第五章 数据库完整性

数据库的完整性指的是数据的正确性和相容性。数据的正确性指数据是符合现实世界语义、反映当前实际状况的；数据的相容性指数据库同一对象在不同关系表中的数据是符合逻辑的。

为了维护数据库的完整性，数据库管理系统必须能够实现如下功能：

1. 提供定义完整性约束条件的机制

2. 提供完整性检查的方法

3. 进行违约处理

5.1 实体完整性

5.1.1 定义实体完整性

关系模型中的实体完整性在CREATE TABLE 中用 PRIMARY KEY 定义。

对单属性构成的码有两种定义方法：

• 定义为列及约束条件

  CREATE TABLE Student(

  Sno char(9) PRIMARY KEY,

  Sname char(20) not null

  );

• 定义为表级约束条件

  CREATE TABLE Student(

  Sno char(9),

  Sname char(20) not null,

  PRIMARY KEY(Sno)

  );

对多个属性构成的码只有一种方法

• 定义为表级约束条件

  CREATE TABLE SC(

  Sno char(9) NOT NULL,

  Cno char(4) NOT NULL,

  PRIMAYR KEY(Sno,Cno)

  );

5.1.2 实体完整性检查和违约处理

用 PRIMARY KEY 定义了关系的主码后，每当用户程序对基本表插入一条记录或对主码列进行更新操作时，关系数据库管理系统会进行自动检查：

• 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

5.2 参照完整性

5.2.1 定义参照完整性

关系模型中的实体完整性在CREATE TABLE 中用 FOREIGN KEY 定义哪些列为外码，用 REFERENCES指明这些外码参照哪些表的主码。

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。

CREATE TABLE SC(

Sno char(9) NOT NULL,

Cno char(4) NOT NULL,

Grade int,

PRIMARY KEY(Sno,Cno),

FOREIGN KEY(Sno) REFERENCES Student(Sno),

FOREIGN KEY(Cno) REFERENCES Course(Cno)

);

5.2.2 参照完整性检查和违约处理

被参照表	参照表	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/级联删除/设置为空值
修改主码值	可能破坏参照完整性	拒绝/级联删除/设置为空值

5.3 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必须满足的语义要求。

5.3.1 属性上的约束条件

在CREATE TABLE 中定义属性的同时，可以根据应用要求定义属性上的约束条件，即属性值限制，包括：

• 列值非空(NOT NULL)
• 列值唯一(UNIQUE)
• 检查列值是否满足一个条件表达式(CHECK短语)

CREATE TABLE Student(

Sno char(9) PRIMARY KEY,

Sname char(8) NOT NULL,

Ssex char(2) CHECK(Ssex IN (‘男’,‘女’))

);

当往表中元组或修改属性的值时，关系数据库管理系统将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。

5.3.2 元组上的约束条件

在CREATE TABLE 语句中可以用CHECK语句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。

例如，定义当学生的性别是男时，其名字不能以Ms.打头

CREATE TABLE Student(

Sno char(9) PRIMARY KEY,

Sname char(8) NOT NULL,

Ssex char(2),

CHECK (Ssex=‘女’ or Sname NOT LIKE’Ms.%’)

);

当往表中插入元组或修改属性的值时，关系数据库管理系统将检查元组上的约束条件是否被满足，如果不能满足则操作被拒绝操作。

5.4 完整性约束命名子句

完整性约束命名子句CONSTRAINT，用来对完整性约束条件命名，从而可以灵活的增加、删除一个完整性约束条件。

1.完整性约束命名子句

CONSTRAINT <完整性约束条件名><完整性约束条件>

<完整性约束条件>包括not null、unique、primary key、foreign key、check短语等。

例如，

CREATE TABLE Student(

Sno char(9),

Sname char(8) CONSTRAINT C1 NOT NULL,

Ssex char(2) CONSTRAINT C2 CHECK(Ssex IN(‘男’,‘女’)),

CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY(Sno)

);

2.修改表中的完整性限制

例如，ALTER TABLE Student

​ DROP CONSTRAINT C2；