完整性约束

1 数据的完整性
 约束是用来确保数据的准确性和一致性。数据的完整性就是对数据的准确性和一致性的一种保证。
 数据完整性(Data Integrity)是指数据的精确(Accuracy)和可靠性(Reliability)。
分为以下四类：
 1 实体完整性：规定表的每一行在表中是惟一的实体。
 2 域完整性： 是指表中的列必须满足某种特定的数据类型约束，其中约束又包括取值范围、精度等规定。
 3 参照完整性： 是指两个表的主关键字和外关键字的数据应一致，保证了表之间的数据的一致性，防止了数据丢失或无意义的数据在数据库中扩散。
 4 用户定义的完整性： 不同的关系数据库系统根据其应用环境的不同，往往还需要一些特殊的约束条件。用户定义的完整性即是针对某个特定关系数据库的约束条件，它反映某一具体应用必须满足的语义要求。
2 完整性约束的类型：
 可分为三种类型：与表有关的约束、域(Domain)约束、断言(Assertion) 
  1 与表有关的约束: 是表中定义的一种约束。可在列定义时定义该约束，此时称为列约束，也可以在表定义时定义约束，此时称为表约束。
  2 域(Domain)约束： 在域定义中被定义的一种约束，它与在特定域中定义的任何列都有关系。
  3 断言(Assertion)：在断言定义时定义的一种约束，它可以与一个或多个表进行关联。
 一、 与表有关的约束：包括列约束(表约束+NOT NULL)和表约束(PRIMARY KEY、foreign key、check、UNIQUE) 。
  (1) not null（非空)约束： 只用于定义列约束。
     语法如下：
     Colunm_name datatype | domain not null
     实例：
     create table Employee
      (
        emp_id int not null,
        emp_name varchar(10) not null,
        address varchar(40) ,
      )
     创建之后，如果往表Employee表中非空约束中插入空值，insert into Employee values(1,null,'neimeng')将会出错。如下：     
    Msg 515, Level 16, State 2, Line 1
    Cannot insert the value NULL into column 'emp_name', table 'Student.dbo.Employee';
     column does not allow nulls. INSERT fails.
    The statement has been terminated.
    
 (2) unique(惟一)约束：用于指明创建惟一约束的列上的取值必须惟一。
   语法如下：
   Colunm_name datatype | domain unique
   实例：
   create table EmployeeInfo
      (
        emp_id int not null,
        emp_name varchar(10) not null,
        phone  char(11) unique,
        address varchar(40) ,
      )
      如下往EmployeeInfo插入数据时，如果两条记录的phone不惟一，
      insert into EmployeeInfo values(1,'abcdwxc','neimeng','13612345678')
      insert into EmployeeInfo values(2,'terry','neimeng','13612345678')
    则会出现错误。如下：
    (1 row(s) affected)
     Msg 2627, Level 14, State 1, Line 2
     Violation of UNIQUE KEY constraint 'UQ__EmployeeInfo__060DEAE8'. Cannot insert duplicate key in object 'dbo.EmployeeInfo'.
     The statement has been terminated.      
      除了在定义列时添加unique约束外，也可以将unique约束作为表约束添加。即把它作为表定义的元素。
      语法如下：
      [CONSTRAINT  constraint_name] unique (column1,column2,.....)
      实例：
      create table EmployeeInfo
      (
        emp_id int not null,
        emp_name varchar(10) not null,
        phone  char(11)
        address varchar(40) ,
           
      constraint p_uniq unique(phone)
      )
   (3) primary key(主键)约束：用于定义基本表的主键，起惟一标识作用，其值不能为null,也不能重复，以此来保证实体的完整性。
       语法如下：
      Colunm_name datatype | domain primary key
      实例：   

    drop table EmployeeInfo

    create table EmployeeInfo
      (
        emp_id int primary key,
        emp_name varchar(10) not null,
        phone  char(11),
        address varchar(40) ,
      )
      如果向EmployeeInfo表插入的emp_id重复了或者插入时emp_id为null值，则会出错。
     
      可以在创建表时，创建主键约束，也可创建表完成以后，创建主键，例如：
      alter table EmployeeInfo
      add constraint e_prim primary key(emp_id)
     
