數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)：第09章 數(shù)據(jù)完整性

1、第9章 數(shù)據(jù)完整性1本章內(nèi)容9.1 數(shù)據(jù)完整性9.2 約束9.3 規(guī)則9.4 默認值29.1 數(shù)據(jù)完整性數(shù)據(jù)完整性是指數(shù)據(jù)庫中存儲數(shù)據(jù)的一致性和正確性，確保各個文件或表中的數(shù)據(jù)值的關(guān)系一致，確保數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以成功和正確地更新 。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的一項重要內(nèi)容是確定如何加強數(shù)據(jù)的完整性。39.1 數(shù)據(jù)完整性 關(guān)系數(shù)據(jù)完整性關(guān)系數(shù)據(jù)完整性包括一下內(nèi)容：(1) 實體完整性實體完整性就是把表中每一條記錄看作一個實體，要求所有行都具有唯一標識，即主鍵，且主鍵的值非空，又稱為行完整性 。(2) 域完整性域完整性是關(guān)于數(shù)據(jù)列取值有效性的限制 。域完整性通常用有效性檢查來實現(xiàn)，也可以通過限制數(shù)據(jù)類型、格式或者可

2、能的取值范圍來實現(xiàn) 。例如，對于teaching數(shù)據(jù)庫中s_c表中，GRADE字段的取值只能是從0到100的整數(shù)值，而不能為其他數(shù)值 。49.1 數(shù)據(jù)完整性(3) 參照完整性參照完整性是對外鍵取值有效性的限制，以確保數(shù)據(jù)在另一個參照表的取值范圍內(nèi) 。參照完整性要求外鍵的取值只能取參照表中的有效值或空值 。如果在參考表中某一記錄的主鍵被依賴表中的外部鍵參考，那么這一記錄既不能刪除，也不能修改其主鍵值，以確保關(guān)鍵字的一致性 。(4) 用戶定義完整性用戶定義完整性允許特定的不屬于上述類別規(guī)則的完整性定義，前面的3個完整性類型都支持用戶定義完整性。實現(xiàn)用戶定義完整性，可以有兩種方法，即聲明數(shù)據(jù)完整性和

3、過程數(shù)據(jù)完整性。 59.1 數(shù)據(jù)完整性聲明數(shù)據(jù)完整性聲明數(shù)據(jù)完整性是通過在對象定義中定義的標準來實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性，是由系統(tǒng)本身的自動強制來實現(xiàn)的，它包括使用各種約束、缺省的規(guī)則。 過程數(shù)據(jù)完整性 過程數(shù)據(jù)完整性是通過在腳本語言中定義的完整性標準來實現(xiàn)的，當執(zhí)行這些腳本時，就可以強制完整性的實現(xiàn) 。過程數(shù)據(jù)完整性的方式包括使用觸發(fā)器和存儲過程等。69.1 數(shù)據(jù)完整性 SQL Server 2005中的數(shù)據(jù)完整性 各類數(shù)據(jù)完整性和對應(yīng)實現(xiàn)完整性的SQL Server組件如表9.1所示 。數(shù)據(jù)完整性 對應(yīng)的SQL Server組件 實體完整性 PRIMARY KEY(主鍵)約束、UNIQUE(唯一)約

4、束UNIQUE INDEX(唯一索引)、IDENTITY COLUMN(標識列) 域完整性 DEFAULT(默認值)、CHECK(檢查)約束、RULE(規(guī)則)FOREIGN KEY(外鍵)約束、DATA TYPE(數(shù)據(jù)類型) 參照完整性 FOREIGN KEY (外鍵)約束、CHECK (檢查)約束TRIGGER(觸發(fā)器)、STORED PROCEDURE(存儲過程) 用戶定義完整性 RULE(規(guī)則)、TRIGGER(觸發(fā)器)、STORED PROCEDURE(存儲過程)79.1 數(shù)據(jù)完整性(1) 空值數(shù)據(jù)表中的列可以接受空值，也可以拒絕空值。在數(shù)據(jù)庫中，NULL是一個特殊值，表示未知值的概念

