數(shù)據(jù)庫完整性控制

第十二章數(shù)據(jù)庫完整性控制計算機基礎(chǔ)教學(xué)部本章內(nèi)容12.1約束12.2默認值12.3規(guī)則12.4事務(wù)處理12.5數(shù)據(jù)的鎖定數(shù)據(jù)完整性數(shù)據(jù)完整性問題的提出數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是從外界輸入的，由于種種原因，會發(fā)生輸入數(shù)據(jù)無效或錯誤。為了保證輸入的數(shù)據(jù)正確、符合規(guī)定，提出數(shù)據(jù)完整性問題。數(shù)據(jù)完整性問題的解決SQLServer2000中可以通過各種約束、默認值、規(guī)則等數(shù)據(jù)庫對象來保證數(shù)據(jù)的完整性。數(shù)據(jù)完整性包括實體完整性、域完整性、參照完整性和用戶自定義完整性。12.1約束約束(Constraint)是SQLServer提供的自動保持數(shù)據(jù)庫完整性的一種機制，它定義了可輸入表或表的單個列中的數(shù)據(jù)的限制條件。使用約束優(yōu)先于使用觸發(fā)器、規(guī)則和默認值。約束獨立于表結(jié)構(gòu)，可以在不改變表結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，添加或刪除約束。當表被刪除時，表所帶的所有約束定義也隨之被刪除。12.1約束(1)主鍵約束（PrimaryKey，PK）表的一列或幾列的組合的值在表中唯一地指定一行記錄，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。主鍵不能為空，且不同兩行的鍵值不能相同。表本身并不要求一定要有主鍵，但最好給表定義主鍵。在規(guī)范化的表中，每行中的所有數(shù)據(jù)值都完全依賴于主鍵。

例如：學(xué)生表中的學(xué)號。12.1約束創(chuàng)建主鍵約束的方法在企業(yè)管理器中，打開表設(shè)計器。選擇創(chuàng)建主鍵的列。單擊工具欄設(shè)置主鍵按鈕。12.1約束(2)外鍵約束（ForeignKey，F(xiàn)K）外鍵約束定義了表與表之間的關(guān)系。通過將一個表中一列或多列添加到另一個表中，創(chuàng)建兩個表之間的連接，這個列就成為第二個表的外鍵，即外鍵是用于建立和加強兩個表數(shù)據(jù)之間的連接的一列或多列，通過它可以強制參照完整性。外鍵約束的主要目的是控制存儲在外鍵表中的數(shù)據(jù)。12.1約束創(chuàng)建外鍵約束的方法打開企業(yè)管理器，展開數(shù)據(jù)庫，右鍵單擊關(guān)系圖，選擇【新建數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖】菜單項。根據(jù)向?qū)崾?，選擇欲創(chuàng)建外鍵約束的表。出現(xiàn)如下界面，拖動關(guān)聯(lián)列。12.1約束級聯(lián)操作根據(jù)主鍵表中數(shù)據(jù)的修改而對外鍵表中數(shù)據(jù)相應(yīng)地做相同的修改。SQLServer提供了兩種級聯(lián)操作：級聯(lián)刪除和級聯(lián)修改級聯(lián)刪除：當主鍵表中某行被刪除時，外鍵表中所有相關(guān)行將被刪除。

例如：課程表中的c01課程被刪除，選課表選了c01課程的記錄都被刪除。級聯(lián)修改：當主鍵表中某行的鍵值被修改時，外鍵表中所有相關(guān)行的該外鍵值也將被自動修改為新值。

例如：將課程表中c02改為c30，選課表中c02的值也被自動更改為c30。12.1約束(3)唯一性約束（Unique）唯一性約束指定一個或多個列的組合的值具有唯一性，以防止在列中輸入重復(fù)的值，為表中的一列或者多列提供實體完整性。

例如：身份證號碼通常被設(shè)定唯一性約束。唯一性約束指定的列可以有NULL屬性。主鍵也強制執(zhí)行唯一性，但主鍵不允許空值，故主鍵約束強度大于唯一約束。因此主鍵列不能再設(shè)定唯一性約束。一個表可以定義多個唯一性約束。12.1約束創(chuàng)建唯一性約束在企業(yè)管理器中，打開表設(shè)計器。單擊工具欄管理索引/鍵按鈕。12.1約束(4)檢查約束（Check）檢查約束對輸入列或整個表中的值設(shè)置檢查條件，以限制輸入值，保證數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)完整性。當對具有檢查約束列進行插入或修改時，SQLServer將用該檢查約束的邏輯表達式對新值進行檢查，只有滿足條件(邏輯表達式返回TRUE)的值才能填入該列，否則報錯?？梢詾槊苛兄付ǘ鄠€CHECK約束。

