第10章数据库完整性
数据库实现数据完整性
动态验证
在数据库运行过程中，实时监测数据的变动 并验证其完整性。
人工验证
通过人工检查数据来确保其完整性，通常用 于大型数据集或复杂规则的验证。
自动验证
利用工具或脚本来自动完成数据的完整性验 证。
数据完整性的测试与验证工具
01
数据库管理工具
02
自动化测试工具
03
数据校验工具
如MySQL Workbench、Oracle SQL Developer等，提供数据完 整性的测试与验证功能。
外键约束
总结词
外键约束用于建立两个表之间的关系， 确保参照完整性和数据的一致性。
详细描述
外键约束指定一个字段或字段组合的 值必须是另一个表主键的有效值。这 有助于维护数据库中相关表之间的数 据一致性，防止无效或过时的数据关 联。
唯一约束
总结词
唯一约束用于确保数据库表中某个字段的唯一性，防止重复数据的产生。
通过事务处理，可以实现对多个相关数据修改操作的原子性控制，即这些 操作要么全部成功，要么全部失败回滚。
事务处理可以确保数据的完整性和一致性，避免因部分数据修改而导致的 异常情况。
05
数据完整性的测试与验证
数据完整性的测试方法
01
单元测试
对数据库中的每个函数或方法进 行测试，确保它们在各种输入条 件下都能正确地返回预期结果。
数据库实现数据完整性
目录
• 数据完整性的重要性 • 数据库完整性约束 • 数据完整性维护 • 数据完整性控制机制 • 数据完整性的测试与验确性的重要性
数据准确性的重要性
数据准确性是数据完整性的基础，只有准确的数据才能保证数据 库中信息的正确性和可靠性。
防止数据冗余
数据库原理--数据库完整性
数据库原理--数据库完整性数据库原理数据库完整性在当今数字化的时代，数据库成为了各类信息系统的核心组成部分。
无论是企业管理、电子商务，还是社交媒体等领域，都依赖于数据库来存储和管理海量的数据。
而在数据库的众多重要特性中，数据库完整性是确保数据质量、准确性和一致性的关键要素。
那什么是数据库完整性呢？简单来说，数据库完整性就是指数据库中的数据要符合预期的规则和约束条件，确保数据的准确性、完整性和一致性。
想象一下，如果一个数据库中的数据混乱无序、错误百出，那基于这些数据做出的决策岂不是要出大问题？数据库完整性可以分为实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性这三大类。
实体完整性主要是确保表中的每一行数据都能够被唯一标识。
这就好比每个人都有一个独一无二的身份证号码，通过这个号码可以准确无误地识别出一个特定的人。
在数据库中，通常会为主键设置不为空且唯一的约束，来保证实体完整性。
比如在一个学生信息表中，学号就是主键，它不能为空白，也不能有重复的值，这样才能准确地标识每一个学生。
参照完整性则用于维护不同表之间数据的一致性。
就像一个班级的座位表和学生名单表，座位表中的学生名字必须在学生名单表中能找到对应的记录，不然就会出现“座位上坐着一个不存在的学生”这样的荒谬情况。
在数据库中，通过定义外键和相关的约束规则来实现参照完整性。
比如在订单表和商品表中，如果订单表中有商品的相关信息，那么这些商品在商品表中一定是存在的。
用户定义的完整性则更加灵活多样，它允许用户根据具体的业务需求来定义一些特殊的规则。
比如规定某个字段的值必须在特定的范围内，或者某些字段的组合必须满足特定的条件等。
假设在一个员工工资表中，可以规定工资值不能为负数，或者在一个成绩表中，规定成绩的取值范围在 0 到 100 之间。
为了确保数据库完整性，数据库管理系统提供了多种约束机制。
其中常见的有主键约束、外键约束、唯一约束、检查约束和默认值约束等。
主键约束就像前面提到的，确保主键列的值唯一且不为空。
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。
数据库完整性
数据库完整性本节要点：实体完整性参照完整性⽤户定义的完整性完整性约束命名⼦句触发器数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。
例如，学⽣的学号必须唯⼀；性别只能是男或⼥；本科学⽣年龄的取值范围为14~50的整数；学⽣选的课程必须是学校开设的课程；学⽣所在的院系必须是学校已经成⽴的院系等。
数据的完整性和安全性是两个不同概念。
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1 实体完整性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，另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，即定义为表级约束条件。
⽰例：将Student表中的Sno属性定义为码（单属性构成的码）(1)在列级定义主码CREATE TABLE Student(Sno CHAR(9) PRIMARY KEY，Sname CHAR(20) NOT NULL，Ssex CHAR(2) ，Sage SMALLINT，Sdept CHAR(20));(2)在表级定义主码CREATE TABLE Student(Sno CHAR(9)，Sname CHAR(20) NOT NULL，Ssex CHAR(2) ，Sage SMALLINT，Sdept CHAR(20)，PRIMARY KEY (Sno));⽰例：将SC表中的Sno，Cno属性组定义为码（多属性构成的码）CREATE TABLE SC(Sno CHAR(9) ，Cno CHAR(4) ，Grade SMALLINT，PRIMARY KEY (Sno，Cno) /*只能在表级定义主码*/);1.2 实体完整性检查和违约处理插⼊或对主码列进⾏更新操作时，RDBMS⾃动进⾏检查：1. 检查主码值是否唯⼀，如果不唯⼀则拒绝插⼊或修改2. 检查主码的各个属性是否为空，只要有⼀个为空就拒绝插⼊或修改2 参照完整性2.1 参照完整性定义关系模型的参照完整性在CREATE TABLE中⽤FOREIGN KEY短语定义哪些列为外码，⽤REFERENCES短语指明这些外码参照哪些表的主码。
(完整版)数据库系统原理与设计(第2版)课后习题详细答案
数据库系统原理与设计习题集第一章绪论一、选择题1. DBS是采用了数据库技术的计算机系统，DBS是一个集合体，包含数据库、计算机硬件、软件和（）。
A. 系统分析员B. 程序员C. 数据库管理员D. 操作员2. 数据库（DB），数据库系统（DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是（）。
A. DBS包括DB和DBMSB. DBMS包括DB和DBSC. DB包括DBS和DBMSD. DBS就是DB，也就是DBMS3. 下面列出的数据库管理技术发展的三个阶段中，没有专门的软件对数据进行管理的是（）。
