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。

SQL Server提供了一些工具来帮助用户实现数据完整性，其中最主要的是：规则（Rule），默认值（Default），约束（Constraint）和触发器（Trigger）

实验报告2.1 实体完整性

实验目的：

学习实体完整性的建立，以及实践违反实体完整性的结果。

实验原理：

1、实体完整性（Entity Integrity）定义

实体完整性规定表的每一行在表中是唯一的实体。SQL语法中，表中的UNIQUE、PRIMARY KEY和IDENTITY约束就是实体完整性的体现。

实体完整性规则：每个关系中主码的任何属性不能取空值。

注意：空值为NULL，不是0，也不是空格，而是一个“不知道”或“不确定”的数据值。

2、实施完整性检查的时机

实施完整性规则检查的时机分为立即检查和延迟检查（Immediate or deferred Checking），只有选择正确的检查时机才能保证语义的正确性，即保证数据的完整性。

实体完整性规则检查的时机是立即检查的，而参照完整性和触发器一般都是延迟检查。

3、事务处理

事务是一组数据库操作的集合，这些操作要么一起成功，要么一起失败。操作的提交或回退是一同生效的。事务处理的概念对维护数据的完整性和一致性是十分重要的。

数据库操作（如INSERT、UPDA TE和DELETE）如果是一个事务中的操作，那么它们要在事务控制之下完成。数据库对象的begin Transaction、commit Transaction和rollback Transaction方法分别用来启动、提交和回退事务。

实验内容：

（1）在数据库School中建立表Stu_Union，进行主键约束，在没有违反实体完整性的前提下插入并更新一条记录。

（2）演示违反实体完整性的插入操作。

（3）演示违反实体完整性的更新操作。

（4）演示事务的处理，包括事务的建立、处理以及出错时的事务回滚。

（5）通过建立Scholarship表，插入数据，演示当与现有的数据环境不等时，无法建立实体完整性以及参照完整性。

实验步骤：

代码实现参见数据库实验习题2.1.sql文档

心得体会：

1、学习了实体完整性的相关内容，加深了对于这部分知识点的认识；

（实验课本第59页——

思考：为什么sno置为‘’没有违反非空的约束？

答：SQL系统默认这里定义的‘’为一个值；如果执行sno=NULL，则将被系统拒绝）

实验2.2 参照完整性

实验目的：

学习建立外键，以及利用FOREIGN KEY---REFERENCES子句以及各种约束保证参照完整性。

实验原理：

1）参照完整性（Referential Integrity）

参照完整性是指两个表的主关键字和外关键字的数据对应一致。它确保了有主关键字的表中对应其他表的外关键字的行存在，即保证了表之间的数据的一致性，防止了数据丢失或无意义的数据在数据库中扩散。参照完整性是建立在外关键字和主关键之间或外关键字和唯一性关键字之间的关系上的。

参照完整性规则：关系R的外来码取值必须是关系S中某个元组的主码值，或者可以是一个“空值”。

定义外键时定义参照完整性、约束参照表A和被参照表B。对于违反参照完整性的操作有时候并不是简单拒绝执行，而是接受该操作，同时执行必要的附加操作。DBMS提供机制来定义是否必须制定外键的具体值而非空值。主键列和外键列可以有不同的名字，空值的要求也可以不一致，默认值也可以不同，但数据类型必须相同。

2）SL Server中完整性的体现

在SQL Server中参照完整性作用表现在如下几个方面：

·禁止在从表中插入包括主要中不存在的外关键字的数据行。

·禁止会导致从表中的相应值孤立的主表中的外关键字值改变。

·禁止删除在从表中的有对应记录的主表记录。

3）SQL语句中删除和插入基本关系元组

（1）在被参照关系中删除元组的三种控制方式：

·级联删除（CASCADES）：将参照关系中与被参照关系中要删除的元组主键值相同的元组一起删除。