FK_SCXH FOREIGN KEY (XH) REFERENCES student (XH) ON DELETE C

12、ASCADE, CONSTRAINT FK_SCKH FOREIGN KEY (KH) REFERENCES course (KH) ON DELETE CASCADE)；,15, 說明： SC中外碼為XH，KH。 對應(yīng)student主碼為XH。 對應(yīng)course主碼為KH。 當修改student中XH時，先檢查SC中有無元組XH值與之相等，若有，則不能執(zhí)行該修改；當修改course中KH，先檢查SC中有無元組的KH值與之相等，若有，則不能執(zhí)行該修改。 當刪除student或course某元組時，則先在SC中找到相應(yīng)元組，進行捆綁刪除。 3）用戶定義完整性 列值非空（NOT NULL） 列值唯

13、一（UNIQUE） CREAE TABLE COURSE ( KH NUMBER (3), KM VARCHAR (20) CONSTRAINT U1 UNIQUE, XS NUMBER (2)；,16,其中：CONSTRAINT U1 UNIQUE：KM唯一，約束名為U1。 列值范圍限制 例： XB VARCHAR（2） CONSTRAINT CNS_XB1 CHECK（XB IN（男，女）； 例： GZ NUMBER（8.2） CONSTRAINT CNS_GZ1 CHECK（GZ1000.00）； 例：CRETATE TRIGGER UPDATE-CJ BEFORE INSERT OR

14、UPDATE ON CJ FOR EACH ROW WHEN（:NEW.KH=001） AS BEGIN IF ：NEW.CJ50 THEN ：NEW.CJ :=50; ENDIF END,17,說明： 利用觸發(fā)器，當對SC中進入插入元組和修改CJ值時，若為001號課程，則CJ50時一律自動改為50分。 定義觸發(fā)器語句為CREATE OR REPLACE TRIGGER。 （先定義后使用） CREATE TRIGGER語句定義觸發(fā)器的約束條件。 一條完整性規(guī)則可以用一個五元組（D,O,A,C,P）來形式化地表示，其中： D: 數(shù)據(jù)對象Data O：引發(fā)動作地操作Operation A：數(shù)據(jù)對象必須滿足的斷言或語義約束Assertion C：選擇A作用的數(shù)據(jù)對象的謂詞Condition P：被觸發(fā)的過程Procedure 例如：教授的工資不得低于1000元。 D教師的工資，O修改或插入，A不低于1000元，C職稱為教授，P拒絕修改。,18,FOR EACH