华科数据库系统原理第五章——完整性控制PPT教学课件
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例如：若SC中外码值XH，无一个与主码值(Student.XH, course.KH)对应时才删去student、course中相应元组。
③ 置空值删除（nullifies/set null）
·删去被参照关系中元组；
·参照关系中所有与被参照关系中已删去的主码值相等的外码值
置为空值。
如：删去部门表中的某个部门，则职员表中原来属于该部门的职
第5章 数据库完整性
5.1 概述
1、定义( integrity)
——数据的正确性，有效性和相容性。
（防止不符合语义的数据的I/O）
2、功能
1）完整性要求定义；
2）监督事务执行，测试是否违反完整性限制条件；
3）若发生违反情况，则进行相应处理（拒绝、报告、纠正）。
5.2 完整性约束条件
1、基本概念
① 定义
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2、参照完整性（referential integrity） ——对外码施加的完整性控制。（回忆第二章定义）
参照关系：外码所在关系，如SC
被参照关系：主码（同时又是另一关系中的外码）所在 关系，如student，course。
外码：sc中的XH，KH
1）空值情况
① 为空（SC中XH为空，表示无这个学生，或无学号学生选 修了课程，不合应用语义） ，或；
——DB中数据之上的语义限制条件
② 约束对象
列级、元组级、关系级
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③ 约束对象状态 ·静态：反映数据库状态合理性的约束。 ·动态：反映数据库状态变迁的约束。 ④ 约束时机（Immediate constraints） （1）立即约束 ——一条语句执行完后立即检查。 （2）延迟约束（deferred constraints） ——事务执行结束后检查。 转帐，从A到B后，帐才能平，才能进行检查。
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6、动态元组约束 ——修改元组时新旧值间的约束。 例如新工资不低于原工资+工龄*1.5。
7、动态关系约束 ——施加于关系上的前后状态的约束 ① 一致性 ② 原子性
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5.3 完整性控制
1、实体完整性（entity integrity）
——对关系模式主属性施加的完整性控制。
删去student中XH=‘99001’的元组 （删去course中KH=‘01’的元组） 则捆绑删除SC中学号为99001（课号为01）的所有元 组
·参照关系中与被参照关系中码值对应元组删除 ·可能层层牵连
若SC又是另一参照关系的被参照关系，则可能又删除 之……。
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② 受限删除（restricted） ——参照关系没有一个外码与要删除的被参照关系的主码值相对 应时才执行删除。
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③ 值域约束 成绩≤100，年龄≤150，性别={男，女} ④ 空值约束 是否允许空值列。 如成绩可为空。 ⑤ 其它约束（如：列的排序、是否唯一等等）
3、静态元组约束 ——对一个（仅一个）元组中各列值间联系的约束。 如：总额≥单价 工龄<年龄
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4、静态关系约束 ——对一个关系中若干元组之间或若干关系的联系 的约束。 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；
·具体应用中，根据应用需求选择上述方法执行。 ·DBMS提供机制支持用户选择。
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3、用户定义完整性（integrity of user definition）
1）空值控制 ——对给定属性施加不允许空值限制（NOT NULL） 2）单个属性控制 为：（CJ is Null） OR (CJ BETWEEN 0 AND 100) 3）多属性控制 如：XB=‘男’ AND YL<=30
员的所属部门号置空。
上述三种，选择哪一种实施，视应用需求确定。
如：学籍管理中，学生离校了，删去选课及学生信息，故需
捆绑删除（course不删）student信息。
·DBMS提供相应选择机制。
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3）修改被参照关系主码值情况 ① 捆绑修改（cascade） ·修改被参照关系中主码值。 如修改student中的XH=99003改为XH=99020 ·同时修改参照关系中相等外码值。 则同时SC中所有99003改为99020 ·可能逐层牵连。
② 对应被参照关系中该元组存在；
③ 是否可为空，据应用语义确定。
DEPT（DH，DM，DD）， EMPL（DH，EH，XM） EMPL中DH可为空，表示该职员还未分配到任何部门工作。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2）删除被参照关系元组情况 ① 捆绑删除（cascade） ——参照与被参照关系中相关者一起删除。 ·被参照关系中外码元组删除 例如：删除99001号学生（或者01号课程）
如：职工最低工资不能低于本部门职工平均工资的 50%。
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5、动态列级约束 ——修改列定义或列值时的约束。 ① 修改定义约束 ——修改定义时新老值间的约束。 如：将允许空值列改为不允许空值时，若该列值已有 空值，则不可修改。 ② 修改值约束 ——修改时新旧值间的约束。 如年龄不能修改得更小。
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② 受限修改（restricted） ——仅当参照关系中没有一个外码值与被参照关系中某个元组主 码值相等时才可修改被参照关系中的该元组主码值。
如：仅当SC中学生无99003时，才可修改student中 XH=99003。 ③ 置空值修改（nullifies） ·修改被参照关系中的主码值； ·将参照关系中的与该主码值相等的外码置为空值。 ④ 说明
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2、静态列级约束 ——对一个列的取值域的约束。 ① 数据类型约束 类型、长度、单位、精度 如XM为C型，长8位；YL为I型，长3位。 ② 数据格式约束 如工作证号前2位表示省，后3位表示县，后4位表示单
位顺序号，后5位表示个人顺序号。
应用程序能做的事情， 数据库也可以做
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不允许空，在关系中取值唯一
例： student (XH,XM,XB,YL)
XH不能为空且唯一
course(KH,KM)
KH不能为空且唯一
Sc(XH,KH,CJ)
