本文深入解析数据库中的数据完整性概念，包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性，以及如何通过SQL语句定义和修改这些完整性约束。同时，探讨了触发器、存储过程和函数在维护数据库完整性中的应用。
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。
实体完整性：主码唯一，不能为空
关系模型的实体完整性：
CREATE TABLE中用PRIMARY KEY定义
主属性只有一个时可以使用列级完整性，将条件直接写在数据类型后面，也可以使用表级完整性，将条件单独写在最后，标明属性名。但是如果有多个属性共同组成主码，则约束条件必须写成表级完整性。
插入或更新操作时，DBMS按照实体完整性规则自动进行检查。
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。
【例5.1】将Student表中的Sno属性定义为码.
（1）列级完整性
/*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）表级完整性
/*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.
有多个属性共同构成主码，只能使用表级完整性。
CREATE TABLE SC
(Sno CHAR(9) NOT NULL,
Cno CHAR(4) NOT NULL,
Grade SMALLINT,
PRIMARY(Sno,Cno));
Sno和Cno可以重复，但是Sno和Cno的组合不能够重复，Sno和Cno共同构成SC表的主码，主码必须唯一。
参照完整性：外码要么为空，要么来自被参照关系的主码。
关系模型的参照完整性定义：
在CREATE TABLE中用FOREIGN KEY短语定义哪些列为外码；用REFERENCES短语指明这些外码参照哪些表的主码 。
例如，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
【例5.3】定义SC中的参照完整性
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*/
);
【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*/
);
注意：在定义外码和级联删除、级联更新之间没有逗号,
测试：
1、当Student表中的Sno更新时，SC表中与之相关的数据也会同时更新。
2、当Student表中的Sno删除时，SC表也会跟着删除。
3、当修改Course中的Cno时，SC表也会变化。
4、当删除Course中的Cno时，拒绝删除。
用户定义的完整性：针对某一具体应用的数据必须满足的语义要求
属性上的约束条件
CREATE TABLE时定义属性上的约束条件: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）
(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));
如果在表级定义实体完整性，隐含了Sno和Cno不允许取空值，则在列级不允许取空值的定义可以不写。
（2）列值唯一
【例5.6】建立部门表DEPT，要求部门名称Dname列取值唯一，部门编号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*/
Location CHAR（10），
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(4) NOT NULL,
Ssex CHAR(2) CHECK (Ssex IN ('男','女')),
/*性别属性只能取“男”或“女：*/
Sage SMALLINT,
Sdept CHAR(20));
测试：
（1）
INSERT
INTO Student
VALUES('201215126','王武','男',19,'CS');
数据插入成功。
（2）
当性别为’F’时插入失败，出现错误。
INSERT INTO Student (Sno,Sname,Ssex,Sdept,Sage)
VALUES ('201215129','王辉','F','IS',18);
因为F没有在集合{男、女}中。这个约束的默认名称为：[CK__Student__Ssex__49C3F6B7]。
【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));
当成绩不在0到100之间时报错
属性上的约束条件检查和违约处理：插入元组或修改属性的值时，关系数据库管理系统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
元组上的约束条件：在CREATE TABLE时可以用CHECK短语定义元组上的约束条件，即元组级的限制
【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.
测试：
（1）输入的是“女”时，通过检查成功插入。
INSERT INTO Student
VALUES('201215189','赵','女',20,'CS');
（2）当插入的是男且姓名不以MS.开头，插入成功
INSERT INTO Student
VALUES('201215188','刘','男',20,'CS');
（3）插入的是男，且姓名以MS.开头，插入失败。
INSERT INTO Student
VALUES('201215187','MS.JU','男',20,'CS');
元组上的约束条件检查和违约处理：插入元组或修改属性的值时，关系数据库管理系统检查元组上的约束条件是否被满足，如果不满足则操作被拒绝执行
完整性约束命名子句
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短语、FOREIGN KEY短语、CHECK短语等.
