一、数据库完整性基础

1. 核心定义：完整性 = 正确性 + 相容性

维度	含义	示例
数据正确性	符合现实语义、反映实际状况	国内性别仅 “男 / 女”，国外可能有其他选项
数据相容性	同一对象在不同表中数据一致	同一个人不能有两个不同身份证号

2. 完整性 vs 安全性（易混淆点）

对比项	数据库完整性	数据库安全性
核心目标	防止不合语义的不正确数据	防止恶意破坏和非法存取
防范对象	错误数据	非法用户、非法操作

3. DBMS 维护完整性的 3 大机制

1. 定义约束条件：用 SQL 的 DDL 语句定义（实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性），存入数据字典
2. 检查约束：执行INSERT/DELETE/UPDATE后或事务提交时自动检查
3. 违约处理：拒绝操作、级联执行操作等（类似 “违纪处理”）

二、三大核心完整性约束

1. 实体完整性（主键约束）

（1）定义：用PRIMARY KEY指定主键（唯一标识实体，非空且唯一）

• 单属性主键：列级 / 表级定义均可
  • 列级定义示例（Student 表，Sno 为主键）：

    CREATE TABLE Student (
        Sno CHAR(9) PRIMARY KEY,  -- 列级指定主键
        Sname CHAR(20) NOT NULL,
        Ssex CHAR(2),
        Sage SMALLINT,
        Sdept CHAR(20)
    );
    

  • 表级定义示例：

    CREATE TABLE Student (
        Sno CHAR(9),
        Sname CHAR(20) NOT NULL,
        Ssex CHAR(2),
        Sage SMALLINT,
        Sdept CHAR(20),
        PRIMARY KEY (Sno)  -- 表级指定主键
    );
    

• 多属性联合主键：仅能表级定义（如 SC 表，Sno+Cno 为主键）：

  CREATE TABLE SC (
      Sno CHAR(9) NOT NULL,
      Cno CHAR(4) NOT NULL,
      Grade SMALLINT,
      PRIMARY KEY (Sno, Cno)  -- 联合主键，表级定义
  );
  

（2）检查与违约处理

• 检查时机：INSERT新记录或UPDATE主键列时
• 检查内容：① 主键值是否唯一（重复则拒绝操作）② 主键各属性是否为空（任一为空则拒绝操作）

2. 参照完整性（外键约束）

（1）定义：用FOREIGN KEY...REFERENCES指定外键（参照其他表的主键，保证数据一致性）

• 示例（SC 表的 Sno 参照 Student 表的 Sno，Cno 参照 Course 表的 Cno）：

  CREATE TABLE SC (
      Sno CHAR(9) NOT NULL,
      Cno CHAR(4) NOT NULL,
      Grade SMALLINT,
      PRIMARY KEY (Sno, Cno),  -- 实体完整性
      -- 参照完整性：Sno外键，参照Student的Sno
      FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno),
      -- 参照完整性：Cno外键，参照Course的Cno
      FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno)
  );
  

（2）检查与违约处理（3 种策略）

被参照表操作（如 Student）	参照表影响（如 SC）	违约处理策略
-	插入 / 修改外码值	拒绝（默认，外码无对应主键则不允许）
删除元组	参照表有依赖记录	① 拒绝（默认）；② 级联删除（删除被参照表记录时，删除参照表依赖记录）；③ 设置为空（外码允许空时，将依赖记录的外码设为空）
修改主码值	参照表有依赖记录	① 拒绝（默认）；② 级联修改（修改被参照表主码时，同步修改参照表外码）；③ 设置为空（外码允许空时，将依赖记录的外码设为空）

• 显式指定策略示例（SC 表，Sno 级联删改，Cno 删除拒绝、更新级联）：

  CREATE TABLE SC (
      Sno CHAR(9) NOT NULL,
      Cno CHAR(4) NOT NULL,
      Grade SMALLINT,
      PRIMARY KEY (Sno, Cno),
      -- Sno：删除/更新时级联处理
      FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno)
          ON DELETE CASCADE 
          ON UPDATE CASCADE,
      -- Cno：删除时拒绝，更新时级联
      FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno)
          ON DELETE NO ACTION 
          ON UPDATE CASCADE
  );
  

