数据库考点之完整性（实体、参照、用户自定义）、触发器

如题：2019年10月

答案：P143,相容性。理解就行了。为什么会是相容性？是和关系型数据库中的关系相关。关系就涉及到相处规则问题，数据也是一样。数据间不能相互矛盾。

扩展：mysql中的完整性约束实现，书上讲了三种，实体、参照、用户自定义完整性，其实还有个用户自定的域完整性。

实现方式：

 

实体完整性

在关系数据库中，一条记录代表一个实体。而实体是可以相互区分、识别的，也即它们应具有某种唯一性标识（该标识不能取相同的值，也不能为空）。其实这里就是候选键的定义。

如何实现实体完整性呢？

A、主键约束：一张表只能有一列设置主键，值必须唯一，不允许为空，innoDB存储引擎，主键就是索引。
B、唯一值约束：一张表可以有多个列添加唯一值约束，一直允许一条记录为空值。（只能有一条记录为空,挺新鲜的，需要记忆）。

主键约束：

主键约束相当于唯一约束与非空约束的组合，主键约束列不允许重复，也不允许出现空值；多列组合的主键约束，列都不允许为空值，并且组合的值不允许重复。每个表最多只允许一个主键，建立主键约束可以在列级别创建，也可以在表级别上创建。

列级创建，在表的某个列属性后，加上primary key，如：

create table product
 (
 productID int PRIMARY KEY,
 pName VARCHAR(10),
 price DOUBLE
 )ENGINE=MyISAM default CHARSET=utf8;

表级创建，在表所有列的属性后，加上primary key(index_col_name,...),复合主键只适用此方法。如：

create table product
 (
 productID int,
 pName VARCHAR(10),
 price DOUBLE,
 CONSTRAINT pk_s_productID PRIMARY KEY(productID)
 )ENGINE=MyISAM default CHARSET=utf8;

复合主键，如

create table student
 (
 studentID int,
 id INT,
 sname VARCHAR(10),
 score int,
 PRIMARY KEY(studentid,id)
 )ENGINE=MyISAM default CHARSET=utf8;

扩展：

增加主键：适用于复合主键

alter table TStudent add primary key(studentid);

删除主键：适用复合主键

alter table TStudent drop primary key;

自增主键：自增AUTO_INCREMENT 关键字

如果不指定主键值，会自动在现有主键值的最大值上自动增加1作为新记录的主键，主键值默认从1开始。可以在数据数据类型整数型的列上添加自增主键。

创建：

create table product
 (
 productID int PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT not NULL,
 pName VARCHAR(10),
 price DOUBLE
 )ENGINE=MyISAM default CHARSET=utf8;

为现有表增加自增列

alter table TStudent modify column studentID int PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT;

删除表中自增列

alter table TStudent modify column studentID int not NULL;

删除自增列，仍然时主键，但是没有自增长功能

 

唯一约束：指定某列和几列组合的数据不能重复

创建表时指定唯一性约束

create table score
 (sname VARCHAR(10) UNIQUE,
 score int not NULL
 );

给现有列增加唯一性约束

alter table score add CONSTRAINT uc_sname UNIQUE(sname);

如果表中现有记录有重复值，不允许添加唯一性约束。可以通过聚合函数，查找有重复值的记录，删除，再创建唯一性约束。

扩展：

创建复合唯一约束

create table student
 (
 studentID int,
 id INT,
 sname VARCHAR(10),
 score int,
 CONSTRAINT uc_id UNIQUE(studentID, id)
 )ENGINE=MyISAM default CHARSET=utf8;

删除列的唯一性约束

alter table score drop index uc_sname;

 

参照完整性

在删除和输入记录时，引用完整性保持表之间已定义的关系。引用完整性确保键值在所有表中一致，不能引用不存在的值.

MySQL参照完整性一般是通过MySQL外键(foreign key)或单独列用 reference_definition实现的。
外键（仅innoDB支持）所引用表的列必须是主键。
外键声明包括三个部分：
A、哪个列或列组合是外键
B、指定外键参照的表和列
C、参照动作[cascade（级联操作），restrict（拒绝操作），set null（设为空），no action，set default]。
如果外键约束指定了参照动作，主表记录做修改，删除，从表引用的列会做相应修改，或不修改，拒绝修改或设置为默认值。
引用表的列名必须是主键，且在删除引用表时必须删除引用关系或者删除当前表。