【例5.10】建立学生登记表Student，要求学号在90000~99999之间，姓名不能取空值，年龄小于30，性别只能是“男”或“女”。
CREATE TABLE Student
( Sno NUMERIC(6)
CONSTRAINT C1 CHECK (Sno BETWEEN 90000 AND 99999),
Sname CHAR(20)
CONSTRAINT C2 NOT NULL,
Sage NUMERIC(3)
CONSTRAINT C3 CHECK (Sage < 30),
Ssex CHAR(2)
CONSTRAINT C4 CHECK (Ssex IN ( '男','女')),
CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY(Sno)
);
在Student表上建立了5个约束条件，包括主码约束（命名为StudentKey）以及C1、C2、C3、C4四个列级约束。
约束条件名可以系统默认，但是在查找修改时不容易找到和记忆。没有显示命名，系统会自动命名；有自定义显示命名，用自定义的。
C2找不到 这是因为在T-SQL：严格地说NULL/NOT NULL不算约束，因此，没有约束名。
如果输入的信息不在这些范围内会提示错误
INSERT INTO Student
VALUES('12312','wang','26','F')
【例5.11】建立教师表TEACHER，要求每个教师的应发工资不低于3000元。
应发工资是工资列Sal与扣除项Deduct之和。
CREATE TABLE TEACHER
(Eno NUMERIC(4) PRIMARY KEY,/*在列级定义主码*/
Ename CHAR(10),
Job CHAR(8),
Sal NUMERIC(7,2),
Deduct NUMERIC(7,2),
Deptno NUMERIC(2),
CONSTRAINT TEACHERKEY FOREIGN KEY(Deptno) REFERENCES DEPT(Deptno),
CONSTRAINT C1 CHECK(Sal+Deduct>=3000));
约束名不能重复，这里将约束的名改为了CC1，否则会提示C1重复的错误。
2. 修改表中的完整性限制
使用ALTER TABLE语句修改表中的完整性限制
【例5.12】去掉例5.10 Student表中对性别的限制。
ALTER TABLE Student
DROP CONSTRAINT C4;
删除了约束条件C4
【例5.13】修改表Student中的约束条件，要求学号改为在900000~999999之间，年龄由小于30改为小于40
/*修改时可以先删除原来的约束条件，再增加新的约束条件*/
ALTER TABLE Student
DROP CONSTRAINT C1;/*删除学号的约束条件*/
ALTER TABLE Student
ADD CONSTRAINT C1 CHECK(Sno BETWEEN 900000 AND 999999);
/*添加新的学好的约束条件，约束名还是原来的C1*/
ALTER TABLE Student
DROP CONSTRAINT C3;/*删除原来的年龄的约束条件*/
ALTER TABLE Student
ADD CONSTRAINT C3 CHECK(Sage<40);
/*添加新的年龄的而约束条件，约束名仍然为C3*/
修改时可以先删除原来的约束条件，再增加新的约束条件，约束名还是原来的。
这里就体现出了自定义约束名的好处，可以更加方便的对约束进行修改。
断言
SQL中，可以使用 CREATE ASSERTION语句，通过声明性断言来指定更具一般性的约束。
- 可以定义比较复杂的完整性约束。
- 断言创建以后，任何对断言中所涉及的关系的操作都会触发DBMS对断言的检查，任何使断言不为真值的操作都会被拒绝执行
1、创建断言的语句格式
CREATE ASSERTION<断言名><CHECK 子句>
每个断言都被赋予一个名字，<CHECK 子句>中的约束条件与WHERE子句的条件表达式类似。
【例5.18】限制数据库课程最多60名学生选修
CREATE ASSERTION ASSE_SC_DB_NUM
CHECK (60 >= (SELECT count(*)
FROM Course,SC
WHERE SC.Cno=Course.Cno and Course.Cname ='数据库')
);
【例5.19】限制每一门课程最多60名学生选修
CREATE ASSERTION ASSE_SC_CNUM1
CHECK(60 >= ALL (SELECT count(*)
FROM SC
GROUP BY Cno)
);
/*此断言的谓词，涉及聚集操作count 和分组函数group by的SQL语句*/
- 删除断言的语句格式为
DROP ASSERTION <断言名>;
注意:在T-SQL中没有ASSERTION功能。
触发器Trigger
1、定义触发器
CREATE TRIGGER语法格式：
