数据库完整性
10数据库完整性约束数据库原理
4) 对空值的约束(空值：未定义或未知的值,与零值和空格不同) 有的列允许空值，有的则不允许，如成绩可为空值
5) 其他约束 例：关于列的排序说明，组合列等
2. 静态元组约束
规定元组的各个列之间的约束关系 例：订货关系中发货量<=订货量 教师关系中教授的工资>=700元
例2：在“教授工资不得低于1000元”的约束中 D 约束作用的对象为工资Sal属性 O 插入或修改职工元组时 A Sal不能小于1000 C 职称=′教授′ (A仅作用于职称=‘教授’的记录) P 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的完整性的功能
2. 完整性检查机制
检查用户发出的操作请求是否违背了完整性约束条件
3. 违约反应
如果发现用户的操作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。
10.1 计算机安全性概论
完整性约束条件作用的对象
列：对属性的取值类型、范围、精度等的约束条件 元组：对元组中各个属性列间的联系的约束 关系：对若干元组间、关系集合上及关系之间的联系的约束
受限删除（RESTRICTED）
当参照关系中没有任何元组的外码值与要删除的被参照关系的元组的主 码值相对应时，系统才执行删除操作，否则拒绝此删除操作。
置空值删除（NULLIFIES）
删除被参照关系的元组，并将参照关系中与被参照关系中被删除元组主 码值相等的外码值置为空值。
例：要删除Student关系中Sno=950001的元组， 而SC关系中有4个元组的Sno都等于950001。 级联删除：将SC关系中所有4个Sno=950001的元组一 起删除。如果参照关系同时又是另一个关系的被参照关 系，则这种删除操作会继续级联下去 受限删除：系统将拒绝执行此删除操作。 置空值删除：将SC关系中所有Sno=950001的元组的 Sno值置为空值。 在学生选课数据库中，显然第一种方法和第二种方法都 是对的。第三种方法不符合应用环境语义。
名词解释数据库的完整性
名词解释数据库的完整性数据库的完整性是指数据库中的数据符合事先定义的规则和约束，没有数据的不一致性和错误。
它通常包括实体完整性、域完整性、参照完整性和用户自定义完整性等方面。
一、实体完整性实体完整性是指数据库表中的每一行数据都必须能被识别并与其他表中的数据进行关联。
在关系型数据库中，每个表都必须有一个主键，用于唯一标识其中的每一条记录。
通过定义主键，可以确保每个记录都具有唯一性，避免了数据的重复和混乱。
二、域完整性域完整性是指数据库中每个属性的取值都必须满足其定义的约束条件。
例如，字段的数据类型、长度、格式等都需要满足设定的规则，以保证数据的有效性和一致性。
常见的约束条件包括非空约束、唯一约束、范围约束、正则表达式约束等。
三、参照完整性参照完整性是指数据库中的外键约束能够维护表与表之间的关系，保证数据的一致性和完整性。
外键是指一个表的字段引用另一个表中的主键，用于建立两个表之间的联系。
外键约束可以限制只能插入或更新具有对应主键值的数据，避免了数据的破坏和不一致。
四、用户自定义完整性用户自定义完整性是指用户根据具体业务需求对数据库增加的约束条件，以满足特定的数据要求。
这些约束条件通常是通过触发器、存储过程等方式定义的，可以对数据进行进一步的验证和筛选，确保数据的正确性和有效性。
用户自定义完整性适用于特定的业务场景，能够帮助用户更好地管理和控制数据。
总结起来，数据库的完整性对于数据的有效性和一致性非常重要。
它通过实体完整性、域完整性、参照完整性和用户自定义完整性等方面的规则和约束，确保了数据库中的数据正确、满足要求，并能够与其他数据表之间建立正确的关联。
只有保持数据库的完整性，才能为用户提供可信赖的数据支持，帮助他们做出准确的决策和分析。
第二章数据库的完整性控制数据完整性(DataIntegrity)是指数据的精确
第二章数据库的完整性控制数据完整性（Data Integrity）是指数据的精确性（accuracy）和可靠性（reliability），它是防止数据库中存在不符合语义规定的数据和防止因错误的信息的输入造成无效操作或错误信息而提出的，保证在一个应用程序更新数据的过程中数据的语义正确性。
数据完整性主要分为三类：实体完整性（Entity Integrity），参照完整性（Referential Integrity）以及用户定义的完整性（User-defined Integrity），其中用户定义的完整性主要包括域完整性（Domain Integrity）和其他自定义完整性。
为维护数据库德完整性，数据库管理系统（DBMS）必须提供一种机制来检查数据库中的数据，看其是否满足语义规定的条件。
这些加在数据库数据上的语义约束条件称为数据库完整性规则，它们作为模式的一部分存入数据库中。
完整性控制是指对数据库进行更新操作，要遵守完整性规则，才能保证数据的语义正确性，防止数据库中存在不符合语义的数据。
目的是在合法用户访问数据库的过程中，保证数据的正确性和准确性。
完整性检查机制是指在DBMS中检查数据是否满足完整性条件的机制。
由DBMS在执行更新动作时，检查是否满足预定的完整性约束条件，来进行控制。
广义的完整性控制包括故障恢复、并发控制。
而一般所指的完整性控制是指基于数据库的完整性约束规则，如：实体完整性、引用完整性等。
SQL中两种主要的数据完整性控制机制是指完整性约束规则的定义和检查以及触发器（Trigger）机制。