5、。NULL不同于空字符或0?？兆址且粋€有效的字符，0是一個有效的數(shù)字。NULL只是表示此值未知這一概念。NULL也不同于零長度字符串(空串)。如果列定義中包含NOT NULL子句，則不能為該列輸入NULL值。如果列定義中僅包含NULL關(guān)鍵字，則接受NULL值 89.1 數(shù)據(jù)完整性(2) 約束約束定義關(guān)于列中允許值的規(guī)則，是強制實施完整性的標準機制。使用約束優(yōu)先于使用DML觸發(fā)器、規(guī)則和默認值 。 約束類型SQL Server 2005有下列約束類型 ：NOT NULL約束 ：非空約束，指定列不接受NULL值 . CHECK約束 ：檢查約束，通過限制可輸入到列中的值來強制實施域完整性 。 UN

6、IQUE約束：唯一約束，強制實施列取值集合中值的唯一性。主鍵強制實施唯一性，但主鍵不允許NULL作為一個唯一值。99.1 數(shù)據(jù)完整性d. PRIMARY KEY約束：主鍵約束，標識具有唯一標識表中行的值的列或列集 。e. FOREIGN KEY約束：外鍵約束，標識并強制實施表之間的關(guān)系 。列約束和表約束 列約束指定為列定義的一部分，并且只應(yīng)用于該列。表約束的聲明與列定義無關(guān)，可以應(yīng)用于表中多個列 。當一個約束中必須包含多個列時，應(yīng)使用表約束。109.1 數(shù)據(jù)完整性(3) 規(guī)則規(guī)則用于執(zhí)行一些與CHECK約束相同的功能。使用CHECK約束是限制列值的首選標準方法。CHECK約束還比規(guī)則更簡明。一

7、個列只能應(yīng)用一個規(guī)則，但可以應(yīng)用多個CHECK約束。CHECK約束被指定為CREATE TABLE語句的一部分，而規(guī)則是作為單獨的對象創(chuàng)建，然后綁定到列上。119.1 數(shù)據(jù)完整性(4) 默認值如果插入行時沒有為列指定值，默認值則指定列中默認取值。默認值可以是計算結(jié)果為常量的任何值，例如常量、內(nèi)置函數(shù)或數(shù)學表達式。若要應(yīng)用默認值，可以通過在CREATE TABLE中使用DEFAULT關(guān)鍵字來創(chuàng)建默認值定義。這將為每一列分配一個常量表達式作為默認值，也可以作為單獨的對象創(chuàng)建，然后綁定到列上。129.2 約束約束是通過限制字段中數(shù)據(jù)、記錄中數(shù)據(jù)和表之間的數(shù)據(jù)來保證數(shù)據(jù)完整性 。約束獨立于表結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建

8、約束有兩種方法 ：創(chuàng)建表時在CREATE TABLE命令中聲明； 在不改變表結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過修改表結(jié)構(gòu)命令A(yù)LTER TABLE添加或刪除 。當表被刪除時，表所帶的所有約束定義也隨之被刪除。139.2 約束表9.2 所有可用的約束類型完整性類型 約束類型 域完整性 DEFAULT(默認值)、CHECK(檢查)約束 實體完整性 PRIMARY KEY(主鍵)約束、UNIQUE(唯一)約束 參照完整性 FOREIGN KEY(外鍵)約束 149.2 約束 主鍵約束在數(shù)據(jù)表中經(jīng)常有一列或多列的組合，其值能唯一地標識表中的每一行。這樣的一列或多列稱為表的主鍵 。通過它可強制表的實體完整性，以確保數(shù)據(jù)

9、表中數(shù)據(jù)的唯一性 。當創(chuàng)建或更改表時，可通過定義PRIMARY KEY (主鍵)約束來創(chuàng)建主鍵。159.2 約束對于主鍵約束，需滿足以下規(guī)則。一個表只能包含一個PRIMARY KEY約束。由PRIMARY KEY約束生成的索引不會使表中的非聚集索引超過249個，聚集索引超過1個。如果沒有為PRIMARY KEY約束指定CLUSTERED或NONCLUSTERED，并且沒有為UNIQUE約束指定聚集索引，則將對該PRIMARY KEY約束使用CLUSTERED。在PRIMARY KEY約束中定義的所有列都必須定義為NOT NULL。如果沒有指定為空性，則加入PRIMARY KEY約束的所有列的為