(XH，KH)不能为空且唯一
Create table student (XH Char (6) NOT NULL,…,);
PRIMARY KEY
③ 置空值删除（nullifies/set null）
·删去被参照关系中元组；
·参照关系中所有与被参照关系中已删去的主码值相等的外码值
置为空值。
如：删去部门表中的某个部门，则职员表中原来属于该部门的职
第5章 数据库完整性
5.1 概述
1、定义( integrity)
——数据的正确性，有效性和相容性。
（防止不符合语义的数据的I/O）
2、功能
1）完整性要求定义；
2）监督事务执行，测试是否违反完整性限制条件；
3）若发生违反情况，则进行相应处理（拒绝、报告、纠正）。
5.2 完整性约束条件
1、基本概念
① 定义
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2、参照完整性（referential integrity） ——对外码施加的完整性控制。（回忆第二章定义）
参照关系：外码所在关系，如SC
被参照关系：主码（同时又是另一关系中的外码）所在 关系，如student，course。
外码：sc中的XH，KH
1）空值情况
① 为空（SC中XH为空，表示无这个学生，或无学号学生选 修了课程，不合应用语义） ，或；
——DB中数据之上的语义限制条件
② 约束对象
列级、元组级、关系级
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③ 约束对象状态 ·静态：反映数据库状态合理性的约束。 ·动态：反映数据库状态变迁的约束。 ④ 约束时机（Immediate constraints） （1）立即约束 ——一条语句执行完后立即检查。 （2）延迟约束（deferred constraints） ——事务执行结束后检查。 转帐，从A到B后，帐才能平，才能进行检查。
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6、动态元组约束 ——修改元组时新旧值间的约束。 例如新工资不低于原工资+工龄*1.5。
7、动态关系约束 ——施加于关系上的前后状态的约束 ① 一致性 ② 原子性
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5.3 完整性控制
1、实体完整性（entity integrity）
——对关系模式主属性施加的完整性控制。
删去student中XH=‘99001’的元组 （删去course中KH=‘01’的元组） 则捆绑删除SC中学号为99001（课号为01）的所有元 组
·参照关系中与被参照关系中码值对应元组删除 ·可能层层牵连
若SC又是另一参照关系的被参照关系，则可能又删除 之……。
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② 受限删除（restricted） ——参照关系没有一个外码与要删除的被参照关系的主码值相对 应时才执行删除。
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③ 值域约束 成绩≤100，年龄≤150，性别={男，女} ④ 空值约束 是否允许空值列。 如成绩可为空。 ⑤ 其它约束（如：列的排序、是否唯一等等）
3、静态元组约束 ——对一个（仅一个）元组中各列值间联系的约束。 如：总额≥单价 工龄<年龄
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4、静态关系约束 ——对一个关系中若干元组之间或若干关系的联系 的约束。 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；
·具体应用中，根据应用需求选择上述方法执行。 ·DBMS提供机制支持用户选择。
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3、用户定义完整性（integrity of user definition）
1）空值控制 ——对给定属性施加不允许空值限制（NOT NULL） 2）单个属性控制 为：（CJ is Null） OR (CJ BETWEEN 0 AND 100) 3）多属性控制 如：XB=‘男’ AND YL<=30
员的所属部门号置空。
上述三种，选择哪一种实施，视应用需求确定。
如：学籍管理中，学生离校了，删去选课及学生信息，故需
捆绑删除（course不删）student信息。
·DBMS提供相应选择机制。
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3）修改被参照关系主码值情况 ① 捆绑修改（cascade） ·修改被参照关系中主码值。 如修改student中的XH=99003改为XH=99020 ·同时修改参照关系中相等外码值。 则同时SC中所有99003改为99020 ·可能逐层牵连。
② 对应被参照关系中该元组存在；
③ 是否可为空，据应用语义确定。
DEPT（DH，DM，DD）， EMPL（DH，EH，XM） EMPL中DH可为空，表示该职员还未分配到任何部门工作。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2）删除被参照关系元组情况 ① 捆绑删除（cascade） ——参照与被参照关系中相关者一起删除。 ·被参照关系中外码元组删除 例如：删除99001号学生（或者01号课程）
如：职工最低工资不能低于本部门职工平均工资的 50%。
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5、动态列级约束 ——修改列定义或列值时的约束。 ① 修改定义约束 ——修改定义时新老值间的约束。 如：将允许空值列改为不允许空值时，若该列值已有 空值，则不可修改。 ② 修改值约束 ——修改时新旧值间的约束。 如年龄不能修改得更小。
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② 受限修改（restricted） ——仅当参照关系中没有一个外码值与被参照关系中某个元组主 码值相等时才可修改被参照关系中的该元组主码值。
如：仅当SC中学生无99003时，才可修改student中 XH=99003。 ③ 置空值修改（nullifies） ·修改被参照关系中的主码值； ·将参照关系中的与该主码值相等的外码置为空值。 ④ 说明
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2、静态列级约束 ——对一个列的取值域的约束。 ① 数据类型约束 类型、长度、单位、精度 如XM为C型，长8位；YL为I型，长3位。 ② 数据格式约束 如工作证号前2位表示省，后3位表示县，后4位表示单
位顺序号，后5位表示个人顺序号。
应用程序能做的事情， 数据库也可以做
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不允许空，在关系中取值唯一
例： student (XH,XM,XB,YL)
XH不能为空且唯一
course(KH,KM)
KH不能为空且唯一
Sc(XH,KH,CJ)
(XH，KH)不能为空且唯一
Create table student (XH Char (6) NOT NULL,…,);
PRIMARY KEY