完整性控制机制应具有三个功能：（1）定义功能，即提供定义完整性约束条件的机制；（2）检查功能，即检查用户发出的操作请求书否违反了约束条件；（3）如果发现用户操作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。
完整性控制机制的工作原理基本上分为两类，一种是定义完整性时就立刻进行检查的，例如实体完整性的定义；另外一种是定义完整性之后进行检查的，例如参照完整性的定义。
数据完整性
3.5 数据完整性在数据库中数据完整性是指保证数据正确的特性，一般包括实体完整性、域完整性、参照完整性。
一、实体完整性是保证表中记录唯一的特性。
即在一个表中，不能有重复的纪录。
候选关键字：如果一个字段的值或几个字段的值能够唯一标识表中的一条记录，这样的字段称为侯选关键字。
主关键字：在一个表中可能会有几个具有这种特性的字段或者字段的组合，这时从中选择一个作为主关键字。
在VFP中将主关键字称做主索引，将侯选关键字称为侯选索引。
实现方法：在VFP中利用主关键字（主索引）或候选关键字（候选索引）来保证表中记录的惟一性。
例1. 打开数据库“成绩管理”，为学生表中的“学号”字段建立主索引(升序)。
二、域完整性1.域：列的取值的范围（EG：数学中的定义域）域完整性：列的取值范围合理性我们以前在创建表的时候指定不同的数据类型和宽度来限制字段的取值类型和取值范围，但这些还远远不够。
我们需要进一步对列里能输入什么样的数据严格要求。
2.实现域完整性的方法：设置列的有效性规则，设置列的默认值⑴设置列的有效性规则例2. 设置“成绩管理”数据库中“学生”表中年龄字段的有效性规则：要求学生表中的年龄必须在15-22之间，否则就认为输入无效！并提示“年龄只能在15-22岁之间！”例3. 设置“学生”表中系部字段的有效性规则：要求系部列的取值必须是四个系之一，如果输入其他值就认为输入无效！并提示“该系部名不存在！”例4.设置“成绩”表中成绩的有效性规则为：成绩只能在0-100分之间，如果用户输入错误，则提示“成绩不在范围内！”⑵为列设置默认值例5.对“学籍”表进行修改，设置“入学日期”的默认值为2009-08-26，然后打开表，输入一条新记录，观察现象例6. 对“学生”表进行修改，设置“系部”列的默认值为基础部，然后打开表，使用Append命令输入一条新记录，观察现象三、参照完整性1.思考：⑴如果同学们在填学生表的时候将自己的班级名称写错了, 写成了一个学校中根本不存在的班级, 这样的结果肯定是错误的。
第5章 数据库完整性
第5章数据库安全性（2课时）数据库的数据保护主要包括数据的安全性和数据的完整性。
数据的安全性是为了保护数据库防止恶意的破坏和非法访问，防范对象是非法用户和非法操作。
数据库的完整性是指数据的正确性和相容性，是为了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，防范对象是不合语义的、不正确的数据。
举例说明数据的完整性（三种完整性各一例）。
为维护数据库的完整性，DBMS必须具备三个功能：1 提供定义完整性约束条件的机制完整性约束条件也称为完整性约束规则，是数据库必须满足的语义约束条件。
SQL标准使用了一系列概念来描述完整性，包括关系模型的实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。
这些完整性一般由SQL的DDL语句来实现。
它们作为数据库模式的一部分存入数据字典中。
2 提供完整性检查的方法DBMS中检查数据是否满足完整性约束条件的机制称为完整性检查。
一般在INSERT、UPDA TE、DELETE语句执行后开始检查，也可以在事务提交时检查。
检查这些操作执行后数据库中的数据库是否违背了完整性约束条件。
3 违约处理DBMS若发现用户的操作违背了完整性约束条件，就采取一定的动作，如拒绝（NOACTION）执行该操作，或级联（CASCADE）执行其他操作，进行违约处理以保证数据的完整性。
目前商用的DBMS产品都支持完整性控制，即完整性定义、检查控制和违约处理都是由DBMS来实现，不必由应用程序来完成，从而减轻了应用程序员的负担。
5.1 实体完整性是关系的两个不变性之一，关系的主属性的取值不能相同，主属性不能取空值，保证在一个关系中不存在两个完全相同的元组。
5.1.1 实体完整性定义关系模型的实体完整性在CREATE TABLE中用PRIMARY KEY定义。
对单属性构成的码有两种说明方法：一种是定义为列级约束条件；一种是定义为表级约束条件。
对多个属性构成的码只有一种说明方法：定义为表级约束条件。
数据库完整性(好)资料重点
❖ 参照完整性的常见实现机制包括：
▪ 外键（Foreign Key）、检查（Check）、触发器（Trigger）；存 储过程（Stored Procedure）
❖ 常见的实现机制包括：
▪ 规则（Rule）、创建数据表时的所有约束（Constraint）、触发 器（Trigger）、存储过程（Stored Produre）；
二、在SQL Server 2005中实现数据完整性
❖ SQL Server 2005提供了完善的数据完整性机制，主 要包括规则、默认值和约束3类；
第六章 数据库完整性
授课教师：刘跃娟 2013-12-6
数据库完整性
❖ 数据是数据库的核心，数据的正确和完整与否将直接影响数据 库的使用。
❖ 数据的完整性和安全性是两个不同概念；
▪ 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
▪ 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