10、空性都將設(shè)置為NOT NULL。169.2 約束(1) 創(chuàng)建表時聲明主鍵約束 如果表的主鍵由單列組成，則該主鍵約束可以定義為該列的列約束。如果主鍵由兩個以上的列組成，則該主鍵約束必須定義為表約束 。定義列級主鍵約束語法格式如下： CONSTRAINT constraint_name PRIMARY KEY CLUSTERED | NONCLUSTERED 179.2 約束 CONSTRAINT：可選關(guān)鍵字，表示PRIMARY KEY、NOT NULL、UNIQUE、FOREIGN KEY或CHECK約束定義的開始 。 constraint_name：約束的名稱。約束名稱必須在表所屬的架構(gòu)中唯一

11、。 PRIMARY KEY：是通過唯一索引對給定的一列或多列強制實體完整性的約束。每個表只能創(chuàng)建一個 PRIMARY KEY 約束 。 CLUSTERED | NONCLUSTERED：指示為PRIMARY KEY約束創(chuàng)建聚集索引還是非聚集索引。PRIMARY KEY約束默認為CLUSTERED。189.2 約束定義表級主鍵約束語法格式如下。 CONSTRAINT constraint_name PRIMARY KEY CLUSTERED | NONCLUSTERED ( column_name ,.n ) 其中，column_name ,.n 指定組成主鍵的列名，n最大值為16。199.2

12、約束(2) 修改表時創(chuàng)建主鍵約束 語法格式如下。ALTER TABLE table_nameADD CONSTRAINT Constraint_name PRIMARY KEY CLUSTERED | NONCLUSTERED ( column_name ,n ) 209.2 約束例如：假設(shè)在teaching數(shù)據(jù)庫中的s_c表中沒有設(shè)置主鍵約束，以下示例通過ALTER TABLE命令添加主鍵約束 。USE teachingGOALTER TABLE s_cADD CONSTRAINT PK_sc PRIMARY KEY (SNO, CNO)GO通過ALTER TABLE命令也可以刪除不使用的主

13、鍵約束，命令格式如下。ALTER TABLE table_name DROP CONSTRAINT constraint_name219.2 約束 外鍵約束通過將用于保存表中主鍵值的一列或多列添加到另一個表中，可創(chuàng)建兩個表之間的鏈接。這個列就成為第二個表的外鍵。 外鍵用于建立和加強兩個表數(shù)據(jù)之間的鏈接的一列或多列。 當創(chuàng)建或更改表時，可以通過定義FOREIGN KEY約束來創(chuàng)建外鍵。229.2 約束對于外鍵約束，需要滿足以下規(guī)則。如果在FOREIGN KEY約束的列中輸入非NULL值，則此值必須在被引用列中存在；否則，將返回違反外鍵約束的錯誤信息。FOREIGN KEY約束僅能引用位于同一服務(wù)

14、器上的同一數(shù)據(jù)庫中的表。跨數(shù)據(jù)庫的參照完整性必須通過觸發(fā)器實現(xiàn)。FOREIGN KEY約束可引用同一表中的其他列，此行為稱為自引用。列級FOREIGN KEY約束的REFERENCES子句只能列出一個引用列。此列的數(shù)據(jù)類型必須與定義約束的列的數(shù)據(jù)類型相同。表級FOREIGN KEY約束的REFERENCES子句中引用列的數(shù)目必須與約束列列表中的列數(shù)相同。每個引用列的數(shù)據(jù)類型也必須與列表中相應(yīng)列的數(shù)據(jù)類型相同。FOREIGN KEY約束只能引用所參照的表的PRIMARY KEY或UNIQUE約束中的列或所引用的表上UNIQUE INDEX中的列。239.2 約束(1) 創(chuàng)建表時聲明外鍵約束 語法

15、格式如下。 CONSTRAINT constraint_name FOREIGN KEYREFERENCES schema_name . referenced_table_name ( ref_column ) ON DELETE NO ACTION | CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT ON UPDATE NO ACTION | CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT 249.2 約束 FOREIGN KEY REFERENCES：為列中的數(shù)據(jù)提供參照完整性的約束。FOREIGN KEY 約束要求列中的每個值在所引參照的表中對應(yīng)的被引