创建表时指定外键：

创建两张表，学生表student和成绩表score，成绩表的sid列的取值参照学生表（学生表student的sid列设置为主键，且表的存储引擎为innodb，成绩表score的存储引擎也必须设置为innodb）。

create table student
(
sid int not null primary key,
sname varchar(20)
) engine=innodb;
create table score
(
sid int not null,
mark INT,
constraint score_fk FOREIGN KEY (sid)  #constraint约束，指定外键约束名
references student(sid) on delete cascade on update cascade
) engine=innodb;

在学生表插入一条记录
insert into student values (1,'孙悟空')
在成绩表插入一条记录，学号是1，成功。
insert into score values (1,98)
在成绩表插入一条记录，学号是2，失败。
insert into score values (2,88)
在学生表插入学号是2的一条记录
insert into student values (2,'唐僧')
再在成绩表插入一条学号是2的记录，成功，证明外键参照成功。
insert into score values (2,88);

语法详解：

CONSTRAINT constraint_name
FOREIGN KEY foreign_key_name (columns)
REFERENCES parent_table(columns)
ON DELETE action
ON UPDATE action

• CONSTRAINT子句允许您为外键约束定义约束名称。如果省略它，MySQL将自动生成一个名称。
• FOREIGN KEY子句指定子表中引用父表中主键列的列。您可以在FOREIGN KEY子句后放置一个外键名称，或者让MySQL为您创建一个名称。 请注意，MySQL会自动创建一个具有foreign_key_name名称的索引。
• REFERENCES子句指定父表及其子表中列的引用。 在FOREIGN KEY和REFERENCES中指定的子表和父表中的列数必须相同。
• ON DELETE子句允许定义当父表中的记录被删除时，子表的记录怎样执行操作。如果省略ON DELETE子句并删除父表中的记录，则MySQL将拒绝删除子表中相关联的数据。此外，MySQL还提供了一些操作，以便您可以使用其他选项，例如ON DELETE CASCADE，当删除父表中的记录时，MySQL可以删除子表中引用父表中记录的记录。 如果您不希望删除子表中的相关记录，请改用ON DELETE SET NULL操作。当父表中的记录被删除时，MySQL会将子表中的外键列值设置为NULL，条件是子表中的外键列必须接受NULL值。 请注意，如果使用ON DELETE NO ACTION或ON DELETE RESTRICT操作，MySQL将拒绝删除。
• ON UPDATE子句允许指定在父表中的行更新时，子表中的行会怎样执行操作。当父表中的行被更新时，可以省略ON UPDATE子句让MySQL拒绝对子表中的行的任何更新。 ON UPDATE CASCADE操作允许您执行交叉表更新，并且当更新父表中的行时，ON UPDATE SET NULL操作会将子表中行中的值重置为NULL值。 ON UPDATE NO ACTION或UPDATE RESTRICT操作拒绝任何更新。

扩展：

1、删除参照约束

ALTER TABLEscore DROP FOREIGN KEY score_fk;

2、给现有表增加参照约束

ALTER TABLEscore ADD CONSTRAINTscore_fk2FOREIGN KEY (sid) REFERENCESstudent(sid);

3、验证级联动作删除和更新

在score表创建的参照完整性，删除动作和更新动作的参照动作选择了cascade（级联操作），当学生表的sid更新时，分数表score的相应的sid也会更新，当学生被删除，分数表对应的sid的记录也会自动删除。
更新学生表学号是1的学生的学号为10

update student set sid=10 where sid=1
查看成绩表，可以看到以前学号是1的已经变成了10
select * from score
删除学生表学号是2的学生
delete from student where sid=2
可以看到成绩表，该学生的成绩已经级联删除
select * from score

4、验证级联动作No Aaction

级联动作设置为NO ACTION，如果子表中有匹配的记录,则不允许对父表对应候选键进行update/delete操作。
Restrict动作同no action，都是立即检查外键约束。
将参照动作设置为no action，如果成绩表score有该学生sid，将不能更改学生表student表的学生sid列，也不能删除该学生。除非你先删除该学生的成绩，再删除该学生。
删除score表的外键约束
ALTER TABLEscoreDROP FOREIGN KEYscore_fk;
增加score表的sid列外键约束

ALTER TABLE `score` ADD CONSTRAINT `score_fk` 
FOREIGN KEY (`sid`) REFERENCES `student` (`sid`)
 ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION;

更新学号是10的学生的学号，失败
update student set sid=11 where sid=10
删除学号是10的学生，失败
delete from student where sid=10
需要先删除该学生成绩表中的记录，再删除该学生。

delete from student where sid=10
delete from score where sid=10;

