4. 数据的完整性（重点）

aloha_
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数据完整性概述

数据库的完整性是指数据库中数据的正确性和相容性。数据库的完整性可以通过以下几个方面来保证：

  1. 实体完整性：确保每个实体都有一个唯一的标识符，且每个实体的属性都具有准确的值。
  2. 参照完整性：确保在不同表之间的关系是正确的，即外键引用的主键值必须存在于引用表中。
  3. 域完整性：确保数据的取值范围是合法的，即数据的值必须符合定义的数据类型和约束条件。
  4. 用户定义的完整性：根据用户定义的规则和约束条件，确保数据的正确性和一致性。

通过以上几个方面的保证，数据库可以保持数据的完整性，从而提高数据的质量和可靠性。

数据库完整性约束条件分为六类：

（1） 静态列约束。是对一个列的取值域的说明。
（2） 静态元组约束。就是规定元组的属性组值的限定，以及规定属性之间的值或结构的制约关系。
（3） 静态表级约束。指一个关系各个元组间或若干关系间存在的联系或约束。
（4） 动态列约束。是修改列定义或列值时应满足的约束条件。
（5） 动态元组约束。是指修改元组时，元组中各个字段间需要满足的约束条件。
（6） 动态表级约束。是加在关系变化前后状态上的限制条件。

约束的分类

被约束的数据对象而言，完整性约束又可以分为如下四种类型：

  • 类型/域约束，（用户自定义）
  • 属性约束，（用户自定义）
  • 关系约束，说明关系的合法取值。（实体完整性/用户自定义）
  • 数据库约束（参照完整性）

约束的状态

  • 静态约束
  • 动态约束

DBMS对约束的支持

....

实体完整性

确保每个实体都有一个唯一的标识符，且每个实体的属性都具有准确的值。

违反实体完整性规则的操作

  • 插入重复的实体数据（插入新元组）
  • 更新实体标识符，使其与其他实体的标识符重复
  • 删除必要的实体数据，将导致实体完整性规则的违反，因为关联实体将无法找到对应的实体。
  • 插入空值或非法值

参照完整性

参照完整性是数据库中的一种完整性约束，用于确保在不同表之间的关系是正确的和一致的。参照完整性通常通过外键来实现，外键是一个表中的字段，它包含另一个表中的主键值，用来建立表与表之间的关系。

参考答案：若属性(或属性组) F是关系R的外码,（1分）它与基本关系S的主码相对应,（1分）那么,关于R中每个元组在F上的值必须为空或S中某元组的主码值。 （1分）

违反参照完整性规则的操作

  1. 插入不存在的外键值
  2. 更新外键值为不存在的值
  3. 删除关联表中的主键值而未处理外键引用

违反参照完整性规则可能导致数据不一致性和错误。

参照完整性策略

  1. 级联操作（CASCADE）：
  2. 设置空值（SET NULL）：关联关系不存在，设置空值。
  3. 设置默认值（SET DEFAULT）：类似于空值，可以自行设置默认值。
  4. 拒绝操作（NO ACTION）：
  5. 受限(RESTRICT) :受限策略要求在参照关系中插入元组时，如果被参照关系中不存在相应的元组，则拒绝插入操作。
  6. 递归插入（CASCADE）：递归插入策略要求在参照关系中插入元组时,如果被参照关系中不存在相应的元组,则会自动插入相应的元组,以满足参照完整性的要求。

受限（RESTRICT）和拒绝操作（NO ACTION）虽然在处理插入操作时的行为相似，但它们在其他操作（如更新和删除）中可能会有不同的行为。

删除操作：在删除操作中，受限和拒绝操作也可能会有不同的行为。受限策略可能会限制删除操作，而拒绝操作则可能允许删除操作，但不会触发级联操作。

用户自定义完整性

用户根据特定需求和业务规则定义的数据完整性约束。

实现方式

  1. 触发器（Triggers）：

就是一类靠事件驱动的特殊过程,（1分）当对相关的表作INSERT、 UPDATE或DELETE操时，（1分）这一过程被隐式地执行。（1分）

  1. 存储过程（Stored Procedures）：

一组预先编译好的 SQL 语句集合，存储在数据库中并可被多次调用。存储过程通常用于执行特定的任务或操作，可以接受参数、执行逻辑判断、包含循环和条件语句等，使得数据库操作更加灵活和高效。

  1. 自定义约束（Custom Constraints）：
属性约束

用于限制表中特定属性（字段）取值范围或满足特定条件的规则。

常见的数据库属性约束包括以下几种：

  1. NOT NULL约束
  2. UNIQUE约束
  3. PRIMARY KEY约束
  4. FOREIGN KEY约束
  5. CHECK约束，指定属性值必须满足特定的条件或表达式。
关系约束

关系约束是数据库中用于维护表与表之间关系的规则，确保数据的完整性和一致性。关系约束通常用于定义表之间的关系，包括主键和外键之间的关系，

常见的关系约束包括以下几种：

  1. 主键约束（Primary Key Constraint
  2. 外键约束（Foreign Key Constraint）
  3. 唯一约束（Unique Constraint）
  4. 检查约束（Check Constraint）
数据库断言约束

断言约束是在数据库中定义的一种逻辑条件，它必须为真（True）才能保证数据的完整性。

例如：

CREATE ASSERTION check_salary
    CHECK (salary > 0);

上面的示例创建了一个名为check_salary的断言约束，要求salary字段的值必须大于0。当插入或更新数据时，数据库会自动检查该条件是否满足，如果不满足则阻止操作的执行

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