❖ 实体完整性：在现实世界中，任何一个实体都有区别于其他实 体的特征，即在数据库中，所有的记录都应该有惟一的标识， 这就是实体完整性的含义（规则2.1：实体完整性规则）。
❖ 常见的实体完整性机制包括：
▪ 主键（Primary Key）；惟一码（Unique）；
2）参照完整性
❖ 参照完整性是指在两个表的主键和外键之间数据的完整性，其 含义包括：
➢ 防范对象：不合语义的、不正确的数据
本次课内容
一． 数据完整性概述 二． 在SQL Server 2005中实现数据完整性
数据库的完整性
数据库完整性约束条件 为维护数据库的完整性， 为维护数据库的完整性 ， DBMS必须提供 必须提供 一种机制来检查数据库中的数据， 一种机制来检查数据库中的数据，看其是否满 足语义规定的条件。 足语义规定的条件。这些加在数据库数据之上 的语义约束条件称为数据库完整性约束条件。 它们作为模式的一部分存入数据库中。 它们作为模式的一部分存入数据库中。 完整性检查 而DBMS中检查数据是否满足完整性条件 中检查数据是否满足完整性条件 的机制称为完整性检查 。
1.静态列级约束 静态列级约束 是对一个列取值域的说明， 是对一个列取值域的说明，这是最 常用也最容易实现的一类完整性约束。 常用也最容易实现的一类完整性约束。 规定学号的前两位表示入学年份， 如：规定学号的前两位表示入学年份， 中间两位表示系的编号，后三位 为顺序 中间两位表示系的编号， 编号。出生日期的格式为YY MM．DD。 YY． 编号。出生日期的格式为YY．MM．DD。
8.2 完整性控制机制
DBMS的完整性控制机制应具有三方面的功能； DBMS的完整性控制机制应具有三方面的功能； 的完整性控制机制应具有三方面的功能 定义功能： （ 1 ） 定义功能 ： 提供定义完整性约束条件 的机制。 的机制。 检查功能： （ 2 ） 检查功能 ： 检查用户发出的操作请求 是否违背了完整性约束条件。 是否违背了完整性约束条件。 （ 3 ） 如果发现用户的操作请求使数据违背 了完整性约束条件，则采取一定的操作， 了完整性约束条件，则采取一定的操作，以保 证数据的完整性。 证数据的完整性。
第8章 数据库的完整性
数据库的完整性是指数据的正确性 和相容性。 和相容性。 例如， 学生的学号必须唯一； 例如 ， 学生的学号必须唯一 ； 性别只能是 男或女； 男或女；等。 数据库是否具备完整性关系到数据库系 统能否真实地反映现实世界， 统能否真实地反映现实世界 ， 因此维护 数据库的完整性是非常重要的。 数据库的完整性是非常重要的。
数据库的完整性
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7.2.2 完整性约束的类型
2．由数据库应用确定的完整性约束 数据库上的大部分语义完整性约束是由数据库应用确 定的。这类完整性约束分为状态约束和变迁约束两类， 定的。这类完整性约束分为状态约束和变迁约束两类，在 数据库管理系统中这两类约束都被视为显式约束。 数据库管理系统中这两类约束都被视为显式约束。 （1）状态约束。在某一时刻数据库中的所有数据实例 状态约束。 构成了数据库的一个状态。 构成了数据库的一个状态。数据库的状态约束也称静态约 是所有数据库状态必须满足的约束。 束，是所有数据库状态必须满足的约束。每当数据库被修 改时，数据库管理系统都要进行状态约束的检查， 改时，数据库管理系统都要进行状态约束的检查，以保证 状态约束始终被满足。 状态约束始终被满足。
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第7章 数据库的安全保护
7.2.3 完整性约束的定义方法
使用过程化定义方法， 使用过程化定义方法，完整性约束的验证程序可以由 通用程序设计语言编制。 通用程序设计语言编制。这种方法既为程序员编制高效率 的完整性验证程序提供了有利条件， 的完整性验证程序提供了有利条件，同时也给程序员带来 了很大负担。 了很大负担。程序员必须清楚他所编码的事务所涉及的所 有完整性约束，并为每一个约束编制一个验证过程， 有完整性约束，并为每一个约束编制一个验证过程，程序 员的任何误解、疏忽和遗漏都将导致数据库的不正确。 员的任何误解、疏忽和遗漏都将导致数据库的不正确。目 过程化定义方法已经被许多数据库管理系统广泛采用。 前，过程化定义方法已经被许多数据库管理系统广泛采用。 数据库的完整性约束经常是随实际应用的变化而变 化的。显式约束的过程化定义方法有一个严重缺点： 化的。显式约束的过程化定义方法有一个严重缺点：一旦 完整性约束发生变化， 完整性约束发生变化，相应事务的完整性验证程序就必须 被修改。 被修改。
数据库安全性和完整性
完整性措施可以确保数据的准确性和一致性，防止数据被错误地修改或损坏。
安全性措施和完整性措施相互补充，共同维护数据库的整体可靠性。
01
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数据库安全性和完整性之间的联系
数据库安全性和完整性之间的区别
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安全性主要关注数据的保密性，即防止未授权访问和泄露。
数据完整性包括实体完整性、域完整性和参照完整性等不同类型，分别对应不同的约束条件和规则。
数据库完整性的定义
提高数据可靠性
通过维护数据库完整性，可以减少数据不一致和冲突的情况，提高数据的可靠性和可信度。
保障业务正常运行
数据库中存储着大量关键业务数据，数据库完整性的保持对于保障业务的正常运行至关重要。