 5、验证级联动作Set NULL

在父表上update/delete记录时，将子表上匹配记录的列设为null ，要注意子表的外键列不能为not null。
删除成绩表的外键约束
ALTER TABLEscoreDROP FOREIGN KEYscore_fk;
增加成绩表的sid列外键约束，参照动作为set null
ALTER TABLEscoreADD CONSTRAINTscore_fkFOREIGN KEY (sid) REFERENCESstudent(sid) ON DELETE SET NULL ON UPDATE SET NULL;
修改成绩表的sid列默认值为NULL

ALTER TABLE `score` MODIFY COLUMN `sid` INTEGER(11) DEFAULT NULL;
insert into student values (1,'孙悟空')
insert into student values (2,'猪八戒')
insert into score values (1,98)
insert into score values (2,88)

删除学生表中学号1的学生
delete from student where sid=1
查看成绩表，成绩表中学号为1的列为NULL
select * from score

 

自定义完整性

用户自己定义的业务规则，比如使用触发器实现自定义业务规则。

域完整性

指给定列的取值范围（即输入的有效性），比如性别取值应为男或女。

强制域有效性的方法有：限制类型（通过数据类型）、格式（通过 CHECK 约束和规则）或可能值的范围（通过 FOREIGN KEY 约束、CHECK 约束、DEFAULT 定义、NOT NULL 定义和规则）。

扩展：

1、默认值

在表中插入一条新的记录时，如果没有为该字段赋值，那么数据库系统会自动为该字段赋一条默认值。

create table st
(
sid INT not null primary key auto_increment,
sname varchar(10),
subject varchar(20) default '软件工程',
entertime TIMESTAMP default now()
);

给表中一列添加默认值约束

alter table st modify column subject VARCHAR(20) default '计算机科学与技术';

删除表中一列的默认值约束：

alter table st modify column subject VARCHAR(20) default NULL;

2、创建非空约束

非空约束用于确保当前列的值不为空值，非空约束只能出现在表对象的列上。
Null类型特征： 所有的类型的值都可以是null，包括int、float等数据类型 空字符串是不等于NULL，0也不等于NULL。

创建表时给列指定非空约束

create table score
 (sname VARCHAR(10) not NULL,
 score int not NULL
 );

给指定列指定非空约束

alter table score modify column score int not NULL;

删除非空约束

alter table score modify column score int;

3、检查check

check关键字，在插入新行或者更改已有行时才起作用，作用是阻止不满足条件的值进入该列，对null值无效，因为插入null就相当于没有插入。一个列可有多个check。
age int check(age between 10 and 20);
目前MySQL不支持check约束，微软MSSQL支持Check约束，但创建表时可以指定Check约束，但不起作用。

触发器：

触发器是和表关联的特殊的存储过程，可以在插入，删除或修改表中的数据时触发执行，比数据库本身标准的功能有更精细和更复杂的数据控制能力。

创建触发器：

语法：

CREATE TRIGGER trigger_name trigger_time trigger_event ON tb_name FOR EACH ROW trigger_stmt

语法详解：

trigger_name：触发器的名称。
tirgger_time：触发时机，为BEFORE或者AFTER。

注：

BEFORE：希望验证新数据是否满足使用的限制。
AFTER：希望在激活触发器的语句执行之后完成几个或更多的改变。

trigger_event：触发事件，为INSERT、DELETE或者UPDATE。
tb_name：表示建立触发器的表名，在哪张表上建立触发器。
trigger_stmt：触发器的程序体，可以是一条SQL语句或者是用BEGIN和END包含的多条语句。
FOR EACH ROW表示任何一条记录上的操作满足触发事件都会触发该触发器。
MySQL除了对INSERT、UPDATE、DELETE基本操作进行定义外，还定义了LOAD DATA和REPLACE语句，这两种语句也能引起上述6中类型的触发器的触发。

LOAD DATA 语句用于将一个文件装入到一个数据表中，相当与一系列的 INSERT操作。
REPLACE语句一般来说和INSERT语句很像，只是在表中有primary key或 unique索引时，如果插入的数据和原来primary key或unique索引一致时，会先删除原来的数据，然后增加一条新数据。

INSERT型触发器：插入某一行时激活触发器，通过 INSERT、LOAD DATA、REPLACE语句触发；

1）、在INSERT触发器中，可引用NEW的虚拟表，来访问被插入的行。
2）、在BEFORE INSERT触发器中，NEW中的值也可以被更新。
3）、对于AUTO_INCREMENT中NEW在INSERT执行之前包含的是0值，在INSERT执行之后将包含新的自动生成值。

