数据库的完整性约束

hikui 发布于2019-07-01 16:13 / 3094人阅读

摘要：完整性约束条件的作用对象列级约束针对字段，主要针对列的类型，取值范围，精度等约束对空值的约束。实体完整性实体的完整性是通过主键约束和候选键约束来实现的。

完整性约束条件的作用对象：

列级约束（针对字段，key）

主要针对列的类型，取值范围，精度等约束

- 对空值的约束。规定某个字段是否为空
- 对取值范围的约束。例如，学生成绩的字段规定为 0 - 100
- 数据类型的约束。包括数据类型，长度，精度等。例如常用的定长 varchar
- 数据格式的约束。例如，学生表中的学号 stu_no 字段，认为规定前四位为入学年份，后面是院系的编号等

元组（或称作 row，一条数据）约束

元组中字段之间的约束。例如，一个活动的开始时间必须早于它的结束时间

表级约束（外键）

指多个元组之间，关系之间的联系的约束。例如，学生成绩表中的 stu_no 字段，实际取值源于学生表中的 stu_no 字段

以上是一些约束的概念，理论上的，如何实现约束，请往下看。

实体完整性

实体的完整性是通过主键（primary key）约束和候选键（candidate key）约束来实现的。所以前提条件是要了解键的一些概念和分类：

key：用于保证元组的唯一性

super-key：能够区分唯一的元组的集合

candidate key：super-key 中最小集

primary key：candidate key 中人工选择一个（一张表只能有一个或多个组成的联合主键）

举个例子：例如有 students 表，含有字段 stu_number（学号）id（身份证号）name（姓名) 那么找出所有能够保证元组唯一性的super-key={{stu_number}, {id}, {stu_number, name}, {id, name}, {stu_number, id}, {stu_number, id, name}}然后可得 candidate key=stu_number 或 id

主键约束

每张表只能定义一个主键或多个主键组合的联合主键（复合主键）

确保能够根据主键查询到唯一的元组，且不能为 NULL，这是唯一性原则

联合主键不能包含不必要的字段。也就是说，从联合主键中删除其中一列后，还能保证唯一性，那么是不正确的。因为要满足最小集原则

一个字段只能在联合主键中出现一次。因为集合的元素是唯一的

创建主键约束

可以在 CREATE TABLE 或 ALTER TABLE 语句中使用 PRIMARY KEY 来实现

唯一主键：直接在某个字段后加上关键字

联合主键：PRIMARY KEY(column_0, column_1, ...)

创建主键后，数据库会自动创建唯一索引，用于对主键的快速查询，索引名默认为PRIMARY，也可以重新自定义命名

创建候选键索引

可以在 CREATE TABLE 或 ALTER TABLE 语句中使用 UNIQUE 来实现

主键和候选键一样，只不过主键是唯一的，候选键可以是多个，所以同样具有唯一性，且不能为 NULL

创建候选键后，数据库也会自动创建 UNIQUE 索引

参照完整性（reference 或称作引用）

可以在 CREATE TABLE 或 ALTER TABLE 语句中使用 FOREIGN KEY 和 REFERENCES 来实现

FOREIGN KEY(column_name, ...)
        REFERENCES table_name(column_name, ...)
        [ON DELETE reference_option] 
        [ON UPDATE reference_option] 
#column_name 的语法格式为：column_name [(length)] [ASC | DESC]
#refrence_option 提供选项有：RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION

关键字ON DELETE和ON UPDATE 是指定参照的动作，只要涉及这两个动作，系统就会检查完整性约束，即refrence_option，如果没有明确指定，那么其默认值为RESTRICT

RESTRICT ：拒绝操作，当删除或更新被参照表时涉及到了被参照的字段，并且该字段在外键中存在数据，那么系统将拒绝操作

CASCADE ：级联操作，当删除或更新被参照表时，会同时删除或更新参照表中的匹配的元组

SET NULL ：置空操作，当删除或更新被参照表时，会将参照表中对应的外键字段的值设为NULL，前提是该字段在参照表中没有声明NOT NULL

NO ACTION ：不做操作，和 RESTRICT 相同

参照表：声明了```FOREIGN KEY```的表 A。被参照表：主键被表 A 声明为```FOREIGN KEY```

举个例子：学生有选历史课，但是现在学校决定不开设历史课了，要把历史课从课程表删除，但是删除的时候会检查有没有被引用，如果存在引用则删除失败，这就是```RESTRICT```。如果删除历史课的同时，将所有学生选课表中的历史课也删除，这就是```CASCADE```。如果删除了历史课，只是将选课表中的历史课设为```NULL```，这就是```SET NULL```，万一哪天又恢复历史课呢

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