数据修复
一旦发现数据完整性问题，及时进行修复。根据问题的性质，可能需要回滚事务、更新数据或删除无效数据等操作。
检查完整性约束
定期检查数据库表中的约束条件是否得到满足，如主键约束、外键约束等。
数据库完整性的检查和修复
03
数据库安全性和完整性之间的关系
数据库安全性和完整性是相互关联的，它们共同确保数据库中数据的可靠性和保密性。
数据资产保护
保障数据库的安全性和完整性是确保业务连续性的关键，一旦数据库遭到破坏或泄露，可能导致业务中断或遭受重大损失。
业务连续性
访问控制
数据加密
备份与恢复
安全审计
如何保障数据库的安全性和完整性
对敏感数据进行加密存储，即使数据被非法获取也无法轻易解密。
定期进行数据库备份，并制定详细的备份和恢复计划，以便在数据出现问题时能够及时恢复。
第五章 数据库完整性
例2：将SC表中的SNO、cno属性组定义为码 create table sc (sno char(9) not null, cno char(4) not null, grade smallint, primary key(sno,cno) )
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5.1.2 实体完整性的违约处理
对于实体完整性的检查，包括:
在子表中修改外码(也是主属性)的策略
6. 在参照关系(子表)中修改外码(同时是主码 属性 )。与在参照关系中插入元组类似，可以 有2种策略： 受限修改 递归修改 RDBMS在实现参照完整性时: 需要向用户提供定义主码、外码的机制。 向用户提供按照自己的应用要求选择处理依 赖关系中对应的元组的方法。
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5.1 实体完整性
5.1.1 定义实体完整性 例1：将student表中的sno属性定义为码 create table student (sno char(9) primary key, sname char(20) not null, ssex char(2), sage smallint, sdept char(20) )
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5.4 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> 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”或者“女”
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数据库完整性控制机制
DBMS完整性控制机制： 1. 提供定义完整性约束条件的机制：提供定义数 据完整性约束条件的方法，完整性约束条件作为 模式的一部分存入数据库中； 2. 提供完整性检查的方法：进行完整性检查，检 查数据是否满足约束条件； 3. 进行违约处理：若有违反，采取相应措施（拒 绝、报告、改正）处理。 完整性子系统：DBMS中执行完整性控制的子系统。 其功能为监督事务的执行，测试其是否违反完整性 约束条件；若有违反，则分情况进行预定的处理。
数据库中的数据完整性检查与修复方法
数据库中的数据完整性检查与修复方法数据完整性是指数据库中存储的数据必须符合事先定义的规则，包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性等。
而在大规模的数据库系统中，可能会存在数据损坏、丢失或者不一致的情况，这就需要进行数据完整性检查与修复。
本文将介绍数据库中的数据完整性检查与修复方法。
首先，数据完整性检查是指通过定期或者实时的方式对数据库中的数据进行检查，以发现其中存在的问题。
常见的数据完整性检查方法有以下几种：1. 约束检查：数据库中的约束是为了确保数据的一致性而定义的规则，包括主键约束、唯一约束、外键约束等。
通过检查约束是否被满足，可以发现数据不一致或者错误的情况。
2. 引用完整性检查：数据库中的表可能会相互引用，如果在一个表中删除或者修改了一条记录，但是在其他表中仍然存在对这条记录的引用，就会导致数据的不一致。
通过检查引用的完整性，可以发现这类问题。
3. 冗余数据检查：在数据库中，有时可能存在重复或者冗余的数据。
通过检查数据库中的重复记录，可以发现这类问题，并进行修复。
4. 范围完整性检查：数据库中的某些字段可能有特定的取值范围，超出范围的数据可能是错误的。
通过检查字段的取值范围，可以找到不满足范围完整性的数据。
以上方法可以通过编写SQL查询语句实现，对数据库中的数据进行检查。
当然，由于数据量可能非常庞大，单独的查询可能效率较低，因此可以借助索引等技术提高检查的效率。
在发现数据不一致或者错误后，需要对数据库中的数据进行修复。
下面介绍几种常见的数据完整性修复方法：1. 删除错误或不一致的数据：当发现数据库中存在错误或者不一致的数据时，可以通过删除这些数据来修复。
在删除之前，需要确保删除的数据没有被其他数据引用，以免引发更多的问题。
2. 修改字段的取值：对于不满足范围完整性的数据，可以通过修改字段的取值来修复。
这可以通过编写更新语句实现，在更新之前需要确保新的取值符合范围的规定。
3. 更新引用关系：当发现某条记录被其他记录引用而不能删除时，可以通过修改引用关系来修复。
05_数据库完整性
全表扫描.依次判断表中每条记录的主码值与 将插入记录上的主码值(或修改的新主码值) 是否相同.十分耗时. 在主码上自动建立索引(如B+树索引).可大 大提高效率.