CREATE TRIGGER <触发器名>
{BEFORE | AFTER} <触发事件> ON <表名>
REFERENCING NEW|OLD ROW AS<变量>
FOR EACH {ROW | STATEMENT}
[WHEN <触发条件>]<触发动作体>
- 触发事件：触发事件可以是INSERT、DELETE或UPDATE， 也可以是这几个事件的组合，还可以是UPDATE OF<触发列，…>，即进一步指明修改哪些列时激活触发器。
- AFTER/BEFORE是触发的时机
AFTER表示在触发事件的操作执行之后激活触发器
BEFORE表示在触发事件的操作执行之前激活触发器
触发器类型：行级触发器（FOR EACH ROW）、语句级触发器（FOR EACH STATEMENT）
例如,在例5.11的TEACHER表上创建一个AFTER UPDATE触发器，触发事件是UPDATE语句：
UPDATE TEACHER SET Deptno=5;
假设表TEACHER有1000行
如果是语句级触发器，那么执行完该语句后，触发动作只发生1次
如果是行级触发器，触发动作将执行1000次
注意：不同的RDBMS产品触发器语法各不相同
【例5.21】当对表SC的Grade属性进行修改时，若分数增加了10%则将此次操作记录到下面表中：
SC_U（Sno,Cno,Oldgrade,Newgrade）
其中Oldgrade是修改前的分数，Newgrade是修改后的分数。
CREATE TRIGGER SC_T
AFTER UPDATE OF Grade ON SC
REFERENCING
OLD row AS OldTuple,
NEW row AS NewTuple
FOR EACH ROW
WHEN (NewTuple.Grade>=1.1*OldTuple.Grade)
INSERT INTO SC_U(Sno,Cno,OldGrade,NewGrade)
VALUES (OldTiple.Sno,OldTuple.Cno,OldTuple.Grade,NewTuple.Grade)
【5.22】将每次对表Student的插入操作所增加的学生个数记录到表StudentInsertLog中。
CREATE TRIGGER Student_Count
AFTER INSERT ON Student
REFERENCING
NEW TABLE AS DELTA
FOR EACH STATEMENT /*语句级触发器*/
INSERT INTO StudentInsertLog (Numbers)
SELECT COUNT(*) FROM DELTA
这里参考老师的博客：【Transact-SQL】教材 [例5.22] “触发器”（TRIGGER）
触发器使用说明：
1、 参考教材内容，新建Student表
2、新建表StudentInsertLog
存储学生人数
CREATE TABLE StudentInsertLog
(
Numbers INT
)
3、新建表StudentInsertLogUser
存储用户名和操作时间
CREATE TABLE StudentInsertLogUser
(
UserName nchar(10),
DateAndTime datetime
)
4、 新建触发器Student_Count
当插入新的学生记录时，触发器启动，自动在StudentInsertLog记录学生人数
CREATE TRIGGER Student_Count
ON Student
AFTER
INSERT
AS
INSERT INTO StudentInsertLog(Numbers)
SELECT COUNT(*) FROM Student
5、新建触发器Student_Time
当插入新的学生记录时，触发器启动，自动在StudentInsertLogUser记录用户名和操作时间
CREATE TRIGGER Student_Time
ON Student
AFTER
INSERT
AS
declare @UserName nchar(10)
declare @DateTime datetime
/*这里相当于是定义变量名称*/
select @UserName = system_user
select @DateTime = CONVERT(datetime,GETDATE(),120)
/*这里相当于给变量赋值*/
INSERT INTO StudentInsertLogUser(UserName,DateAndTime)
VALUES (@UserName,@DateTime)
6、测试触发器效果
INSERT
INTO Student
VALUES ('201215135','王五','男',18,'CS');
SELECT * FROM Student
SELECT * FROM StudentInsertLog
SELECT * FROM StudentInsertLogUser
再插入一条数据时：