16、用列中都存在。 schema_name . referenced_table_name：是FOREIGN KEY約束參照的表的名稱，以及該表所屬架構(gòu)的名稱。 ( ref_column ,. n )：是FOREIGN KEY約束所引用的表中的一列或多列 。 ON DELETE NO ACTION | CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT ：指定如果已創(chuàng)建表中的行具有引用關(guān)系，并且被引用行已從父表中刪除，則對這些行采取的操作。默認值為NO ACTION。259.2 約束NO ACTION：數(shù)據(jù)庫引擎將引發(fā)錯誤，并回滾對父表中相應(yīng)行的刪除操作。CASCADE：如果從父表中

17、刪除一行，則將從引用表中刪除相應(yīng)行。SET NULL：如果父表中對應(yīng)的行被刪除，則組成外鍵的所有值都將設(shè)置為NULL。若要執(zhí)行此約束，外鍵列必須可為空值。SET DEFAULT：如果父表中對應(yīng)的行被刪除，則組成外鍵的所有值都將設(shè)置為默認值。若要執(zhí)行此約束，所有外鍵列都必須有默認定義。如果某列為空值，并且未設(shè)置顯式的默認值，則將使用NULL作為該列的隱式默認值。269.2 約束 ON UPDATE NO ACTION | CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT ：指定在發(fā)生更改的表中，如果行有引用關(guān)系且引用的行在父表中被更新，則對這些行采取什么操作。默認值為NO ACT

18、ION 。279.2 約束外鍵約束不僅可以與一張表上的主鍵約束建立聯(lián)系，也可以與另一張表上的UNIQUE約束建立聯(lián)系。當一行新的數(shù)據(jù)被加入到表格中，或表格中已經(jīng)存在的外鍵上的數(shù)據(jù)進行修改時，新的數(shù)據(jù)必須存在于另一張表的主鍵上，或者為NULL 。在外鍵約束上允許存在為NULL的值 。當主鍵所在表的數(shù)據(jù)被另一張表的外鍵所引用時，用戶將無法對主鍵里的數(shù)據(jù)進行修改或刪除，除非事先刪除或修改引用的數(shù)據(jù)。 289.2 約束(2) 修改表時創(chuàng)建外鍵約束 語法格式如下。ALTER TABLE table_nameADDCONSTRAINT constraint_nameFOREIGN KEY( column

19、,n )REFERENCES ref_table( ref_column ,n )299.2 約束例如：假設(shè)在teaching數(shù)據(jù)庫中的s_c表中沒有設(shè)置外鍵約束，以下示例通過ALTER TABLE命令添加外鍵約束。 USE teachingGOALTER TABLE s_cADD CONSTRAINT FK_sc_sno FOREIGN KEY (SNO) REFERENCES student(SNO)GOALTER TABLE s_cADD CONSTRAINT FK_sc_cno FOREIGN KEY (CNO) REFERENCES course(CNO)GO 通過ALTER TAB

20、LE命令也可以刪除不使用的外鍵約束，命令格式如下。ALTER TABLE table_name DROP CONSTRAINT constraint_name,n309.2 約束 UNIQUE(唯一)約束 對于數(shù)據(jù)表中非主鍵列的指定列，唯一約束確保不會輸入重復(fù)的值。每個UNIQUE約束建立一個唯一索引。每個表中只能有一個主鍵，但是可以有多個UNIQUE列。唯一約束指定的列可以有NULL值。表中的主鍵也強制執(zhí)行唯一性，但主鍵不允許為NULL，主鍵約束強度大于唯一約束。唯一約束需滿足以下規(guī)則。如果沒有為UNIQUE約束指定CLUSTERED或NONCLUSTERED，則默認使用NONCLUSTER

21、ED。每個UNIQUE約束都生成一個索引。UNIQUE約束的數(shù)目不會使表中的非聚集索引超過249個，聚集索引超過1個。319.2 約束(1) 創(chuàng)建表時聲明唯一約束 如果表的唯一約束由單列組成，則該唯一約束可以定義為該列的列約束。如果唯一約束由兩個以上的列組成，則該唯一約束必須定義為表約束。定義列級主鍵約束語法格式如下。 CONSTRAINT constraint_name UNIQUE CLUSTERED | NONCLUSTERED UNIQUE：唯一約束 。 CLUSTERED | NONCLUSTERED：指示為UNIQUE約束創(chuàng)建聚集索引還是非聚集索引。329.2 約束定義表級唯一約束

