数据库系统版PPT课件
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数据库原理PPT课件
模式
也称为逻辑模式或概念模 式，定义了数据库中所有 数据的逻辑结构和关系。
内模式
也称为物理模式或存储模 式，描述了数据在物理存 储介质上的组织结构和存 储方式。
数据库管理系统
数据定义语言（DDL）
数据控制语言（DCL）
用于定义数据库中的各种对象，如表、 视图、索引等。
用于控制对数据库中数据的访问权限 和安全控制。
数据库原理ppt课件
目录
• 数据库概述 • 数据库系统结构 • 数据库设计 • 关系数据库 • 数据库管理系统实现技术 • 数据库新技术与发展趋势
01 数据库概述
数据库的定义与作用
数据库的定义
数据库是一个长期存储在计算机 内的、有组织的数据集合，它能 为多种应用提供数据服务。
数据库的作用
数据库用于存储、检索、更新和 管理大量数据，支持企业或组织 的运营和决策。
NoSQL数据库具有可伸缩性强、灵活 性高和可靠性好等优点，可以满足大 规模数据处理和实时分析的需求。
03
NoSQL数据库的挑 战
NoSQL数据库面临着数据一致性、查 询效率和标准化等挑战，需要进一步 研究和标准化工作。
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关系数据库标准语言SQL
SQL定义
SQL（Structured Query Language）是用于管理关系数 据库的标准编程语言，它包括数 据查询、数据操作、数据定义等
方面的命令。
SQL的主要功能
SQL的主要功能包括表格的定义 和维护、数据的查询和检索、数 据的插入和更新、数据的删除等。
SQL的特点
数据操纵语言（DML）
用于对数据库中的数据进行查询、插 入、更新和删除等操作。
数据库的ppt课件
也称为物理模式或存储模式，是数据 的物理结构和存储方式的描写。它由 内模式定义语言定义，并由数据库管 理员管理和控制。
模式
也称为逻辑模式或概念模式，是数据 库中全部数据的逻辑结构和特征的描 写。它由模式定义语言定义，并由数 据库管理员管理和控制。
数据库管理系统（DBMS）的功能
数据定义语言（DDL）：用于定义数据 库的三级模式结构，包括创建、修改和 删除数据库、表等对象。
关系数据库系统的管理
关系数据库系统的管理包括数据管理、安全管理、性能管理等方面，目 的是确保关系数据库系统的正常运行和持续改进。
03
关系数据库系统的工具与技术
关系数据库系统的工具与技术包括数据库管理系统（DBMS）、SQL语
言、存储进程、触发器等，这些工具与技术可以帮助开发人员和管理员
更高效地管理和保护关系数据库系统。
ห้องสมุดไป่ตู้
数据库的安全策略与机制
访问控制
身份认证
通过设置访问控制策略，限制对数据库的 访问权限，只允许授权用户访问和操作数 据库中的数据。
通过身份认证机制，对访问数据库的用户 进行身份验证，确保只有经过授权的用户 才能访问数据库。
数据加密
安全审计
对数据库中的敏捷数据进行加密存储，即 使数据被窃取或泄露，也无法被未经授权 的访问者轻易解密和使用。
数据库设计的进程与方法
数据库设计的进程
数据库设计的进程包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物 理设计四个阶段。每个阶段都有其特定的任务和输出。
数据库设计的方法
常见的数据库设计方法有自底向上、自顶向下和逐步扩大法 等。自底向上法从数据模型动身，逐步抽象出概念模型；自 顶向下法则从概念模型动身，逐步求精到数据模型。
《数据库系统原理》课件
确保引用完整性，即外键的值必须是所引用表中存在的记录。
域完整性约束
确保数据的合法性，如非空约束、数据类型约束等。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
数据库系统查询语言SQL
总结词：了解SQL的基本语法和功能是使用SQL进行数据库操作的基础。
VS
SQL的数据更新功能允许用户修改数据库表中的现有数据。
随着互联网和大数据技术的发展，出现了分布式数据库、NoSQL数据库、实时数据库等新一代数据库技术。
新一代数据库技术
数据模型是描述数据、数据关系和数据操作的抽象表示，是数据库系统的核心组成部分。
数据模型
关系数据库是使用关系数据模型组织的数据库，是最常见的数据库类型之一。
关系数据库
数据库模式是数据库中数据的逻辑结构，包括数据类型、数据关系和完整性约束等。
数据库系统提供数据完整性机制，确保数据的准确性和可靠性。
早期的计算机系统通过人工管理数据，缺乏有效的数据组织和检索手段。
人工管理阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件管理系统，实现了数据的集中存储和检索。
文件管理阶段
随着关系数据库技术的发展，出现了数据库管理系统，实现了数据的结构化存储和高效检索。
数据库管理系统阶段
03
02
01
事务隔离
锁机制
乐观并发控制
03
恢复策略
根据数据备份和日志记录，制定合适的恢复策略，确保数据库能够快速恢复正常运行。
01
数据备份
定期对数据库进行备份，以便在数据丢失或损坏时能够恢复数据。