5.2 参照完整性
5.2.1 参照完整性定义
在CREATE TABLE中用FOREIGN KEY短语来定 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. 见课本P154 [例3]
定义触发器(续)
INSERT,UPDATE和DELETE三个选项是指定在表或视图 上执行哪些数据修改语句时将激活触发器的关键字.必须 至少指定一个选项.在触发器定义中允许使用以任意顺序 组合的这些关键字.如果指定的选项多于一个,需用逗号 分隔这些选项. AS后是触发器要执行的操作. CREATE TRIGGER 权限默认授予定义触发器的表所有者, sysadmin 固定服务器角色成员以及 db_owner 和 db_ddladmin 固定数据库角色成员,并且不可转让.
ALTER TABLE <表名> DROP < 完整性约束条件名>
5.6 触发器(Trigger)
触发器是用户定义在关系表上的一类由事件驱动的 特殊过程.一旦定义,任何用户对表的增,删,改 操作均由服务器自动激活相应的触发器,在DBMS 核心层进行集中的完整性控制.触发器类似于约束, 但是比约束更加灵活,可实施比FOREIGN KEY约 束,CHECK约束更为复杂的检查和操作,具有更 精细和更强大的数据控制能力.
定义触发器(续)
当你创建一个触发操作时,通常需说明所指的是触发语句 作用之前还是之后的列值.由于此种原因,我们用两个取 有特殊名字的虚拟表格来测试触发语句的作用:deleted 和inserted(在内存中,触发器完成运行后,这些表就不 能再访问). 这些表和指定触发器的表具有相同的结构. deleted表保 存受delete和update影响的行的副本.inserted表保存在 insert和update之后添加到触发器中的行的副本.
数据库的完整性课件
06
案例分析与实践
案例一：电商数据库完整性设计
需求分析
实体关系设计
针对电商业务特点，分析数据完整性需求， 如商品信息、订单信息、用户信息等数据 的准确性和一致性。
设计合理的实体关系，确保数据表之间的 关联性和引用完整性。
约束条件设置
设置主键、外键、唯一性约束等，保证数 据的唯一性和准确性。
触发器应用
监控与日志管理
实践数据库监控和日志管理策 略，确保数据的可追溯性和可
审计性。
THANKS
感谢观看
触发器
使用触发器在插入、更新和删除操作时对实体完整性进行检查和维 护。
应用程序逻辑
在应用程序中编写逻辑代码，对实体数据进行验证和维护实体完整 性。
03
参照完整性
参照完整性定 义
参照完整性概念
指数据库中的数据在引用其他数据时，必须保持数据之间的一致性和准确性， 以确保数据在传递和使用过程中不会发生错误。
01
实体完整性规则
主键的值不能为空或部分为空，也不能有重复值。
02
参照完整性规则
外键的值或者为空，或者在其参照的关系中存在对应的主键值，并且外
键和主键的值应对应相等。
03
用户定义的完整性规则
针对某一具体应用的数据必须满足的语义要求，由用户自己来定义并实
施的数据完整性规则，如数据的取值范围、数据间的联系等。
用户自定义完整性实现方法
触发器
通过定义触发器，在插入、更新或删除操作前后对数据进行检查，确保数据满足用户自定义的完整性规则。
存储过程
通过编写存储过程，对数据进行复杂的完整性检查和处理，确保数据满足用户自定义的完整性规则。
约束 通过在表定义中添加约束条件，限制数据的取值范围或数据间的联系，确保数据满足用户自定义的完整 性规则。常见的约束包括主键约束、外键约束、唯一约束、检查约束等。
(精品) 数据库原理课件：数据库完整性
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三、参照完整性的实现
例:职工－部门数据库包含职工表EMP和部门表DEPT
1 DEPT关系的主码为部门号Deptno 2 EMP关系的主码为职工号Empno, 外码为部门号Deptno
称DEPT为被参照关系或目标关系，EMP为参照关系
RDBMS实现参照完整性时需要考虑以下4方面：
2021/1/8
2021/1/8
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一、DBMS的完整性控制机制
1. 定义功能
一个完善的完整性控制机制应该允许用户定义各类完整性 约束条件。
2021/1/8
11
DBMS的完整性控制机制（续）
2. 检查功能
立即执行的约束(Immediate constraints)语句执行 完后立即检查是否违背完整性约束
延迟执行的约束(Deferred constrainsts)完整性检 查延迟到整个事务执行结束后进行
完整性：是否真实地反映现实世界
2021/1/8
2
完整性控制机制
1.完整性约束条件定义机制 2.完整性检查机制 3.违约反应
2021/1/8
3
完整性约束条件定义
完整性约束条件：数据模型的组成部分约束数据库中 数据的语义
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
级联修改 受限修改 置空值修改
2021/1/8
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允许修改主码策略
级联修改
修改被参照关系中主码值同时，用相同的方法修改参照 关系中相应的外码值。
受限修改
拒绝此修改操作。只当参照关系中没有任何元组的外码 值等于被参照关系中某个元组的主码值时，这个元组的 主码值才能被修改。
置空值修改
修改被参照关系中主码值，同时将参照关系中相应的外 码值置为空值。
数据库完整性
第五章数据库完整性一、选择题1．有一个关系：学生(学号，姓名，系别)，规定学号的值域是8个数字组成的字符串，这一规则属于__________。
A 实体完整性约束B 参照完整性约束C 用户自定义完整性约束D 关键字完整性约束【解答】C2．完整性约束有两大类型，其中一种是静态约束，下面( c )不属于静态约束。
A．固有约束B．隐含约束C．语义约束D．显示约束【解答】C3．数据库的破坏一般来自四个方面，其中__________是属于完整性约束问题。