22、語法格式如下。 CONSTRAINT constraint_name UNIQUE CLUSTERED | NONCLUSTERED ( column_name ,.n ) (2) 修改表時創(chuàng)建唯一約束 語法格式如下。ALTER TABLE table_nameADDCONSTRAINT constraint_nameUNIQUE( column ,n )339.2 約束例如：以下示例將teaching數(shù)據(jù)庫中的student表中的姓名列設(shè)置為唯一約束。 USE teachingGOALTER TABLE studentADDCONSTRAINT UQ_studentUNIQUE (SNAME

23、)通過ALTER TABLE命令也可以刪除不使用的唯一約束，命令格式如下。ALTER TABLE table_name DROP CONSTRAINT constraint_name,n349.2 約束 檢查約束檢查(CHECK)約束通過檢查輸入表列的數(shù)據(jù)的值來維護值域的完整性，它可用來指定某列可取值的清單或可取值的集合，也可指定某列可取值的范圍 ?？梢栽谝涣猩显O(shè)置多個檢查約束，也可以將一個檢查約束應(yīng)用于多列。當一列受多個檢查約束控制時，所有的約束按照創(chuàng)建的順序，依次進行數(shù)據(jù)有效性的檢查。根據(jù)檢查約束是作用于單列還是多列，可分為列級檢查約束和表級檢查約束。359.2 約束對于檢查約束，需滿足以

24、下規(guī)則。列可以有任意多個CHECK約束，并且約束條件中可以包含用AND和OR組合起來的多個邏輯表達式。列上的多個CHECK約束按創(chuàng)建順序進行驗證。搜索條件必須取值為布爾表達式，并且不能引用其他表。列級CHECK約束只能引用被約束的列，表級CHECK約束只能引用同一表中的列。當執(zhí)行INSERT和DELETE語句時，CHECK 約束和規(guī)則具有相同的數(shù)據(jù)驗證功能。當列上存在規(guī)則和一個或多個CHECK約束時，將驗證所有限制。不能在text、ntext或image列上定義CHECK約束。369.2 約束(1)創(chuàng)建表時聲明唯一約束語法格式如下。 CONSTRAINT constraint_name CHE

25、CK (logical_expression)各選項含義如下 ： CHECK：檢查約束。該約束通過限制可輸入一列或多列中的可能值來強制實現(xiàn)域完整性。 logical_expression：返回TRUE或FALSE的邏輯表達式。別名數(shù)據(jù)類型不能作為表達式的一部分 。379.2 約束(2)修改表時創(chuàng)建檢查約束語法格式如下。ALTER TABLE table_nameADDCONSTRAINT constraint_nameCHECK(logical_expression)389.2 約束例如：假設(shè)在teaching數(shù)據(jù)庫中的s_c表中沒有設(shè)置對成績列的檢查約束，以下示例通過ALTER TABLE命

26、令添加檢查約束 。USE teachingGOALTER TABLE s_cADDCONSTRAINT CK_sc CHECK(GRADE=0 AND GRADE=0 and Grade=100GO459.3 規(guī)則 查看規(guī)則可以使用系統(tǒng)存儲過程sp_helptext查看已經(jīng)創(chuàng)建的規(guī)則，語法格式如下。sp_helptext objname= object_name其中： objname=object_name：指定對象的名稱。例如：以下示例查看已經(jīng)創(chuàng)建的規(guī)則grade_rule。 USE teachingGOEXEC sp_helptext grade_ruleGO 執(zhí)行結(jié)果如圖9.1所示 。4