02
日志记录
记录数据库的变更日志，以便在数据出现问题时能够回溯和恢复数据。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
域完整性约束
确保数据的合法性，如非空约束、数据类型约束等。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
数据库系统查询语言SQL
总结词：了解SQL的基本语法和功能是使用SQL进行数据库操作的基础。
VS
SQL的数据更新功能允许用户修改数据库表中的现有数据。
随着互联网和大数据技术的发展，出现了分布式数据库、NoSQL数据库、实时数据库等新一代数据库技术。
新一代数据库技术
数据模型是描述数据、数据关系和数据操作的抽象表示，是数据库系统的核心组成部分。
数据模型
关系数据库是使用关系数据模型组织的数据库，是最常见的数据库类型之一。
关系数据库
数据库模式是数据库中数据的逻辑结构，包括数据类型、数据关系和完整性约束等。
数据库系统提供数据完整性机制，确保数据的准确性和可靠性。
早期的计算机系统通过人工管理数据，缺乏有效的数据组织和检索手段。
人工管理阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件管理系统，实现了数据的集中存储和检索。
文件管理阶段
随着关系数据库技术的发展，出现了数据库管理系统，实现了数据的结构化存储和高效检索。
数据库管理系统阶段
03
02
01
事务隔离
锁机制
乐观并发控制
03
恢复策略
根据数据备份和日志记录，制定合适的恢复策略，确保数据库能够快速恢复正常运行。
01
数据备份
定期对数据库进行备份，以便在数据丢失或损坏时能够恢复数据。
02
日志记录
记录数据库的变更日志，以便在数据出现问题时能够回溯和恢复数据。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
数据库系统设计PPT课件
4）询问：对某些调查中的问题，可以找专人询问。 5）请用户填写设计调查表：数据库设计人员可以提前设计一个合理的、详
细的业务活动及数据要求调查表，并将此表发给相关的用户。用户根据表中 的要求，经过认真思考、充分准备后填写表中的内容。如果调查表设计得合 理，则这种方法很有效，用户也易于接受。 6）查阅数据记录：调查中还需要查阅与原系统有关的数据记录，包括账本、 档案或文献等。
数据库设计过程中：
需求分析阶段，设计者的中心工作是弄清并综合各个用 户的应用需求；
概念设计阶段，设计者要将应用需求转换为与计算机硬 件无关的、与各个数据库管理系统产品无关的概念模型 （即E-R图）；
逻辑设计阶段，要完成数据库的逻辑模式和外模式的设 计工作，即系统设计者要先将E-R图转换成具体的数据库 产品支持的数据模型，形成数据库逻辑模式，然后根据 用户处理的要求、安全性的考虑建立必要的数据视图， 形成数据的外模式；
3．数据库的物理模式设计
数据库的物理模式设计要求：根据库结构的动态 特性（即数据库应用处理要求），在定的DBMS 环境下，把数据库的逻辑结构模型加以物理实现， 从而得出数据库的存储模式存取方法。
-
7
前一页 休息
第2章 数据库系统设计
2.1.2 数据库系统设计应注意的问题
1．进行数据库系统设计时应考虑计算机硬件、 软件的实际情况
模块设计、 IPO表 程序编码、编译连接、测试
运行维护
性能监测、转储/恢复、数据库重 新旧系统转换、运行、维护（修正性、适
组和重构
应性、改善性维护）
-
12
前一页 休息
第2章 数据库系统设计
2.1.4 数据库系统设计的基本步骤
-
13
前一页 休息
细的业务活动及数据要求调查表，并将此表发给相关的用户。用户根据表中 的要求，经过认真思考、充分准备后填写表中的内容。如果调查表设计得合 理，则这种方法很有效，用户也易于接受。 6）查阅数据记录：调查中还需要查阅与原系统有关的数据记录，包括账本、 档案或文献等。
数据库设计过程中：
需求分析阶段，设计者的中心工作是弄清并综合各个用 户的应用需求；
概念设计阶段，设计者要将应用需求转换为与计算机硬 件无关的、与各个数据库管理系统产品无关的概念模型 （即E-R图）；
逻辑设计阶段，要完成数据库的逻辑模式和外模式的设 计工作，即系统设计者要先将E-R图转换成具体的数据库 产品支持的数据模型，形成数据库逻辑模式，然后根据 用户处理的要求、安全性的考虑建立必要的数据视图， 形成数据的外模式；
3．数据库的物理模式设计
数据库的物理模式设计要求：根据库结构的动态 特性（即数据库应用处理要求），在定的DBMS 环境下，把数据库的逻辑结构模型加以物理实现， 从而得出数据库的存储模式存取方法。
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第2章 数据库系统设计
2.1.2 数据库系统设计应注意的问题
1．进行数据库系统设计时应考虑计算机硬件、 软件的实际情况
模块设计、 IPO表 程序编码、编译连接、测试
运行维护
性能监测、转储/恢复、数据库重 新旧系统转换、运行、维护（修正性、适
组和重构
应性、改善性维护）
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第2章 数据库系统设计