UPDATE型触发器：更改某一行时激活触发器，通过UPDATE语句触发；

1）、在INSERT触发器中，可引用OLD的虚拟表，来访问以前的值。
2）、在BEFORE INSERT触发器中，NEW中的值也可以被更新（只有被UPDATE语句更新的值才能放入NEW表中）。
3）、OLE中的值全部是只读的，不能被更新。
4）、当触发器涉及对触发表自身的更新操作时，只能使用BEFORE INSERT，而AFTER UPDATE触发器不能使用。

DELETE型触发器：删除某一行时激活触发器，通过DELETE、REPLACE语句触发。

1）、在DELETE触发器中，可引用OLD的虚拟表，来访问被删除的行，可引用NEW的虚拟表，来访问新更新的值。
2）、OLE中的值全部是只读的，不能被更新。

删除触发器：

语法：

DROP TRIGGER [IF EXISTS] [schema_name.]trigger_name

schema_name是数据库的名称，是可选的。如果省略了schema，将从当前数据库中舍弃触发程序。trigger_name是要删除的触发器的名称。

扩展：

MySQL中定义了NEW和OLD，用来表示触发器的所在表中，触发了触发器的那一行数据。
在INSERT型触发器中，NEW用来表示将要（BEFORE）或已经（AFTER）插入的新数据；
在UPDATE型触发器中，OLD用来表示将要或已经被修改的原数据，NEW用来表示将要或已经修改为的新数据；
在DELETE型触发器中，OLD用来表示将要或已经被删除的原数据；
使用方法：NEW.columnName（columnName为相应数据表某一列名）
另外，OLD是只读的，而NEW则可以在触发器中使用SET赋值，不会再次触发触发器，造成循环调用。

1、变量声明：
DECLARE var_name[,...] type [DEFAULT value]
对变量赋值采用SET 语句，语法为：
SET var_name = expr [,var_name = expr] ...

如书中的例子：

2、触发器信息查看

在MySQL中，所有的触发器的定义都存在于INFORMATION_SCHEMA数据库的triggers表中，可以通过查询命令SELECT来查看，具体语法如下：

SHOW TRIGGERS [FROM schema_name];

 

触发器的执行顺序
InnoDB数据库，若SQL语句或触发器执行失败，MySQL会回滚事务，有：
A、如果BEFORE触发器执行失败，SQL无法正确执行。
B、SQL执行失败时，AFTER型触发器不会触发。
C、AFTER类型的触发器执行失败，SQL会回滚。
MySQL的触发器是按照BEFORE触发器、行操作、AFTER触发器的顺序执行的，其中任何一步发生错误都不会继续执行剩下的操作，如果对事务表进行的操作，如果出现错误，那么将会被回滚，如果对非事务表进行操作，那么就无法回滚，数据可能会出错。

3、触发器应用

A、实现业务逻辑

客户下订单订购商品，商品表自动减少数量。
在商品表创建删除触发器，删除某商品，自动删除该商品的订单。
创建产品表，有产品编号，产品名称、产品数量和产品价格四列，其中产品编号自增长列，并设置成主键。

create table product
(
pid int PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
pname VARCHAR(10),
price DOUBLE,
pnum INT
)ENGINE=innoDB default CHARSET=utf8;

创建订单表，有三列，订单编号、产品编号和数量，其中订单编号自增长列，并设置成主键。

create table orders
(
oid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
pid INT,
onum INT
)ENGINE=innoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

插入三种产品，产品名称和数量以及价格

insert into product(pname, pnum, price)values('桃子', 100, 2);
insert into product(pname, pnum, price)values('苹果', 80, 8);
insert into product(pname, pnum, price)values('香蕉', 50, 5);

在订单表上创建触发器，当有订单，会根据订单的产品编号和数量自动减少产品的数量。触发器中NEW代表一个表，存放插入的订单记录。

 

create trigger trigger_order
AFTER INSERT ON orders FOR EACH ROW
BEGIN
UPDATE product SET pnum=pnum-NEW.onum where pid = NEW.pid;
END

插入两个订单

INSERT INTO orders(pid, onum)VALUES(1, 10);
INSERT INTO orders(pid, onum)VALUES(2, 5);

查看产品表，可以看到对应的产品数量减少。操作由订单表的Insert触发器完成。

在订单表上创建新的触发器，当订单定的某产品产品数量大于产品库存，禁止下订单，也就是禁止在订单表中插入记录。
一张表中只能有一个INSERT类型的触发器，先删除INSERT触发器。

drop trigger trigger_order;