例如：為學(xué)生表的性別列定義檢查約束：

性別in('男','女')

或者

性別='男'or性別='女'12.1約束創(chuàng)建檢查約束在企業(yè)管理器中，打開表設(shè)計器。單擊工具欄管理索引/鍵按鈕，選擇【CHECK約束】。輸入約束表達式12.2默認值默認值（Default）通過定義列的默認值或使用數(shù)據(jù)庫的默認值對象綁定表的列，以確保在沒有為某列指定數(shù)據(jù)時，來指定列的值。默認值可以是常量，也可以是表達式，還可以為NULL值。

例如：將學(xué)生表的性別列設(shè)置默認值'女'

。12.2默認值創(chuàng)建默認約束在企業(yè)管理器中，打開表設(shè)計器。選擇設(shè)定默認值的列，輸入默認值。12.2默認值使用默認對象默認對象是單獨存儲的，可以綁定到某列。刪除表時，默認值會自動刪除，但默認對象不會被刪除。默認對象的操作(1)創(chuàng)建默認對象注意定界符12.2默認值(2)綁定默認對象將左側(cè)列添加至右側(cè)，即綁定將右側(cè)綁定列刪除至左側(cè)，解除綁定修改默認對象12.2默認值(3)重命名默認對象(4)刪除默認對象12.3規(guī)則規(guī)則是數(shù)據(jù)庫中對存儲在表的列或用戶定義數(shù)據(jù)類型中的值的規(guī)定和限制。規(guī)則是單獨存儲的獨立的數(shù)據(jù)庫對象。規(guī)則與其作用的表或用戶定義數(shù)據(jù)類型是相互獨立的。規(guī)則和約束可以同時使用，表的列可以有一個規(guī)則及多個約束。規(guī)則與檢查約束在功能上相似，但在使用上有所區(qū)別。規(guī)則的操作包括創(chuàng)建、查看、綁定、松綁和刪除等。12.3規(guī)則創(chuàng)建規(guī)則在企業(yè)管理器中選擇數(shù)據(jù)庫對象“規(guī)則”，單擊右鍵從快捷菜單中選擇“新建規(guī)則”選項，即會彈出如圖所示的“規(guī)則屬性”對話框。輸入規(guī)則名稱和表達式之后，單擊“確定”按鈕，即完成規(guī)則的創(chuàng)建。12.3規(guī)則查看規(guī)則在企業(yè)管理器的數(shù)據(jù)庫對象中選擇“規(guī)則”對象，即可從右邊的任務(wù)板中看到規(guī)則的大部分信息，包括規(guī)則的名稱、所有者、創(chuàng)建時間等。規(guī)則列表12.3規(guī)則修改規(guī)則在企業(yè)管理器中，選中欲修改的規(guī)則，右鍵單擊，選擇【屬性】菜單項。打開【規(guī)則屬性】對話框。12.3規(guī)則規(guī)則的綁定與松綁綁定：指定規(guī)則作用于哪個表的那一列或哪個用戶定義數(shù)據(jù)類型。表的一列或一個用戶定義數(shù)據(jù)類型只能與一個規(guī)則綁定，而一個規(guī)則可以綁定多個對象。松綁：解除規(guī)則與對象的綁定。規(guī)則綁定到列規(guī)則綁定到用戶定義數(shù)據(jù)類型將左側(cè)列添加至右側(cè)，即綁定將右側(cè)綁定列刪除至左側(cè)，即松綁12.3規(guī)則刪除規(guī)則在查看數(shù)據(jù)庫規(guī)則窗口，右鍵單擊欲刪除的規(guī)則，選擇【刪除】菜單項。12.4事務(wù)處理事務(wù)（Transaction）是SQLServer中的一個邏輯工作單元，該單元將被作為一個整體進行處理。要么全部執(zhí)行，要么都不執(zhí)行。一個事務(wù)中的所有操作全部成功，事務(wù)才算完成，否則，操作全部撤銷。事務(wù)的作用解決數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不一致的問題。12.4事務(wù)處理張偉同學(xué)退學(xué)，需刪除其學(xué)生表及選課表中的記錄：deletefrom學(xué)生表where學(xué)號='s2008005'deletefrom選課表where學(xué)號='s2008005'學(xué)生表選課表學(xué)生表的數(shù)據(jù)刪除后，掉電，引起數(shù)據(jù)不一致問題。12.4事務(wù)處理事務(wù)的屬性（ACID）原子性（atomicity）：事務(wù)必須是工作的最小單元，即原子單元，對于其數(shù)據(jù)的修改，要么全部執(zhí)行，要么全都不執(zhí)行。一致性（consistency）：事務(wù)在完成后，必須使所有的數(shù)據(jù)都保持一致性狀態(tài)。隔離性（isolation）：一個事務(wù)所作的修改必須與任何其他并發(fā)事務(wù)所作的修改隔離。持久性（durability）：事務(wù)完成后，它對于系統(tǒng)的影響是永久性的。12.4事務(wù)處理3種事務(wù)模式自動提交事務(wù)：每條單獨的語句都是一個事務(wù)，為系統(tǒng)默認的事務(wù)管理模式。顯式事務(wù)：用戶定義事務(wù)的啟動和結(jié)束。BEGINTRANSACTION：事務(wù)開始。COMMIT：事務(wù)完成。ROLLBACK：事務(wù)回滾。隱性事務(wù)：在當前事務(wù)完成提交或回滾后，新事務(wù)自動啟動。即用戶不需要指定事務(wù)的開始，但需要指定事務(wù)的提交和回滾。12.4事務(wù)處理事務(wù)的啟動、提交和回滾在應(yīng)用程序中，通常用BEGINTANSACTION語句來標識一個事務(wù)的開始，用COMMIT語句標識事務(wù)結(jié)束，用ROLLBACK語句標識事務(wù)回滾。12.4事務(wù)處理舉例：分析以下T-SQL語句的執(zhí)行結(jié)果。begintransaction

insertinto課程表(課程號,課程名,學(xué)時)values('c06','管理學(xué)',60)rollback

select*from課程表begintransaction

insertinto課程表(課程號,課程名,學(xué)時)values('c06','管理學(xué)',60)commit

select*from課程表12.5數(shù)據(jù)的鎖定并發(fā)問題多個用戶同時訪問一個數(shù)據(jù)庫，則當他們的事務(wù)同時使用相同的數(shù)據(jù)時可能會發(fā)生數(shù)據(jù)不一致的問題。并發(fā)問題包括：丟失或覆蓋更新（LostUpdate）未確認的相關(guān)性（臟讀，DirtyRead）不一致的分析（非重復(fù)讀，Non-RepeatableRead）幻想讀12.5數(shù)據(jù)的鎖定SQLServer的鎖模式鎖（lock）：是一種安全機制，用于控制多個用戶的并發(fā)操作，以防止用戶讀取正在由其他用戶更改的數(shù)據(jù)或者多個用戶同時修改同一數(shù)據(jù)。鎖模式：確定并發(fā)事務(wù)訪問資源的方式。共享鎖（sharelock）：鎖定的資源可以被其他用戶讀取，但其他用戶不能修改它（只讀操作）。排他鎖（exclusivelock）：鎖定的資源只允許進行鎖定操作的程序使用，其他任何對它的操作均不會被接受。更新鎖（updatelock）：用于可更新的資源中，是為了防止死鎖而設(shè)立的。12.5數(shù)據(jù)的鎖定通過企業(yè)管理器查看和終止鎖在企業(yè)管理器中選擇目錄樹窗口中“管理”文件夾下“當前活動”項中的“鎖/進程ID”選項，可以查看當前鎖定的進程。選擇同級的“鎖/對象”選項下的相應(yīng)選項，則可以查看當前鎖定的對象。12.5數(shù)據(jù)的鎖定右鍵單擊任務(wù)板窗口中的對象，從快捷菜單中選擇【屬性】項，則會出現(xiàn)如下圖所示的鎖的進程細節(jié)對話框。在此，可以刷新或終止鎖的進程。12.5數(shù)據(jù)的鎖定死鎖及其防止死鎖（deadlocking）是在多用戶或多進程狀況下，為使用同一資源而產(chǎn)生的無法解決的爭用狀態(tài)。死鎖會造成資源的大量浪費，甚至?xí)瓜到y(tǒng)崩潰。在SQLServer2000中，通常由鎖監(jiān)視器線程自動定期對死鎖進行檢測。當識別死鎖后，SQLServer自動設(shè)置一個事務(wù)結(jié)束死鎖進程。12.5數(shù)