2.1.4 数据库系统设计的基本步骤
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数据库ppt课件
存储保护
采用磁盘阵列、冗余电源等硬件措施，提高数据 库的可靠性和容错能力。
防止恶意攻击与数据恢复
01
防止SQL注入
对用户输入进行验证和过滤，避免恶意用户通过SQL注入攻击数据库。
02
防止跨站脚本攻击（XSS）
对用户提交的数据进行过滤和转义，防止恶意脚本在数据库中执行。
03
数据恢复策略
制定详细的数据恢复计划，包括定期备份、备份验证和灾难恢复演练等
列举分布式数据库在各个领域的应用场景 ，如金融、电商、物流等。
分析分布式数据库面临的挑战，如数据一 致性、性能优化等，并提出相应的解决方 案。
面向对象数据库技术
面向对象数据库基本概念
介绍面向对象数据库的定义、特点、 优势等基本概念。
面向对象数据模型
详细阐述面向对象数据模型的核心概 念，包括类、对象、继承、封装等。
需求分析的输出
编写需求规格说明书，明确描述系 统需要实现的功能、性能、数据等 方面的要求。
概念结构设计
概念结构设计的任务
将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构，即概念模型。
概念模型的特点
独立于具体的数据库管理系统，描述的是从用户角度看到的数据 库。
概念模型的设计方法
通常使用实体-联系模型（E-R模型）来表示概念模型，包括确 定实体、属性、联系等要素。
列举实时数据库在各个领域的应用场景，如工业 自动化、智能交通系统、电信网络管理等。
ABCD
实时数据库关键技术
详细阐述实时数据库的关键技术，包括实时事务 处理、并发控制、数据复制与同步等。
实时数据库挑战与解决方案
分析实时数据库面临的挑战，如实时性保证、数 据一致性维护等，并提出相应的解决方案。
采用磁盘阵列、冗余电源等硬件措施，提高数据 库的可靠性和容错能力。
防止恶意攻击与数据恢复
01
防止SQL注入
对用户输入进行验证和过滤，避免恶意用户通过SQL注入攻击数据库。
02
防止跨站脚本攻击（XSS）
对用户提交的数据进行过滤和转义，防止恶意脚本在数据库中执行。
03
数据恢复策略
制定详细的数据恢复计划，包括定期备份、备份验证和灾难恢复演练等
列举分布式数据库在各个领域的应用场景 ，如金融、电商、物流等。
分析分布式数据库面临的挑战，如数据一 致性、性能优化等，并提出相应的解决方 案。
面向对象数据库技术
面向对象数据库基本概念
介绍面向对象数据库的定义、特点、 优势等基本概念。
面向对象数据模型
详细阐述面向对象数据模型的核心概 念，包括类、对象、继承、封装等。
需求分析的输出
编写需求规格说明书，明确描述系 统需要实现的功能、性能、数据等 方面的要求。
概念结构设计
概念结构设计的任务
将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构，即概念模型。
概念模型的特点
独立于具体的数据库管理系统，描述的是从用户角度看到的数据 库。
概念模型的设计方法
通常使用实体-联系模型（E-R模型）来表示概念模型，包括确 定实体、属性、联系等要素。
列举实时数据库在各个领域的应用场景，如工业 自动化、智能交通系统、电信网络管理等。
ABCD
实时数据库关键技术
详细阐述实时数据库的关键技术，包括实时事务 处理、并发控制、数据复制与同步等。
实时数据库挑战与解决方案
分析实时数据库面临的挑战，如实时性保证、数 据一致性维护等，并提出相应的解决方案。
数据库系统概论版PPT课件
重点：
掌握DBMS完整性控制机制的三个方面，即完 整性约束条件的定义、检查和违约处理。
用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。 包括定义主码、参照完整性；定义与应用有 关的完整性。
难点：
如何实现完整性的策略，以确保数据的正确 与有效。较复杂的是参照完整性的实现机制。
3
数据库完整性
数据库的完整性
16
参照完整性检查和违约处理
[练习]对表SC和Course，可能破坏参照完 整性的操作情况
SC表增加一个元组 修改SC表的一个元组 从Course表删除一个元组 修改Course表中一个元组的Cno属性值
17
参照完整性检查和违约处理
可能破坏参照完整性的情况及违约处理
被参照表 (例如Student)
数据的正确性和相容性 数据的完整性和安全性是两个不同概念
数据的完整性 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 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
4
数据库完整性(续)
为维护数据库的完整性，DBMS必须：
提供定义完整性约束条件的机制 提供完整性检查的方法 违约处理
9
实体完整性定义(续)
[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) /*只能在表级定义主码*/);
20
在主表中修改主码例
例：将S关系中Sno=950001的元组中Sno 值改为960123。设SC关系中有4个元组 的Sno=950001
掌握DBMS完整性控制机制的三个方面，即完 整性约束条件的定义、检查和违约处理。
用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。 包括定义主码、参照完整性；定义与应用有 关的完整性。
难点：
如何实现完整性的策略，以确保数据的正确 与有效。较复杂的是参照完整性的实现机制。
3
数据库完整性
数据库的完整性
16
参照完整性检查和违约处理
[练习]对表SC和Course，可能破坏参照完 整性的操作情况
SC表增加一个元组 修改SC表的一个元组 从Course表删除一个元组 修改Course表中一个元组的Cno属性值
17
参照完整性检查和违约处理
可能破坏参照完整性的情况及违约处理
被参照表 (例如Student)
数据的正确性和相容性 数据的完整性和安全性是两个不同概念
数据的完整性 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 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
4
数据库完整性(续)
为维护数据库的完整性，DBMS必须：
提供定义完整性约束条件的机制 提供完整性检查的方法 违约处理
9
实体完整性定义(续)
[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) /*只能在表级定义主码*/);
20
在主表中修改主码例
例：将S关系中Sno=950001的元组中Sno 值改为960123。设SC关系中有4个元组 的Sno=950001
数据库系统基础教程PPT完整版
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概念设计的输出
概念设计的输出是概念模型，它为后续的逻辑设计和物理 设计提供了基础。
逻辑设计
逻辑设计的定义
逻辑设计是根据概念设计的结果，将概念模型转换为逻辑模型的过 程。逻辑模型是对数据库结构的详细描述，包括表、视图、索引等。
逻辑设计的方法
逻辑设计通常采用关系型数据库管理系统（RDBMS）来实现，包 括表的设计、关系的定义、约束的添加等。
数据库系统的维护与优化
数据库备份与恢复
定期备份数据库，确保在数据丢失或损坏时能够 恢复。
数据库安全更新与补丁
及时更新数据库系统和应用软件，修补安全漏洞。
ABCD
性能监控与调优
监控数据库性能，通过调整参数和优化查询等方 式提高性能。
数据库系统硬件与软件的维护
定期检查硬件和软件的运行状况，确保数据库系 统的稳定运行。
格式。
模式
02
也称为逻辑模式，描述了数据在数据库中的逻辑结构和关系。
外模式
03
也称为用户模式，描述了数据在用户视角下的表现形式和结构。
03 数据库设计
数据库设计概述
数据库设计定义
数据库设计的基本步骤
数据库设计是指根据特定需求，构建 一个结构合理、性能良好、操作方便 的数据库的过程。
需求分析、概念设计、逻辑设计、物 理设计等。
01
概述
人工智能技术的快速发展对数据库系统产生了深远影响，推动了数据库
系统的智能化进程。
02
挑战
人工智能时代对数据库系统的要求更高，需要具备自适应、自学习、自
推理等能力。
03
技术发展
人工智能技术在数据库系统中的应用不断深入，如机器学习、深度学习、
数据库系统ppt课件(完整版)pptx
20世纪60年代后期出现了一种新 型的数据管理技术——数据库技 术，它解决了数据的组织、存储 和管理问题，实现了数据的共享
和高效处理。
数据库系统组成与结构
数据库系统组成
数据库系统由数据库、数据库管理系统 （DBMS）、应用系统和用户构成。
VS
数据库系统结构
数据库系统的结构可以分为三级模式结构 ，包括外模式、模式和内模式。其中，模 式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征 的描述，是所有用户的公共数据视图；外 模式是模式的子集，是用户与数据库的接 口；内模式是数据物理结构和存储方式的 描述，是数据在数据库内部的表示方式。
用户自定义完整性
根据业务需求，设置自定义的约束条件，如 字段值范围、格式等。
级联操作
在更新或删除记录时，自动更新或删除相关 联的数据，保持数据一致性。
并发操作带来问题及解决方法
丢失更新
两个事务同时更新同一数据，后提交的事务会覆盖先提交 的事务的更新结果。解决方法包括使用锁机制、时间戳等 。
脏读
一个事务读取了另一个未提交事务的修改数据，可能导致 数据不一致。解决方法包括使用隔离级别、锁机制等。
考虑系统的性能、稳定性 、可扩展性和易用性
确保系统具有良好的技术 支持和社区资源
05
数据库安全、完整性与并发控制
数据库安全性保护措施
用户身份鉴别
通过用户名/密码、数字证书等方式 验证用户身份，防止非法用户访问。
访问控制
根据用户角色和权限，限制对数据库 对象的访问和操作，确保数据不被越 权访问。
数据加密
未来发展趋势预测和挑战应对
多模数据管理
未来数据库将支持多种数据模型的管理 和访问，以满足不同应用的需求。
文档存储数据库
和高效处理。
数据库系统组成与结构
数据库系统组成
数据库系统由数据库、数据库管理系统 （DBMS）、应用系统和用户构成。