27、69.3 規(guī)則綁定與解除規(guī)則 1. 綁定規(guī)則創(chuàng)建好一個規(guī)則后，必須通過綁定才能使用規(guī)則，一般情況下，規(guī)則可以綁定在用戶自定義數(shù)據(jù)類型或是數(shù)據(jù)列中。 綁定規(guī)則可以使用存儲過程sp_bindrule，語法格式如下 :sp_bindrule rulename=rule, objname=object_name rulename=rule：指定規(guī)則名稱 。 objname=object_name：指定規(guī)則綁定的對象 。479.3 規(guī)則如果規(guī)則綁定的對象是表的列，則object_name的格式是table.column，否則認為是用戶定義數(shù)據(jù)類型。 例如：以下示例將例9.7創(chuàng)建的規(guī)則grade_rule

28、綁定到teaching數(shù)據(jù)庫中的s_c表中的GRADE列上 。USE teachingGOEXEC sp_bindrule grade_rule,s_c.GRADEGO489.3 規(guī)則2. 解除規(guī)則系統(tǒng)存儲過程sp_unbindrule用于當前數(shù)據(jù)庫中為列或用戶定義數(shù)據(jù)類型解除規(guī)則綁定 。語法格式如下。sp_unbindrule objname=object_name例如：解除綁定在teaching數(shù)據(jù)庫中的s_c表中GRADE列上的規(guī)則 。USE teachingGOEXEC sp_unbindrule s_c.GRADEGO 499.3 規(guī)則 刪除規(guī)則從數(shù)據(jù)庫中刪除一個規(guī)則值時，可以分為以

29、下兩種情況來處理。如果這個規(guī)則尚未綁定到表或用戶定義數(shù)據(jù)類型上，可以使用DROP RULE語句來刪除。如果已經(jīng)將這個規(guī)則綁定到表或用戶定義數(shù)據(jù)類型上，必須首先使用系統(tǒng)存儲過程sp_unbindrule來解除該規(guī)則在表列或用戶定義數(shù)據(jù)類型上的綁定，然后使用DROP RULE語句刪除該規(guī)則。 509.3 規(guī)則可以使用Transact-SQL命令的DROP RULE語句從數(shù)據(jù)庫刪除一個或多個規(guī)則 。其語法格式如下。DROP RULE rule_name,n 例如：刪除teaching數(shù)據(jù)庫中的規(guī)則grade_rule 。USE teachingGODROP RULE grade_ruleGO519.

30、4 默認值默認值就是當用戶未指定時由SQL Server自動指派的數(shù)據(jù)值，它可以是常量、內(nèi)置函數(shù)或表達式 。使用默認值有兩種方式 ：在CREATE TABLE語句中對列定義一個DEFAULT約束 使用CREATE DEFAULT語句在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建一個默認值對象，然后使用sp_binddefault系統(tǒng)存儲過程將該對象綁定到表列上 。529.4 默認值 創(chuàng)建默認值1. 創(chuàng)建默認值對象可以使用Transact-SQL命令CREATE DEFAULT語句來完成 。語法格式如下。CREATE DEFAULT default_name AS constant_expression其中：constant_

31、expression可以是常量表達式、任何常量、內(nèi)置函數(shù)或數(shù)學表達式，但不能包含任何列或其他數(shù)據(jù)庫對象的名稱。539.4 默認值例如：在teaching數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建一個名為grade_default的默認值，并以0作為其值。USE teachingGOCREATE DEFAULT grade_default AS 0GO549.4 默認值2. 可以使用系統(tǒng)存儲過程sp_helptext查看默認值定義，語法格式如下。sp_helptext objname = namename為用戶定義的對象名稱。僅當指定限定對象時才需要引號。對象必須在當前數(shù)據(jù)庫中 。例如：查看已經(jīng)創(chuàng)建的默認值grade_default。 USE teachingGOEXEC sp_helptext grade_defaultGO 執(zhí)行結(jié)果如圖9.2所示 559.4 默認值綁定與解除默認值 1. 綁定默認值在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建一個默認值后，還必須把該默認值綁定到列或用戶定義數(shù)據(jù)類型上才能讓它發(fā)揮作用。 可以用系統(tǒng)存儲過程sp_binddefault來完成 ，其語法格式如下 ：sp_bindefault defname=default,objname=object_name 569.4 默認值例如：以下示例將例9.14創(chuàng)建的默認值grade_default綁定到teaching數(shù)據(jù)庫中的s_c表中GRADE列上 。USE