数据库数据完整性优化

本课件讨论了关系的完整性相关概念，包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。

数据库完整性维护工具用于检测和修复数据库中存在的潜在问题，确保数据的一致性和可靠性。这类工具通常提供多种功能，例如： 数据一致性校验: 验证数据是否符合预定义的规则和约束。 错误检测与定位: 识别数据库中的错误，并提供详细的错误信息和位置。 自动修复: 根据检测到的错误类型，自动执行修复操作，例如修复损坏的数据页面或重建索引。 性能优化: 分析数据库性能瓶颈，并提供优化建议，例如调整索引或优化查询语句。 数据库完整性维护工具是保障数据库健康运行的关键工具，能够有效预防数据丢失、数据损坏等问题，提高数据库的稳定性和可靠性。

数据完整性管理是确保数据正确性、合法性和一致性的重要措施。实体完整性规则要求每个元组的主键不得为空，且不允许重复。用户定义的完整性条件保证数据合法性，通过语义约束数据。在关系模型中，实体集间的关系通过关系表示，修改一个关系时需确保对相关关系的检查和调整，以保持数据一致性。

数据库完整性管理，提供了各类关键键位的详细设置示例，特别适用于初学者。

完整性约束条件分为六类：静态列级约束、静态元组约束、静态关系约束、动态列级约束、动态元组约束和动态关系约束。这些约束条件在数据库管理中起着关键作用，确保数据的准确性和一致性。

实验目标： 掌握数据完整性约束的创建和使用，包括实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。 实验步骤： 一、创建数据表 学生表（S） | 字段名 | 中文语义 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|---|| SID | 学号 | INT | 主键 || SNAME | 姓名 | VARCHAR(50) | 非空 || AGE | 年龄 | INT | 检查约束：大于等于0 || SEX | 性别 | CHAR(1) | 默认值：'男' | 课程表（C） | 字段名 | 中文语义 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|---|| CID | 课程号 | INT | 主键 || CNAME | 课程名 | VARCHAR(50) | 非空 || TEACHER | 任课教师 | VARCHAR(50) | | 学习表（SC） | 字段名 | 中文语义 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|---|| SID | 学号 | INT | 外键，参照学生表(S) || CID | 课程号 | INT | 外键，参照课程表(C) || GRADE | 成绩 | INT | 检查约束：0-100之间 | 二、创建视图 创建视图 S_C_SC，包含学号、姓名、课程名和成绩信息，视图数据来源为学生表(S)、课程表(C)和学习表(SC)。 三、创建项目表 创建数据表 projects，字段定义如下： | 字段名 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|| projid | INT | 主键 || pname | VARCHAR(20) | || p_start_date | DATE | || p_end_date | DATE | 检查约束：不能早于 p_start_date | 四、创建员工表和任务表 员工表（emp） | 字段名 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|| empno | NUMERIC(4) | 主键 || empname | VARCHAR(20) | | 任务表（assignments） | 字段名 | 数据类型 | 约束 ||---|---|---|| projid | INT | 外键，参照 projects 表，不可为空 || empno | NUMERIC(4) | 外键，参照 emp 表，不可为空 || … | … | … | 五、实验要求 使用 SQL 语句完成上述表的创建和视图的定义。 在创建表时，根据需求添加主键、外键、检查约束和默认值等完整性约束。 验证数据完整性约束的功能，例如插入不符合约束条件的数据，观察数据库的报错信息。

一、实验目的加深学生对数据库安全性和数据完整性的理解，掌握在SQL Server中管理用户、角色和操作权限的方法，以及通过SQL语句实现数据完整性控制。二、实验内容包括在SQL Server企业管理器中设置安全认证模式，管理SQL Server的用户和角色，设置和管理数据操作权限。具体操作如下：设置SQL Server的安全认证模式（Windows或SQL Server和Windows认证模式），创建登录和数据库用户，管理角色以及在数据库中应用各种约束如主键、外键、唯一约束、check约束等，确保数据的安全和完整性。

数据库完整性是保证数据库中数据正确性、一致性和可靠性的规则和约束，涵盖实体完整性、参照完整性、断言等方面。实体完整性通过主键、候选键、外键等实现其唯一性和正确性。参照完整性通过外键约束确保实体间关系的正确性。断言则是对数据的某些限制，例如，一个MSC最多管理10个BSC，一个BSC最多管理50个小区/扇区。完整性约束验证是对主键、候选键、外键约束的正确性和有效性进行测试。外键约束验证观察级联操作对外键约束的影响。Check/触发器约束验证测试check约束和触发器的正确性和影响。数据库安全性涉及用户身份验证、访问控制、加密等。用户身份验证通过创建用户和授予不同的访问权限实现。访问控制由DBA授予或撤销普通用户的访问权限。加密通过加密算法保护数据。Sybase数据库支持完整性约束、安全性约束、触发器等功能，提供强大的数据管理和保护。实验总结中，我们学习了数据库完整性与安全性的概念和应用，掌握了Sybase数据库中的完整性约束和安全性功能，并学会使用DB2 Control Center和DB2 CLP进行数据库操作。

例如，在关系SC中，一个元组表示学生选修某门课程的成绩，其中(Sno，Cno)为主键。定义了SC表的参照完整性，确保Sno和Cno分别引用Student表和Course表的主键。CREATE TABLE SC (Sno CHAR(9) NOT NULL, Cno CHAR(4) NOT NULL, Grade SMALLINT, PRIMARY KEY (Sno, Cno), FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno), FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno));