第5章数据库完整性

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1、数据库原理及应用PrincipleandApplicationofDatabase第十章数据库完整性学习目标掌握数据库的完整性和安全性的区别和联系理解完整性约束条件掌握完整性控制掌握SQLServer的完整性技术5.1完整性约束条件数据库的完整性：指数据的正确性、有效性和相容性。如学生的年龄必须是整数，取值范围为18～25；学生的性别只能是男或女；学生的学号必须唯一；学生所在的系必须是学校开设的系等。完整性不同于安全性，前者是为了防止数据库中存在不符合语义的数据，防止错误信息的输入和输出；后者是为了防止非法用户和非法操作。完整性约束条件：是数据模型组成部分中施加在数据库数据之上

2、的语义约束条件，是完整性控制的核心，DBMS应提供定义数据库完整性约束条件，并把它们作为模式的一部分存入数据库中。其作用的对象可以是列、元组、关系。列约束主要是列的类型、取值范围、精度、排序等约束条件；元组约束是元组中各个字段间联系的约束；关系的约束是若干元组间、关系集合上以及关系之间的联系的约束。完整性约束条件涉及上述三类对象，其状态可以静态的，也可以是动态的。静态约束：指数据库每一确定状态时的数据对象所应满足的约束条件，反映了数据库状态合理性的约束，是最重要的一类完整性约束。动态约束：指数据库从一种状态转变为另一种状态时，新、旧值之间所应满足的约束条件，反映了数据库状态变迁

3、的约束。六类完整性约束条件静态列级约束：对一个列的取值域的说明，是最常用也最容易实现的一类完整性约束。它包括以下几个方面：对数据类型的约束(包括数据的类型、长度、单位、精度等)。对数据格式的约束。如出生日期的格式为YY.MM.DD。对取值范围或取值集合的约束。如性别的取值范围是[男,女]。对空值的约束。如学号不能为空，成绩可以为空。其他约束。如关于列的排序。静态元组约束：一个元组由若干列组成，它规定元组的各个列之间的约束关系。如规定订货关系中满足发货量<=订货量，教师关系中满足教授的工资>=2000元。静态关系约束：在一个关系的各个元组之间或者若干关系之间常常存在各种联系或约束

4、。常见的静态关系约束有：实体完整性约束。参照完整性约束。实体完整性和参照完整性约束称为关系的两个不变性。函数依赖约束。统计约束。如规定部门经理的工资不得低于该部门职工平均工资的2倍，不得高于该部门职工平均工资的5倍。动态列级约束：修改列定义或列值时应满足的约束条件。如允许为空修改为不允许为空、学生年龄只能增长。动态元组约束：修改元组值时元组中各个字段应满足的约束条件。如职工工资调整时新工资不得低于原工资+工龄*1.5。动态关系约束：加在关系变化前后状态上的限制条件。如事务的一致性、原子性等约束条件。粒度状态列级元组级关系级静态列定义·类型·格式·值域·空值元组值应满足的条件实体

5、完整性约束参照完整性约束函数依赖约束统计约束动态改变列定义或列值元组新旧值之间应满足的约束条件关系新旧状态间应满足的约束条件5.2完整性控制DBMS的完整性控制机制应具有以下三方面功能定义功能：提供定义完整性约束条件的机制。检查功能：检查用户的操作请求是否违背了完整性约束条件。立即执行的约束(Immediateconstraints)：语句执行完后立即检查是否违背完整性约束。如银行数据库中“借贷总金额应平衡”的约束就应该是延迟执行的约束，从账号A转一笔钱到账号B为一个事务，从账号A转出去钱后账就不平了，必须等转入账号B后账才能重新平衡，这时才能进行完整性检查。延迟执行的约束(D

6、eferredconstrainsts)：完整性检查延迟到整个事务执行结束后进行。违约反应：若用户的请求使数据违背了完整性约束条件，则采取一定的动作来保证数据的完整性。完整性规则的五元组表示：(D,O,A,C,P)，其中：D(Data)：约束作用的数据对象。O(Operation)：触发完整性检查的数据库操作，即当用户发出什么操作请求时需要检查该完整性规则，是立即检查还是延迟检查。A(Assertion)：数据对象必须满足的断言，这是规则的主体。C(Condition)：选择A作用的数据对象值的谓词。P(Procedure)：违反完整性规则时触发的过程。如在“学号不能为空”的约

7、束中，D为Sno属性；O为插入或修改Student元组时；A为Sno不能为空；C无(A可作用于所有记录的Sno属性)；P为拒绝执行该操作。又如在“教授工资不得低于1000元”的约束中，D为工资Sal属性；O为插入或修改职工元组时；A为Sal不能小于1000；C为职称=‘教授’(A仅作用于职称=‘教授’的记录)；P为拒绝执行该操作。关系系统三类完整性的实现：关系数据库系统都提供了定义和检查实体完整性、参照完整性和用户定义完整性的功能。对于违反实体完整性规则和用户定义完整性规则的操作一般采用拒绝