A．系统故障B．并发所引起的数据不一致C．人为的破坏D．输入或更新数据库的数据有误，更新事务未遵守保持数据库一致性的原则【解答】D4. ________子句能够实现关系参照性规则。
A. PRIMARY KEYB. NOT NULLC. FOREIGN KEYD. FOREIGN KEY...REFERENCES... 【解答】D二、填空题1. 数据库的是指数据的正确性和相容性【解答】完整性2.完整性约束是指和。
【解答】实体完整性，参照完整性3.实体完整性是指在基本表中，。
【解答】主属性不能取空值4.参照完整性是指在基本表中，。
【解答】外码可以是空值或者另一个关系主码的有效值5.SQL标准使用了一系列概念来描述完整性，包括关系模型的________ 、________和________完整性。
【解答】实体完整性参照完整性用户定义6.数据库完整性的定义一般由SQL的________ 语句来实现。
它们作为数据库模式的一部分存入________中。
【解答】DDL 数据字典7.关系模型的实体完整性在________ 中用________定义。
【解答】CREATE TABLE 、PRIMARY KEY二、问答题1.什么是数据库的完整性? DBMS的完整性子系统的功能是什么?【解答】数据库完整性是指数据库中数据的正确性、有效性和相容性。
DBMS 的完整性控制机制至少包括完整性约束的定义机制和完整性约束的检查机制。
数据库设计——完整性(quan)
约束3：检查约束
作用：通过一个或多个字段上的输入值 是否符合设定的检查条件来保证数据库 数据的完整性。 一个表中可以定义多个检查约束； 每个CREATE TABLE语句中每个字段只 能定义一个检查约束； 当执行INSERT语句或者UPDATE语句时， 检查约束将验证数据；
数据库完整性
为维护数据库的完整性，DBMS必须：
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.违约处理
关系数据库的数据完整性
数据完整性就是指存储在数据库中的 数据的一致性和准确性。 在关系数据库中，主要有以下三种 类型： 行完整性 列完整性 参照完整性
• • •
关系数据库的数据完整性
create table customers ( CustomerID int identity(1,1) primary key, FirstName varchar(20) not null, LastName varchar(20) not null, Address varchar(100), City varchar(20), Tel varchar(20) UNIQUE, Company varchar(50), Birthday datetime, Type tinyint default 1 )
实现完整性的方法之一 —— 约束
使用CREATE TABLE语句(ALTER TABLE语 句)表示在创建(或修改)表的时候定义约束。 定义约束时，既可以把约束放在一个列上，也 可以把约束放在多个列上。如果把约束放在一 个列上，那么该约束称为列级约束；如果把约 束放在多个列上，那么把该约束称为表级约束。
Customers
字段号 1 2 3 4 5 6 7 8 字段名 客户ID 客户姓名 地址 城市 电话 公司 客户类型 出生日期 数据类型 整型 变长字符串 变长字符串 变长字符串 变长字符串 变长字符串 Tinyint 日期/时间 约束说明 标识列，主键 非空
第五章 数据完整性
RDBMS在实现参照完整性时: CREATE TABLE SC –需要向用户提供定义主码、外码的机制； (Sno CHAR(9) NOT NULL, Cno CHAR(4) NOT NULL, –向用户提供按照自己的应用要求选择处理依 Grade SMALLINT, 赖关系中对应的元组的方法； PRIMARY key (Sno, Cno), FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno) –一般地，当对参照表和被参照表的操作违反 ON DELETE CASCADE 了参照完整性，系统选用默认策略，即拒绝执 ON UPDATE CASCADE， FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) 行。如果想让系统采用其它的策略则必须在创 ON DELETE ON ACTION 建表的时候显式说明。 ON UPDATE CASCADE，
–完ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性：真实地反映现实世界
An Introduction to Database System
二、DBMS的完整性控制机制
1. 定义功能 一个完善的完整性控制机制应该允许用户定义各类完整性约束条件。 2. 检查功能
检查用户发出的操作请求是否违背了完整性约束条件
例：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
An Introduction to Database System
[例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) NOT NULL, Dname CHAR(9) UNIQUE, Location char(10), PRIMARY key (Deptno) );
第二讲 数据库完整性
20
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主 键 和 实 体 完 整 性
6.
sid
如何选择有效的主键？
enrollment
cno major
enrollment
sid 1 1 2 cno 101 108 105 major No Yes No first Y Y Y
enrollment
26
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外 键 和 参 照 完 整 性
3.