MySQL不能在触发器中通过回滚事务取消操作，但如果触发器的SQL语句执行过程中出现错误，会自动撤销操作，曲线实现事务回滚。

create trigger trigger_order 
BEFORE INSERT ON orders FOR EACH ROW
BEGIN
DECLARE var int;
DECLARE mesg varchar(20);
SELECT pnum INTO var FROM product where pid=NEW.pid;
IF var<NEW.onum 
   THEN  SELECT XXXX INTO mesg;
ELSE 
   UPDATE product SET pnum=pnum-NEW.onum where pid=NEW.pid;
END IF; 
END

插入订单，看看如果库存不够是否还能够插入成功。
 

INSERT INTO orders(pid, onum)VALUES(1, 110);

B、实现安全

1、限制插入记录的日期
在订单表上创建插入触发器，周六周日不允许下订单。

create trigger trigger_limitDate
BEFORE INSERT ON orders FOR EACH ROW
BEGIN
DECLARE mesg varchar(10);
IF DAYNAME(now())='sunday' or DAYNAME(now())='saturday' 
   THEN SELECT XXXXX INTO mesg;
ELSE 
   SET mesg='允许插入订单';
END IF;
END

验证上面创建的触发器是否工作正常，看看当前时间是否是周六周日，向订单表插入记录，检查是否能够成功。
 

insert into orders(pid,onum) values (3,30);

2、限制数据更改的范围
在产品表上创建更新触发器，限制产品价格一次上调不能超过20%。
触发器设置成before update，在更改前检查价格增长幅度是否超过20%，如果超过就产生错误，取消操作。
更新操作分为两步，第一步是删除原来的记录，第二步是插入新记录。原来的记录在old表中，新记录在new表中。触发器中new.price存放的是新价格，old.price是原来的价格。

create trigger trigger_limitIncreasePrice
BEFORE UPDATE ON product FOR EACH ROW
BEGIN
DECLARE mesg varchar(10);
if (NEW.price-OLD.price)*100/OLD.price > 20 
   then select XXXX into mesg;
else 
   set mesg='更改成功';
end if;
END

验证触发器
 

update product set price=20 where pid=1;

C、实现数据完整性

使用触发器可以限制表插入某列的数值范围。
创建一个学生表，有四列，姓名、性别、手机和邮箱。

create table personinfo
(
sname VARCHAR(5),
sex CHAR(1),
phone VARCHAR(11)
)ENGINE=innoDB default CHARSET=utf8;

1、指定性别列的取值范围
创建触发器，限制性别列，只允许输入“男”和“女”。before insert触发器，不满足条件执行有错误的SQL语句，退出。

create trigger trigger_limitSex
before insert on personinfo for each row
begin
declare mesg varchar(10);
if NEW.sex='男' or NEW.sex='女' 
then
   set mesg='更改成功';
else 
   select xxxx into mesg;
end if;
End

验证触发器

insert into personinfo VALUES('孙悟空', '难','18900000000');
insert into personinfo VALUES('唐僧', '男','18900000001');

2、限制手机列的取值类型和长度
创建触发器，只允许phone列输入的手机号只能是11位数字，且第一位数字是1。

create trigger trigger_limitPhone
before insert on personinfo for each row
begin
declare mesg varchar(10);
if NEW.phone regexp '[1][0-9]{10}' 
   then set mesg='插入成功';
else 
   select xxxx into mesg;
end if;
End

验证触发器，如果手机列插入的值位数不对或者第一位不是1，插入都将失败。
 

insert into personinfo VALUES('唐僧', '男','2890000001');

使用触发器实现对personinfo表数据操作的跟踪，将跟踪事件记录到一张审计表中review。

create table review
(
username VARCHAR(20),
action VARCHAR(10),
studentID CHAR(5),
sname CHAR(10),
actionTime TIMESTAMP
);

1、创建触发器记录插入操作 

create trigger trigger_insert
before insert on personinfo for each row
begin
insert into review values(user(),'insert',new.sname,now());
End

插入personinfo表一条记录

insert into personinfo values('孙悟空', '男', '13008080808');

查看review表中增加的INSERT记录
select * from review

2、创建触发器记录删除操作

create trigger trigger_delete
after DELETE on personinfo for each row
begin
insert into review values(user(),'delete',old.sname,now());
End

 从personinfo删除一条记录

delete from personinfo where sname='孙悟空';

查看reivew表中增加的DELETE记录

3、创建触发器记录修改操作

create trigger trigger_update
after UPDATE on personinfo for each row
begin
insert review values(user(),'update',new.sname,now());
End

 更新personinfo表中名字为‘孙悟空’的phone。

update personinfo set phone='189080808' where sname='孙悟空';

查看reivew表中增加的UPDATE记录