VS
数据库系统结构
数据库系统的结构可以分为三级模式结构 ，包括外模式、模式和内模式。其中，模 式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征 的描述，是所有用户的公共数据视图；外 模式是模式的子集，是用户与数据库的接 口；内模式是数据物理结构和存储方式的 描述，是数据在数据库内部的表示方式。
用户自定义完整性
根据业务需求，设置自定义的约束条件，如 字段值范围、格式等。
级联操作
在更新或删除记录时，自动更新或删除相关 联的数据，保持数据一致性。
并发操作带来问题及解决方法
丢失更新
两个事务同时更新同一数据，后提交的事务会覆盖先提交 的事务的更新结果。解决方法包括使用锁机制、时间戳等 。
脏读
一个事务读取了另一个未提交事务的修改数据，可能导致 数据不一致。解决方法包括使用隔离级别、锁机制等。
考虑系统的性能、稳定性 、可扩展性和易用性
确保系统具有良好的技术 支持和社区资源
05
数据库安全、完整性与并发控制
数据库安全性保护措施
用户身份鉴别
通过用户名/密码、数字证书等方式 验证用户身份，防止非法用户访问。
访问控制
根据用户角色和权限，限制对数据库 对象的访问和操作，确保数据不被越 权访问。
数据加密
未来发展趋势预测和挑战应对
多模数据管理
未来数据库将支持多种数据模型的管理 和访问，以满足不同应用的需求。
文档存储数据库
《数据库系统概念》课件
网状模型
网状模型使用复杂的连接结构，适合描述 多对多的关系。
关系模型
关系模型是最常用的数据库模型，使用表 格形式的关系组织数据。
数据库设计原则
数据规范化
通过数据规范化，将数据 组织成最简洁、高效的形 式。
约束条件
使用约束条件来保证数据 的完整性和一致性。
性能优化
对数据库进行性能优化， 提高查询和操作的效率。
《数据库系统概念》PPT 课件
欢迎来到《数据库系统概念》PPT课件！本课程将带领您了解数据库的基本概 念、数据库管理系统以及关系型数据库等重要主题。
课程介绍
掌握核心概念
学习数据库的基本概念， 包括数据模型、数据结构 和数据操作。
实践应用技能
通过案例和实际练习，掌 握数据库设计和管理的实 际技能。
了解最新趋势
结构化查询语言
关系型数据库使用结构化查 询语言(SQL)进行数据查询和 操作。
ACID特性
关系型数据库具备ACID特性， 保证了数据事务的原子性、 一致性、隔离性和持久性。
数据库模型
层次模型
层次模型使用树状结构来组织数据，适合 描述父子关系。
对象模型
对象模型将数据组织成对象，适合描述面 向对象的系统。
了解数据库发展的最新趋 势，如云计算和大数据。
数据库基本概念
1 数据
2 实体与关系
数据是信息的载体，是数据库的核心组 关系表示实体之间的联系。
3键
4 数据操作
键是用来唯一标识数据库中实体的属性 或属性集。
数据库操作包括查询、插入、更新和删 除等操作。
数据库管理系统
1
结构化数据
数据库管理系统针对结构化数据的存储和管理进行优化。
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数据库系统概论
An Introduction to Database System
第十章 数据库完整性
中国人民大学信息学院计算机系
An Introduction to Database System
第十章 数据库完整性
什么是数据库的完整性
数据的正确性和相容性 防止不合语义的数据进入数据库。
第十章 数据库完整性
10.1 完整性约束条件 10.2 完整性控制 10.3 Oracle的完整性 10.4 小结
An Introduction to Database System
完整性约束条件（续）
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、关系集合上以及关系
常见静态关系约束：
1) 实体完整性约束 2) 参照完整性约束 3) 函数依赖约束 4) 统计约束
An Introduction to Database System
函数依赖约束 关系字段间存在的函数依赖
例：在学生－课程－教师关系 SJT(S,J,T) 的函数依赖：
( (S,J）→T, T→J ) 主码： (S, J)
完整性约束条件（续） 6. 动态关系约束
关系变化前后状态：限制条件
例：事务一致性、原子性等约束条件
An Introduction to Database System
完整性约束条件小结
粒 度 状态 列 级
静态
列定义 ·类型பைடு நூலகம்·格式 ·值域
五类静态列级约束
1) 数据类型约束：数据的类型、长度、单位、精度 等 例：学生姓名的数据类型为字符型，长度为8
2) 对数据格式的约束 例： 学号：前两位表示入学年份，后四位为顺序编号 日期：YY.MM.DD。
An Introduction to Database System
完整性约束条件（续）
3) 取值范围或取值集合的约束 例：规定成绩的取值范围为0-100 年龄的取值范围为14-29 性别的取值集合为[男,女]