实例
例1 两个关系间 学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄） 专业（专业号，专业名） 例2 两个以上的关系间 学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄） 课程（课程号，课程名，学分） 选修（学号，课程号，成绩）
例3 同一关系 学生2（学号，姓名，性别，专业号，年龄，班长）
4. 实体完整性和参照完整性的内容和使用；
5. 不同DBMS产品对标准SQL的支持程度是有差别的。
3
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一．完整性控制的实现原理 二．完整性约束条件分类 三. 主键和实体完整性 四. 外键和参照完整性 五. 非过程性约束的实现 六. 过程性约束与触发器
4
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完整性控制的 实现原理
sid 1 2 lname Jones Smith fname Allan John class 2 3 telephone 555-1234 555-4321
如果学校不允许重名， 则键为sid,(lname,fname). 可以任选一个作主键 如果学校允许重 名呢？
18
3
5
Brown
White
Harry
sid 1 1 2 cno 101 108 105 major No Yes No time 1 1 1
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大连海事大学数据库原理课程实验大纲实验名称：实验七完整性实验学时： 2适用专业：实验环境：执笔者：编写日期：1实验目的（1）掌握实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性约束的创建方法。
（2）掌握完整性约束的运行检查机制。
（3）掌握参照完整性的级联删除和修改方法。
（4）掌握正确设计关系模式完整性约束的方法。
2实验内容2.1 掌握实体完整性约束的创建和使用方法（1）创建表时定义由一个属性组成的主键（给约束命名）。
（2）创建表时定义由两个或两个以上属性组成的主键（给约束命名）。
（3）删除以上两个主键约束。
（4）利用ALTER TABLE语句定义上述两个主键。
2.2 掌握参照完整性约束的创建和使用方法（5）创建表时定义一个列级参照完整性约束（给约束命名）。
（6）创建表时定义一个表级的由两个属性组成的参照完整性约束（给约束命名）。
（7）设计数据更新语句检查参照完整性约束是否起作用。
（8）删除上述完整性约束。
（9）利用ALTER TABLE 建立上述参照完整性约束，并且规定UPDATE/DELETE时的动作。
（10）设计数据更新语句检查参照完整性约束及其相应的动作是否起作用。
2.3 掌握用户自定完整性约束的创建和使用方法（11）定义一个检查约束，检查其值在某个取值范围内，并设计相应的更新语句检查该约束是否起作用？（12）定义一个检查其值符合某个匹配模式的检查约束（使用LIKE），并设计相应的更新语句检查该约束是否起作用？（13）定义一个检查其值符合某个正则表达式的检查约束（使用SIMILAR TO），并设计相应的更新语句检查该约束是否起作用？（14）定义一个UNIQUE约束，并设计相应的更新语句检查该约束是否起作用？（15）定义一个DEFAULT约束，设计一个INSERT语句检查该约束是否起作用。
3实验要求（1）深入复习教材第五章数据库完整性约束内容。
（2）根据书上的例子，针对TPCH数据库模式设计各种完整性约束，每种类型完整性约束至少要设计一个，描述清楚完整性约束要求，设计和运行触发完整性约束检查的数据更新语句，并截图相应的实验结果，每幅截图并要有较为详细的描述。
也可以按照附1所列示例做实验。
（3）实验步骤和实验总结中要详细描述实验过程中出现的问题、原因和解决方法。
（4）思考题：完整性约束的违约处理有哪几种方式？4实验步骤4.1 掌握实体完整性约束的创建和使用方法（1）创建表时定义由一个属性组成的主键（给约束命名）。
创建零件表part时定义主键。
/CREATE TABLE PART(PARTKEY INTEGER,MFGR CHAR(100),TYPE CHAR(25),SIZE INTEGER,NAME CHAR(55),CONTAINER CHAR(10),BRAND CHAR(10),RETAILPRICE REAL,COMMENT VARCHAR(23),CONSTRAINT PARTY PRIMARY KEY(PARTKEY))如图：partkey为主键（2）创建表时定义由两个或两个以上属性组成的主键（给约束命名）。
创建零件供应关系表partsupp时定义主键。
CREATE TABLE PARTSUPP(PARTKEY INTEGER,AVAILQTY INTEGER,SUPPKEY INTEGER,COMMENT VARCHAR(199),SUPPLYCOST REAL,CONSTRAINT PARTSUPPY PRIMARY KEY(PARTKEY,SUPPKEY));如图给点约束名PARTSUPPY.PARTKEY,和SUPPKEY为主键（3）删除以上两个主键约束。
删除零件表和零件供应关系表的主键。
ALTER TABLE PARTSUPPDROP CONSTRAINT PARTSUPPY;利用约束名SUPPKEY删除约束ALTER TABLE PARTDROP CONSTRAINT PARTY利用约束名PARTY删除约束（4）利用ALTER TABLE语句定义上述两个主键。
利用ALTER TABLE增加part和partsupp表的主键。
ALTER TABLE PARTADD CONSTRAINT PARTY PRIMARY KEY (PARTKEY);利用ALTER给表PART增加约束PARTYALTER TABLE PARTSUPPADD CONSTRAINT PARTSUPPY PRIMARY KEY(PARTKEY,SUPPKEY)利用ALTER给表增加约束PARTSUPPY主键PARTKEY,SUPPKEY 4.2 掌握参照完整性约束的创建和使用方法（5）创建表时定义一个列级参照完整性约束（给约束命名）。
