数据库完整性是数据库管理系统(DBMS)中的核心概念,它确保了存储在数据库中的数据的准确性和一致性,从而保证了数据的可靠性和系统的稳定性。完整性主要分为三个主要类型:实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。
实体完整性是针对数据库中表的主键约束,它是关系模型的基础。主键是用来唯一标识表中每一行数据的关键字段。在创建表时,可以通过`PRIMARY KEY`关键字来定义主键,可以是在列级约束中定义,也可以在表级约束中定义。例如,创建一个名为`Student`的表,其中`Sno`属性作为主键,可以这样写:
```sql
CREATE TABLE Student (
Sno CHAR(9) PRIMARY KEY,
Sname CHAR(20) NOT NULL,
Ssex CHAR(2),
Sage SMALLINT,
Sdept CHAR(20)
);
```
或者,如果主键由多个属性组成,如`SC`表中的`Sno`和`Cno`,则只能在表级定义主键:
```sql
CREATE TABLE SC (
Sno CHAR(9) NOT NULL,
Cno CHAR(4) NOT NULL,
Grade SMALLINT,
PRIMARY KEY (Sno, Cno)
);
```
当执行插入或更新操作时,DBMS会自动检查实体完整性,防止主键值重复或为空,以确保数据的唯一性。如果违反这些规则,操作将被拒绝。
参照完整性则是关于表之间的关联,它确保了一个表中的外键引用另一表中实际存在的主键。这有助于保持数据的一致性,防止出现“孤儿”记录。例如,如果有一个`Teacher`表与`Student`表通过`Tid`和`Tno`关联,那么`Tid`在`Teacher`表中必须是有效的主键值。
用户定义的完整性是根据特定应用需求自定义的约束条件,它可以是任何复杂的数据验证规则,例如年龄必须在一定范围内,性别只能是预设的几个值等。通过使用`CHECK`约束,用户可以定义自己的完整性规则:
```sql
CREATE TABLE Student (
Sno CHAR(9) PRIMARY KEY,
Sname CHAR(20) NOT NULL,
Ssex CHAR(2) CHECK (Ssex IN ('M', 'F')),
Sage SMALLINT CHECK (Sage >= 18 AND Sage <= 100),
Sdept CHAR(20)
);
```
除了这些基本的完整性类型,还有其他机制如完整性约束命名子句用于更精确地控制约束,域中的完整性限制用于限制特定列的值范围,以及触发器,这是一种预定义的程序,可以在特定事件(如插入、更新或删除)发生时自动执行,进一步增强数据完整性。
总结起来,数据库完整性是数据库管理中的关键要素,通过各种约束和机制,确保数据的正确性和一致性,防止错误的数据输入和非法操作,从而保障数据库系统的稳定运行。理解并掌握这些完整性概念对于设计和管理高效、可靠的数据库系统至关重要。