【例5.23】定义一个BEFORE行级触发器，为教师表Teacher定义完整性规则“教授的工资不得低于4000元，如果低于4000元，自动改为4000元”。
CREATE TRIGGER Insert_Or_Update_Sal
BEFORE INSERT OR UPDATE ON Teacher
/*触发事件是插入或更新操作*/
FOR EACH ROW /*行级触发器*/
BEGIN /*定义触发动作体，是PL/SQL过程块*/
IF (new.Job='教授') AND (new.Sal < 4000)
THEN new.Sal :=4000;
END IF;
END;
IF与END IF 相对应，BEGIN与END 相对应。
这些语句在SQL SERVER 中运行时可能归出现错误
sql server 创建触发器的语句格式：（参考链接）sql server 创建触发器的语句格式
CREATE TRIGGER 触发器名 ON 表名/视图名
{ FOR | AFTER | INSTEAD OF } { [DELETE] [,] [INSERT] [,] [UPDATE] }
AS
触发器内容（SQL 语句）
2、激活触发器
触发器的执行，是由触发事件激活的，并由数据库服务器自动执行！
一个数据表上可能定义了多个触发器，遵循如下的执行顺序:
（1） 执行该表上的BEFORE触发器;
（2） 激活触发器的SQL语句;
（3） 执行该表上的AFTER触发器。
3、删除触发器
删除触发器的SQL语法：
DROP TRIGGER <触发器名> ON <表名>;
存储过程：由过程化SQL语句，经编译和优化后存储在数据库服务器中，可以被反复调用，运行速度较快。（类似C语言中的函数）
（1）创建存储过程
CREATE OR REPLACE PROCEDURE 过程名([参数1,参数2,...]) AS <过程化SQL块>；
（2）执行存储过程
CALL/PERFORM PROCEDURE 过程名([参数1,参数2,...])；
使用CALL或者PERFORM等方式激活存储过程的执行
数据库服务器支持在过程体中调用其他存储过程
（3）修改存储过程
ALTER PROCEDURE 过程名1 RENAME TO 过程名2;
（4）删除存储过程
DROP PROCEDURE 过程名()；
【例8.8】利用存储过程来实现下面的应用：从账户1转指定数额的款项到账户2中。
CREATE OR REPLACE PROCEDURE TRANSFER(inAccount INT,outAccount INT,amount FLOAT)
/*定义存储过程TRANSFER，参数为转入账户、转出账户、转账额度*/
/*这是标准SQL ,T-SQL的步骤在下面，使用@*/
AS DECLARE /*定义变量*/
totalDepositOut Float;
totalDepositIn Float;
inAccountnum INT;
BEGIN /*检查转出账户的余额 */
SELECT Total INTO totalDepositOut FROM Accout
WHERE accountnum=outAccount;
IF totalDepositOut IS NULL THEN
/*如果转出账户不存在或账户中没有存款*/
ROLLBACK; /*回滚事务*/
RETURN
END IF;
IF totalDepositOut< amount THEN /*如果账户存款不足*/
ROLLBACK; /*回滚事务*/
RETURN
END IF
SELECT Accountnum INTO inAccountnum FROM Account
WHERE accountnum=inAccount;
IF inAccount IS NULL THEN /*如果转入账户不存在*/
ROLLBACK; /*回滚事务*/
RETURN;
END IF;
UPDATE Account SET total=total-amount
WHERE accountnum=outAccount; /* 修改转出账户余额，减去转出额 */
UPDATE Account SET total=total + amount
WHERE accountnum=inAccount; /* 修改转入账户余额，增加转入额 */
COMMIT; /* 提交转账事务 */
END;
在T-SQL中定义变量时加上@，如@inAccount INT
【例8.9】 从账户01003815868转10000元到01003813828账户中。
CALL PROCEDURE TRANSFER(01003813828,01003815868,10000);
步骤： 参考老师的博客：（参考博客）【Transact-SQL】教材 [例8.8] “存储过程”（PROCEDURE）
1、建立新表Account，并写入两个用户
DROP TABLE IF EXISTS Account;
CREATE TABLE Account
(
accountnum CHAR(3), -- 账户编号