定义partsupp表的列级参照完整性约束。
CREATE TABLE PARTSUPP(PARTKEY INTEGER,AVAILQTY INTEGER,SUPPKEY INTEGER,COMMENT VARCHAR(199),SUPPLYCOST REAL NOT NULL,CONSTRAINT PARTSUPPY PRIMARY KEY(PARTKEY,SUPPKEY));（6）创建表时定义一个表级的由两个属性组成的参照完整性约束（给约束命名）。
定义lineitem的参照完整性约束。
CREATE TABLE lineitem(orderkey INTEGER,partkey INTEGER,suppkey INTEGER,linenumber INTEGER,quantity REAL,extendedprice REAL,discount REAL,tax REAL,returnflag CHAR(1),linestatus CHAR(1),shipDATE DATE,commitDATE DATE,receiptDATE DATE,shipinstruct CHAR(25),shipmode CHAR(10),comment VARCHAR(44)CONSTRAINT LINETY PRIMARY KEY(ORDERKEY,PARTKEY,SUPPKEY),CONSTRAINT FPART FOREIGN KEY(PARTKEY)REFERENCES PART,CONSTRAINT FPARTSUPP FOREIGN KEY(SUPPKEY,PARTKEY)REFERENCES PARTSUPP);创建表时创建外码FPART和FPARTSUPP分别为PART和PARTSUPP表的主码（7）设计数据更新语句检查参照完整性约束是否起作用。
设计INSERT、DELETE和UPDATE语句检查上述完整性约束是否有效。
INSERT INTO lineitem(orderkey,partkey,suppkey)VALUES('4','2','4')INSERT INTO PART(PARTKEY,SIZE,RETAILPRICE)VALUES('1','34','2')（8）删除上述完整性约束。
删除partsupp和lineitem的参照完整性约束。
ALTER TABLE LINEITEMDROP CONSTRAINT FPARTALTER TABLE LINEITEMDROP CONSTRAINT FPARTSUPPALTER TABLE PARTSUPPDROP CONSTRAINT FPART（9）利用ALTER TABLE 建立上述参照完整性约束，并且规定UPDATE/DELETE时的动作。
利用ALTER TABLE 建立上述两个完整性约束，并规定UPDATE和DELETE级联修改和删除。
ALTER TABLE PARTSUPPADD CONSTRAINT FPART FOREIGN KEY(PARTKEY)REFERENCES PART ON DELETE CASCADE ON UPDATE NO ACTIONALTER TABLE LINEITEMADD CONSTRAINT FPS1FOREIGN KEY(PARTKEY)REFERENCES PART ON DELETE CASCADE ON UPDATE NO ACTIONALTER TABLE LINEITEM ONADD CONSTRAINT FPS2FOREIGN KEY(SUPPKEY,PARTKEY)REFERENCES PARTSUPP ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION（10）设计数据更新语句检查参照完整性约束及其相应的动作是否起作用。
删除零件供应记录partsupp 或者是 lineitem表中的记录，检查约束是否起作用？删除主键时因为主码约束无法删除4.3 掌握用户自定完整性约束的创建和使用方法（11）定义一个检查约束，检查其值在某个取值范围内，并设计相应的更新语句检查该约束是否起作用？定义一个检查Lineitem中的折扣只能在0和1之间的CHECK约束，并设计INSERT语句检查约束是否起作用。
ALTER TABLE lineitem ADD CONSTRAINT CHE1CHECK (DISCOUNT between 0 and 1 )（12）定义一个检查其值符合某个匹配模式的检查约束（使用LIKE），并设计相应的更新语句检查该约束是否起作用？定义一个CHECK约束，检查国家表nation中的国家名称的最后一个字必须为“国”字。
设计一个INSERT语句检查该约束是否有效。
alter table nationadd constraint namek check(name like'%国');（13）定义一个检查其值符合某个正则表达式的检查约束（使用SIMILAR TO），并设计相应的更新语句检查该约束是否起作用？定义一个CHECK约束，检查CUSTOMER表中的PHONE必须由12位数字组成。
并设计一个INSERT 语句或者是UPDATE语句检查该约束是否有效。
alter table customeradd constraint CHE3check(PHONE SIMILAR TO('__________'));不为12位语句已终止（14）定义一个UNIQUE约束，并设计相应的更新语句检查该约束是否起作用？在NATION表的NAME字段上定义一个UNIQUE约束，不允许国家名重复。
设计一个INSERT语句检查约束是否有效。
alter table nationadd constraint CHE4UNIQUE(NAME);（15）定义一个DEFAULT约束，设计一个INSERT语句检查该约束是否起作用。