     primary key 与 unique的区别：
     1.在一个表中，只能定义一个primary key约束，但可定义多个unique约束。
     2.对于指定为primary key的一个列或多个列的组合，其中任何一个列都不能出现空值，而对于unique所约束的惟一键，则允许为null,只是null值最多有一个。
   (4) foreign key(外键)约束：定义了一个表中数据与另一个表中的数据的联系。
     foreign key约束指定某一个列或一组列作为外部键，其中包含外部键的表称为子表，包含外部键所引用的主键的表称为父表。系统保证，表在外部键上的取值要么是父表中某一主键，要么取空值，以此保证两个表之间的连接，确保了实体的参照完整性。
     语法如下：
     Colunm_name datetype | domain references table_name(column)
     [match full|partial|simple]  //注：sqlserver不支持。
     [referential triggered action]
     说明：table_name为父表的表名，column为父表中与外键对应的主键值。
        [match full|partial|simple]为可选子句，用于设置如何处理外键中的null值。
        [referential triggered action]也为可选子句，用于设置更新、删除外键列时的操作准则。
        可以为表的一列或多列创建foreign key 约束，如果为多列创建 foreign key约束，将分别与主表中的相应主键相对应。
     实例：
      create table EmployeeInfo
      (
        emp_id int primary key,
        emp_name varchar(10) not null,
        account char(4) primary key,
        phone  char(11)
        address varchar(40) ,
      )
     create table Emp_Sal
   (
     emp_id int , account CHAR(4) ,salary DECIMAL(5,1),
   CONSTRAINT E_SAL FOREIGN KEY(emp_id,account) REFERENCES EmployeeInfo (emp_id,account))
   )
   也可以表创建以后添加到表上。如下：
    create table Emp_Sal
   (
     emp_id int ,emp_name varchar(10) not null, account CHAR(4) ,salary DECIMAL(5,1),   
   )
   
   alter table Emp_Sal
   add CONSTRAINT E_SAL FOREIGN KEY(emp_id,account) REFERENCES EmployeeInfo (emp_id,account)
   
   该外键的作用：确保表Emp_Sal的每个emp_id列都对应表EmployeeInfo中相应的emp_id。此时，表EmployeeInfo为父表，而表Emp_Sal为子表。子表的emp_id列参照父表的emp_id列。
                 如果想在子表的emp_id列插入一个值，首先父表的emp_id列必须存在，否则会插入失败。如果想从父表的emp_id删除一个值，则必须无删除子表emp_id列中所有与之对应的值。
   (注:foreign key 列上的取值可以取null)。
   
   潜在问题：由于foreign key列上可以取空值,DBMS将跳过对foreign key约束的检查，因此如果插入Emp_Sal如下数据：
   insert into Emp_Sal values(6,null,null) 则插入到Emp_Sal中，但其主表的相关列却不存在。
   解决办法：
    （1）将联合外键的列添加not null约束，但这限制了用户的部分操作。
    （2）采用Match子句。(sqlserver不支持).
    
   更新、删除操作规则：
   在删除或更新有primary key值的行，且该值与子表的foreign key中一个或多个值相匹配时，会引起匹配完整性的丧失。
   在foreign key创建语法中，提供了可选的on update和on delete子句，也就是上面的[referential triggered action]。可用此保持引用完整性。
   on update / on delete
   no action|cascade|restrict|set null|set default
   no action:更新或删除父表中的数据时，如果会使子表中的外键违反引用完整性，该动作将被禁止执行。不过在某些条件下，可出现暂时的，但在数据的最终状态中，不能违反外键的引用完整性。
   cascade: 当父表中被引用列的数据被更新或删除时，子表中的相应的数据也被更新或删除。
   restrict:与no action规则基本相同，只是引用列中的数据永远不能违反外键的引用完整性，暂时的也不行。
   set null:当父表数据被更新或删除时，子表中的相应数据被设置成Null值，前提是子表中的相应列允许null值。
   set default:当父表数据被更新或删除时,子表中的数据被设置成默认值。前提是子表中的相应列设置有默认值。
   
 (5) check（校验）约束：用来检查字段值所允许的范围。DBMS每当执行delete,insert或update语句时，都对这个约束过滤。如果为true，则执行。否则，取消执行并提示错误。
   
   列定义语法如下：
   Column datetype | domain check(search condition)
  
   表约束语法如下：
   constraint constraint_name check(search condition)
   
   实例如下：
    create table Emp_Sal
   (
     emp_id int , account CHAR(4) ,salary DECIMAL(5,1),   
     constraint validsal check(salary >=1000 and salary<=10000)
   )
   如果此时，再往表中插入如下语句则会出错：(因为不满足salary大于等于1000的约束。)
   insert into Emp_Sal values(8,'12324343',800.0)
 二、 域约束：(sqlserver 不支持)
    语法如下：
    create domain domain_name as data type
    [default default_value]
    [constraint constraint_name] check(value condition expression)
    例如：
    create domain valid_no as int
    constraint constraint_no check(value between 100 and 999)
    然后创建表时，使用valid_no域。
    create table TestDomain
    (
      emp_id valid_no,
      emp_name varchar(10),
    )
   
             
 三、断言约束：不必与特定的列绑定，可以理解为能应用于多个表的check约束，因此必须在表定义之外独立创建断言。
  语法如下：
  create assertion constraint_name
  check search condition
  
  例如：
  create assertion name
  check (Emp_Sal.emp_id in(select emp_id from EmployeeInfo where emp_name is not null)
  
  添加断言后，每当试图添加或修改Emp_Sal表中的数据时，就对断言中的搜索条件求值，如果为false，则取消执行，给出提示。