total FLOAT -- 账户余额
);
INSERT INTO Account VALUES(101,50);
INSERT INTO Account VALUES(102,100);
SELECT * FROM Account
2、建立存储过程
IF (exists (select * from sys.objects where name = 'Proc_TRANSFER'))
DROP PROCEDURE Proc_TRANSFER
GO
CREATE PROCEDURE Proc_TRANSFER
@inAccount INT,@outAccount INT,@amount FLOAT
/*定义存储过程TRANSFER，参数为转入账户、转出账户、转账额度*/
AS
BEGIN TRANSACTION TRANS
DECLARE /*定义变量*/
@totalDepositOut Float,
@totalDepositIn Float,
@inAccountnum INT;
/*检查转出账户的余额 */
SELECT @totalDepositOut = total FROM Account WHERE accountnum = @outAccount;
/*如果转出账户不存在或账户中没有存款*/
IF @totalDepositOut IS NULL
BEGIN
PRINT '转出账户不存在或账户中没有存款'
ROLLBACK TRANSACTION TRANS; /*回滚事务*/
RETURN;
END;
/*如果账户存款不足*/
IF @totalDepositOut < @amount
BEGIN
PRINT '账户存款不足'
ROLLBACK TRANSACTION TRANS; /*回滚事务*/
RETURN;
END
/*检查转入账户的状态 */
SELECT @inAccountnum = accountnum FROM Account WHERE accountnum = @inAccount;
/*如果转入账户不存在*/
IF @inAccountnum IS NULL
BEGIN
PRINT '转入账户不存在'
ROLLBACK TRANSACTION TRANS; /*回滚事务*/
RETURN;
END;
/*如果条件都没有异常，开始转账。*/
BEGIN
UPDATE Account SET total = total - @amount WHERE accountnum = @outAccount; /* 修改转出账户余额，减去转出额 */
UPDATE Account SET total = total + @amount WHERE accountnum = @inAccount; /* 修改转入账户余额，增加转入额 */
PRINT '转账完成，请取走银行卡'
COMMIT TRANSACTION TRANS; /* 提交转账事务 */
RETURN;
END
3. 执行存储过程
（1）正常情况：
EXEC Proc_TRANSFER
@inAccount = 101, --转入账户
@outAccount = 102, --转出账户
@amount = 50 --转出金额
SELECT * FROM Account
（2）当余额不足情况，
EXEC Proc_TRANSFER
@inAccount = 101, --转入账户
@outAccount = 102, --转出账户
@amount = 100 --转出金额
SELECT * FROM Account
（3）当转入的账户不存在情况
EXEC Proc_TRANSFER
@inAccount = 103, --转入账户
@outAccount = 102, --转出账户
@amount = 100 --转出金额
SELECT * FROM Account
（4）当转出的账户不存在的情况时
EXEC Proc_TRANSFER
@inAccount = 101, --转入账户
@outAccount = 105, --转出账户
@amount = 10 --转出金额
SELECT * FROM Account
当转账情况不合实际时都显示出原来的账户情况。
函数和存储过程的异同
同：都是持久性存储模块
异：函数必须指定返回的类型
1、函数的定义语句格式
CREATE OR REPLACE FUNCTION 函数名 ([参数1,参数2,…]) RETURNS <类型> AS <过程化SQL块>;
2、 函数的执行语句格式
CALL/SELECT 函数名 ([参数1,参数2,…]);
3、 修改函数
- 重命名
ALTER FUNCTION 过程名1 RENAME TO 过程名2; - 重新编译
ALTER FUNCTION 过程名 COMPILE;
总结：触发器和存储过程方面理解还需要加强，基本可以看懂，但是自己写不出来。
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