3. 用户定义的完整性（自定义语义约束）

（1）属性级约束（针对单个属性的规则）

约束类型	关键字 / 短语	示例
非空	NOT NULL	SC 表的 Sno、Cno、Grade 非空：Sno CHAR(9) NOT NULL
唯一	UNIQUE	DEPT 表的 Dname 唯一：Dname CHAR(9) UNIQUE
取值范围	CHECK(条件)	Student 表 Ssex 仅 “男 / 女”：Ssex CHAR(2) CHECK (Ssex IN ('男','女'))；SC 表 Grade 0-100：Grade SMALLINT CHECK (Grade>=0 AND Grade<=100)
缺省值	DEFAULT	Student 表 Sage 默认 18：Sage SMALLINT DEFAULT 18；Orders 表 OrderDate 默认当前时间：OrderDate date DEFAULT GETDATE()

（2）元组级约束（多个属性间的关联规则，用CHECK）

• 示例：学生性别为 “男” 时，姓名不能以 “Ms.” 开头：

  CREATE TABLE Student (
      Sno CHAR(9) PRIMARY KEY,
      Sname CHAR(8) NOT NULL,
      Ssex CHAR(2),
      Sage SMALLINT,
      Sdept CHAR(20),
      -- 元组约束：Ssex和Sname关联
      CHECK (Ssex='女' OR Sname NOT LIKE 'Ms.%')
  );
  

（3）检查与违约处理

• 时机：INSERT或UPDATE时
• 处理：不满足约束则拒绝操作

三、完整性约束命名字句（CONSTRAINT）

1. 作用：给约束命名，方便后续修改 / 删除（灵活管理约束）

2. 语法：CONSTRAINT <约束名> [PRIMARY KEY/FOREIGN KEY/CHECK/UNIQUE/NOT NULL]

3. 示例（Student 表，命名 5 个约束）：

CREATE TABLE Student (
    -- C1：学号90000~99999
    Sno NUMERIC(6) CONSTRAINT C1 CHECK (Sno BETWEEN 90000 AND 99999),
    -- C2：姓名非空
    Sname CHAR(20) CONSTRAINT C2 NOT NULL,
    -- C3：年龄<30
    Sage NUMERIC(3) CONSTRAINT C3 CHECK (Sage < 30),
    -- C4：性别仅男/女
    Ssex CHAR(2) CONSTRAINT C4 CHECK (Ssex IN ('男','女')),
    -- StudentKey：主键约束
    CONSTRAINT StudentKey PRIMARY KEY(Sno)
);

4. 约束的修改与删除（用ALTER TABLE）

• 删除约束：ALTER TABLE <表名> DROP CONSTRAINT <约束名>示例：删除 Student 表的 C4（性别约束）：

  ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C4;
  

• 修改约束：先删除旧约束，再新增新约束示例：学号范围改为 900000~999999，年龄改为 < 40：

  -- 删除旧C1（学号约束）
  ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C1;
  -- 新增C1（新学号约束）
  ALTER TABLE Student ADD CONSTRAINT C1 CHECK (Sno BETWEEN 900000 AND 999999);
  -- 删除旧C3（年龄约束）
  ALTER TABLE Student DROP CONSTRAINT C3;
  -- 新增C3（新年龄约束）
  ALTER TABLE Student ADD CONSTRAINT C3 CHECK (Sage < 40);
  

四、小结

1. 核心目标：保证数据库中数据正确、一致（区别于安全性的 “防非法操作”）
2. 三大约束体系：
   • 实体完整性：主键（非空唯一）
   • 参照完整性：外键（参照主键，级联 / 拒绝 / 设空处理）
   • 用户定义完整性：属性 / 元组级自定义规则（非空、唯一、取值范围等）
3. 管理工具：CONSTRAINT命名约束，ALTER TABLE修改 / 删除约束
4. DBMS 机制：定义约束→检查约束→违约处理（闭环保障完整性）