4) 对空值的约束 空值：未定义或未知的值 空值：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An，Int组rodu合cti列on 等to Database System
之间的联系的约束
An Introduction to Database System
完整性约束条件（续）
静态 对静态对象的约束是反映数据库 状态合理性的约束
动态 对动态对象的约束是反映数据库 状态变迁的约束
An Introduction to Database System
完整性约束条件分类
An Introduction to Database System
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
An Introduction to Database System
例: 学生的年龄必须是整数，取值范围为14--29； 学生的性别只能是男或女； 学生的学号一定是唯一的； 学生所在的系必须是学校开设的系；
完整性：否真实地反映现实世界
An Introduction to Database System
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
完整性约束条件（续）
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
静态元组约束只局限在元组上
An Introduction to Database System
完整性约束条件（续）
3. 静态关系约束
关系的各个元组之间或若干关系之间存在的 各种联系或约束
An Introduction to Database System
统计约束
定义某个字段值一个关系多个元组的统计值之间 的约束关系
例：职工平均工资的2倍<=部门经理的工资<= 职工平均工资的5倍 职工平均工资值: 统计值
An Introduction to Database System
完整性约束条件（续） 4. 动态列级约束
例：职工工资调整 >= 原来工资 年龄只能增长
An Introduction to Database System
完整性约束条件（续） 5. 动态元组约束
修改元组值: 各个字段之间要满足的约束条 件
例: 职工工资调整不得低于其原来工资 + 工龄*1.5
An Introduction to Database System
完整性控制机制
检查用户发出的操作请求是否违背了完 整性约束条件
An Introduction to Database System
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。
An Introduction to Database System
动态列级约束是修改列定义或列值时应 满足的约束条件
An Introduction to Database System
完整性约束条件（续）
1) 修改列定义时的约束
例：将原来允许空值的列改为不允许空值时: 该列目前已存在空值，则拒绝这种修
改
2) 修改列值时的约束 修改列值时新旧值之间要满足的约束条件
六类完整性约束条件 静态列级约束 静态元组约束 静态关系约束 动态列级约束 动态元组约束 动态关系约束
An Introduction to Database System
完整性约束条件（续）
对象状态
动态关系约束 动态
⑥
静态关系约束 静态
③
动态列级约束 ④
动态元组约束 ⑤
静态列级约束 ①
静态元组约束 ②
An Introduction to Database System
列
元组
完整性约束条件（续） 1. 静态列级约束
静态列级约束：对的取值域的说明 最常见、最简单、最容易实现的一类完
整性约束
An Introduction to Database System
完整性约束条件（续）
An Introduction to Database System
第十章 数据库完整性
中国人民大学信息学院计算机系
An Introduction to Database System
第十章 数据库完整性
什么是数据库的完整性
数据的正确性和相容性 防止不合语义的数据进入数据库。
第十章 数据库完整性
10.1 完整性约束条件 10.2 完整性控制 10.3 Oracle的完整性 10.4 小结
An Introduction to Database System
完整性约束条件（续）
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、关系集合上以及关系
常见静态关系约束：
1) 实体完整性约束 2) 参照完整性约束 3) 函数依赖约束 4) 统计约束
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函数依赖约束 关系字段间存在的函数依赖
例：在学生－课程－教师关系 SJT(S,J,T) 的函数依赖：
( (S,J）→T, T→J ) 主码： (S, J)
完整性约束条件（续） 6. 动态关系约束
关系变化前后状态：限制条件
例：事务一致性、原子性等约束条件
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完整性约束条件小结
粒 度 状态 列 级
静态
列定义 ·类型பைடு நூலகம்·格式 ·值域
五类静态列级约束
1) 数据类型约束：数据的类型、长度、单位、精度 等 例：学生姓名的数据类型为字符型，长度为8
2) 对数据格式的约束 例： 学号：前两位表示入学年份，后四位为顺序编号 日期：YY.MM.DD。
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完整性约束条件（续）
3) 取值范围或取值集合的约束 例：规定成绩的取值范围为0-100 年龄的取值范围为14-29 性别的取值集合为[男,女]
4) 对空值的约束 空值：未定义或未知的值 空值：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An，Int组rodu合cti列on 等to Database System
之间的联系的约束
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完整性约束条件（续）
静态 对静态对象的约束是反映数据库 状态合理性的约束
动态 对动态对象的约束是反映数据库 状态变迁的约束
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完整性约束条件分类
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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
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例: 学生的年龄必须是整数，取值范围为14--29； 学生的性别只能是男或女； 学生的学号一定是唯一的； 学生所在的系必须是学校开设的系；
完整性：否真实地反映现实世界
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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
完整性约束条件（续）
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
静态元组约束只局限在元组上
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完整性约束条件（续）
3. 静态关系约束
关系的各个元组之间或若干关系之间存在的 各种联系或约束
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统计约束
定义某个字段值一个关系多个元组的统计值之间 的约束关系
例：职工平均工资的2倍<=部门经理的工资<= 职工平均工资的5倍 职工平均工资值: 统计值
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完整性约束条件（续） 4. 动态列级约束
例：职工工资调整 >= 原来工资 年龄只能增长
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完整性约束条件（续） 5. 动态元组约束
修改元组值: 各个字段之间要满足的约束条 件
例: 职工工资调整不得低于其原来工资 + 工龄*1.5
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完整性控制机制
检查用户发出的操作请求是否违背了完 整性约束条件
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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。
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动态列级约束是修改列定义或列值时应 满足的约束条件
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完整性约束条件（续）
1) 修改列定义时的约束
例：将原来允许空值的列改为不允许空值时: 该列目前已存在空值，则拒绝这种修
改
2) 修改列值时的约束 修改列值时新旧值之间要满足的约束条件
六类完整性约束条件 静态列级约束 静态元组约束 静态关系约束 动态列级约束 动态元组约束 动态关系约束
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完整性约束条件（续）
对象状态
动态关系约束 动态
⑥
静态关系约束 静态
③
动态列级约束 ④
动态元组约束 ⑤
静态列级约束 ①
静态元组约束 ②
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列
元组
完整性约束条件（续） 1. 静态列级约束
静态列级约束：对的取值域的说明 最常见、最简单、最容易实现的一类完
整性约束
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完整性约束条件（续）