I．人工管理阶段II．文件系统阶段III．数据库阶段A. I 和IIB. 只有IIC. II 和IIID. 只有I4. 下列四项中，不属于数据库系统特点的是（）。
A. 数据共享B. 数据完整性C. 数据冗余度高D. 数据独立性高5. 数据库系统的数据独立性体现在（）。
A.不会因为数据的变化而影响到应用程序B.不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序C.不会因为存储策略的变化而影响存储结构D.不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构6. 描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是（）。
A. 模式B. 内模式C. 外模式D. 用户模式7. 要保证数据库的数据独立性，需要修改的是（）。
A. 模式与外模式B. 模式与内模式C. 三层之间的两种映射D. 三层模式8. 要保证数据库的逻辑数据独立性，需要修改的是（）。
A. 模式与外模式的映射B. 模式与内模式之间的映射C. 模式D. 三层模式9. 用户或应用程序看到的那部分局部逻辑结构和特征的描述是（），它是模式的逻辑子集。
A.模式B. 物理模式C. 子模式D. 内模式10.下述（）不是DBA数据库管理员的职责。
A.完整性约束说明B. 定义数据库模式C.数据库安全D. 数据库管理系统设计选择题答案：(1) C (2) A (3) D (4) C (5) B(6) A (7) C (8) A (9) C (10) D二、简答题１．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
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。
数据库第四版(王珊)答案
第2章关系数据库1 ．试述关系模型的三个组成部分。
答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。
2 ．试述关系数据语言的特点和分类。
答：关系数据语言可以分为三类：关系代数语言。
关系演算语言：元组关系演算语言和域关系演算语言。
SQL：具有关系代数和关系演算双重特点的语言。
这些关系数据语言的共同特点是，语言具有完备的表达能力，是非过程化的集合操作语言，功能强，能够嵌入高级语言中使用。
4 ．试述关系模型的完整性规则。
在参照完整性中，为什么外部码属性的值也可以为空？什么情况下才可以为空？答：实体完整性规则是指若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。
若属性(或属性组)F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应(基本关系R和S不一定是不同的关系)，则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值(F的每个属性值均为空值)；或者等于S中某个元组的主码值。
即属性F本身不是主属性，则可以取空值，否则不能取空值。
5．设有一个SPJ数据库，包括S，P，J，SPJ四个关系模式：1）求供应工程J1零件的供应商号码SNO：πSno(σSno=‘J1’（SPJ）)2）求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO：πSno(σSno=‘J1’∧Pno=‘P1‘(SPJ))3）求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO：πSno(σPno=‘P1‘（σCOLOR=’红‘（P）∞SPJ）)4）求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO：πJno(SPJ)- πJNO（σcity=‘天津’∧Color=‘红‘（S∞SPJ∞P）5）求至少用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO：πJno，Pno(SPJ)÷πPno（σSno=‘S1‘（SPJ））6．试述等值连接与自然连接的区别和联系。
答：连接运算符是“=”的连接运算称为等值连接。
它是从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A，B属性值相等的那些元组自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉。
数据库的完整性
例 在数据库BlueSkyDB中创建表OrderItems，用于存放订单项目信息， 该表的主键约束设置在orderID和bookID两列上。 USE BlueSkyDB GO CREATE TABLE OrderItems (orderID int NOT NULL, bookID int NOT NULL, quantity int NOT NULL DEFAULT 1, price PriceDecimal, total AS price*quantity, CONSTRAINT PK_OrderItems_orderIDbookID PRIMARY KEY(orderID,bookID) )
3. 删除主键约束 例 在数据库BlueSkyDB的OrderItems表中，删除现有的主键约 束。 USE BlueSkyDB GO ALTER TABLE OrderItems DROP CONSTRAINT PK_OrderItems_orderIDbookID GO
9.2.2 唯一性约束
9.2.3 检查约束
检查约束的语法格式： [CONSTRAINT ConstraintName] CHECK (LogicalExpression) 例 在数据库BlueSkyDB中的已存在表Orders中，shipDate（发货日 期）列的数据必须大于或等于orderDate（订购日期）列的数据，约 束名为CK_Orders_shipDate。 USE BlueSkyDB GO ALTER TABLE Orders ADD CONSTRAINT CK_Orders_shipDate CHECK (shipDate >= orderDate)
外键约束的语法: [CONSTRAINT ConstraintName] FOREIGN KEY (column[,…n]) REFERENCES RefTalbe(RefColumn[,…n]) [ON DELETE{NO ACTION | CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT} [ON UPDATE{NO ACTION | CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT}