数据库系统概论 实验四 数据控制（完整性）

1实验目的

1．熟悉通过SQL对数据进行完整性控制。
2．完成书本上习题的上机练习。

2实验工具MYSQL

Mysql 命令行工具

3实验内容和要求

使用SQL对数据进行完整性控制（3类完整性、CHECK短语、CONSTRAIN子句、触发器）。用实验证实，当操作违反了完整性约束条件时，系统是如何处理的。根据以下要求认真填写实验报告，记录所有的实验用例。

4实验步骤

4.1三类完整性

4.1.1实体完整性

关系模式的实体完整性在create table中用primary key定义，
定义主码的方式分为定义为列级约束条件和定义表级约束条件两种。

（1）定义Student，并将其中的Sno属性定义为主码：

CREATE TABLE STUDENT(
SNO CHAR(9) PRIMARY KEY,
SNAME CHAR(8) NOT NULL,
SSEX CHAR(2),
SAGE SMALLINT,
SDEPT CHAR(20));

或者：

CREATE TABLE STUDENT(
SNO CHAR(9),
SNAME CHAR(8) NOT NULL,
SSEX CHAR(2),
SAGE SMALLINT,
SDEPT CHAR(20),
PRIMARY KEY(SNO)
);

创建成功后，查看student的结构如下：

验证参照性：
使用插入语句,插入已有的学号，按照主码的实体完整性约束，应该插入失败：

INSERT INTO STUDENT VALUES(‘201215121’,’李勇’,’男’,’20’,’CS’);

验证成功。

（2）定义表SC，将其中的属性Sno，Cno定义为主码：

CREATE TABLE SC(
SNO CHAR(9) NOT NULL,
CNO CHAR(4) NOT NULL,
GRADE SMALLINT,
PRIMARY KEY(SNO,CNO));

创建成功后，查看表的结构如下：

验证：

insert into SC values(‘201215122’,’2’,’90’);

4.1.2参照完整性

关系模型的参照完整性是再create table中用foreign key语句来定义的，并用references来知名外码参照宝的是哪些表的主码。

定义表SC，其中Sno参照表Student的主码Sno，Cno参照表Sourse的主码Cno。

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)
);

创建成功后，表的结构如下：

分析：好像没用。Extra一列什么东西都没有。其实extra表示其他信息，和外码无关。
用[show create table sc;] 命令查看该表的所有结构，确实显示外键创建成功：

验证：
插入一条学号不属于student表的信息：

insert into SC values(‘201115122’,’2’,’90’);

验证成功，显示：
Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (lab.sc, CONSTRAINT sc_ibfk_1 FOREIGN KEY (SNO) REFERENCES student (Sno))

4.1.3用户自定义完整性

在create table中定义属性的同时，可以根据应用要求定义属性上的约束条件，即属性值约束，包括：

• 列值非空（not null）
• 列值唯一（unique）
• 检查列值是否满足一个条件表达式（check短语）

（1）不允许取空值：

定义SC表时，Sno、Cno和Grade属性都不允许取空值，在不特别声明的情况下，非码属性的值是允许取空值的。

CREATE TABLE SC(
SNO CHAR(9) NOT NULL,
CNO CHAR(4) NOT NULL,
GRADE SMALLINT NOT NULL,
);

懒得删除重建，直接使用alter修改约束条件：

ALTER TABLE SC
MODIFY GRADE SMALLINT NOT NULL;

结果如下：

验证：

INSERT INTO SC VALUES(‘201215122’,’2’,NULL);

（2）列值唯一：

建立部门表DEPT，要求部门名称Dname列值唯一，部门编号Deptno列为主码。

CREATE TABLE DEPT(
DEPTNO NUMERIC(2),
DNAME CHAR(9) UNIQUE NOT NULL,
LOCATION CHAR(10),
PRIMARY KEY(DEPTNO)
);

结果如下：

验证：

INSERT INTO DEPT VALUES(2, “开发”, “北京”);
INSERT INTO DEPT VALUES(3, “开发”, “上海”);

（3）用check短语指定列值应该满足的条件

见4.2。

4.2CHECK短语

4.2.1属性上的约束条件

用CHECK短语可以指定列值应该满足的条件。
但Mysql目前版本不支持SQL标准的检查约束（CHECK），虽然可以设置，但只是个摆设，没有任何的作用。

（1）student表的ssex只允许取“男”或者“女”

CREATE TABLE STUDENT(
SNO CHAR(9),
SNAME CHAR(8) NOT NULL,
SSEX CHAR(2) CHECK (SSEX IN (“男”,”女”)),
SAGE SMALLINT,
SDEPT CHAR(20),
PRIMARY KEY(SNO)
);

（2）SC表的Grade的值应该在0和100之间：

CREATE TABLE SC(
SNO CHAR(9) NOT NULL,
CNO CHAR(4) NOT NULL,
GRADE SMALLINT CHECK (GRADE >=0 AND GRADE <=100),
PRIMARY KEY(SNO,CNO),
FOREIGN KEY(SNO) REFERENCES STUDENT(SNO),
FOREIGN KEY(CNO) REFERENCES COURSE(CNO)
);

验证：
插入成绩大于100的：

INSERT INTO SC VALUES(‘201215122’,’2’,200);

插入成功，验证失败。

确实如官方手册所言，mysql能只支持check的分析而已。

4.2.2元组上的约束条件

【例】当学生的性别是男时，其名字不能以Ms.开头。

CREATE TABLE STUDENT(
SNO CHAR(9),
SNAME CHAR(8) NOT NULL,
SSEX CHAR(2) ,
SAGE SMALLINT,
SDEPT CHAR(20),
PRIMARY KEY(SNO),
CHECK (SSEX = ”女” OR SNAME NOT LIKE ‘MS.%’)
);

4.3CONSTRAIN子句

SQL还在create table中提供了完整性约束命名子句constraint，用来对完整性约束条件命名，从而可以灵活地增加、删除一个完整性约束条件。

（1）建立学生登记表student，要求学号在90000~99999之间，姓名不能取空值，年龄小于30，性别只能是“男”或“女”。

CREATE TABLE STUDENT1(
SNO NUMERIC(6),
CONSTRAINT C1 CHECK (SNO BETWEEN 90000 AND 99999),
SNAME CHAR(20),
/*CONSTRAINT C2 SNAME NOT NULL ,*/
SAGE NUMERIC(3),
CONSTRAINT C3 CHECK (SAGE < 30),
SSEX CHAR(2),
CONSTRAINT C4 CHECK (SSEX IN (“男”,”女”)),
CONSTRAINT STUDENTKEY PRIMARY KEY(SNO)
);

（2）建立教师表TEACHER，要求每个教师的英法工资不低于3000元。应发工资是工资列sal和扣除项deduct之和。

CREATE TABLE TEACHER(
ENO NUMERIC(4) PRIMARY KEY,
JOB CHAR(8),
SAL NUMERIC(7,2),
DEDUCT NUMERIC(7,2),
DEPTNO NUMERIC(2),
CONSTRAINT TEACHERKEY FOREIGN KEY  (DEPTNO) REFERENCES DEPT  (DEPTNO),
CONSTRAINT C1 CHECK (SAL + DEDUCT >= 3000)
);

4.4触发器

(参考链接)[https://www.cnblogs.com/fengxw/p/6076150.html]
触发器又叫做事件-条件-动作规则，当特定的系统时间发生时，对规则的条件进行检查，如果条件成立则执行规则中的动作，否则不能执行。
可以建立6种触发器，即：BEFORE INSERT、BEFORE UPDATE、BEFORE DELETE、AFTER INSERT、AFTER UPDATE、AFTER DELETE。

另外有一个限制是不能同时在一个表上建立2个相同类型的触发器，因此在一个表上最多建立6个触发器。
触发器分为三类，分别是更新触发器、插入触发器和删除触发器。

• INSERT 型触发器：插入某一行时激活触发器，可能通过 INSERT、LOAD DATA、REPLACE 语句触发；
• UPDATE 型触发器：更改某一行时激活触发器，可能通过 UPDATE 语句触发；
• DELETE 型触发器：删除某一行时激活触发器，可能通过 DELETE、REPLACE 语句触发。

Mysql中触发器的语法如下：

CREATE TRIGGER trigger_name trigger_time trigger_event ON tb_name FOR EACH ROW trigger_stmt
trigger_name：触发器的名称
tirgger_time：触发时机，为BEFORE或者AFTER
trigger_event：触发事件，为INSERT、DELETE或者UPDATE
tb_name：表示建立触发器的表明，就是在哪张表上建立触发器
trigger_stmt：触发器的程序体，可以是一条SQL语句或者是用BEGIN和END包含的多条语句

（1）当对表SC的GRADE进行修改时，若分数增加了10%，则将此次操作记录到另一个表SC_U（Sno，Cno，Oldgrade，Newgrade）中。

先创建SC_U表：

CREATE TABLE SC_U(
SNO CHAR(9) NOT NULL,
CNO CHAR(4) NOT NULL,
OLDGRADE SMALLINT,
NEWGRADE SMALLINT
);

再创建触发器：
出现问题,语句中存在几个分号，SQL会提前结束命令,出错。需要将结束的指令暂时用DELIMITER 命令，将其改为不冲突的字符。
譬如：

    DELIMITER *
    CREATE TRIGGER SC_T
    AFTER UPDATE OF GRADE ON SC
    REFERENCING
        OLDROW AS OLDTUPLE,
        NEWROW AS NEWTUPLE
    FOR EACH ROW
    WHEN (NEWTUPLE.GRADE >= 1.1 * OLDTUPLE.GRADE)
        INSERT INTO SC_U        
        VALUES(OLDTUPLE.SNO, OLD.CNO,OLD.GRADE,NEW.GRADE)
    *

报错：大概是因为mysql不存在referencing。并且使用new，old来标志新的数据和旧的数据。

所以修改为：

DELIMITER $
CREATE TRIGGER SC_T
AFTER UPDATE ON SC
FOR EACH ROW
BEGIN
IF (NEW.GRADE >= 1.1 * OLD.GRADE) THEN
INSERT INTO SC_U 
VALUES(OLD.SNO, OLD.CNO,OLD.GRADE,NEW.GRADE);
END IF;
END
$

（2）定义一个BEFORE行级触发器，为教师表Teacher定义完整性规则“教授的工资不得低于4000元，如果低于4000元，自动改为4000元”

DELIMITER *
CREATE TRIGGER INSERT_OR_UPDATE_SAL
BEFORE INSERT ON TEACHER
FOR EACH ROW
BEGIN
IF(NEW.JOB=”教授”) AND (NEW.SAL < 4000)
THEN 
SET NEW.SAL = 4000;
END IF;
END
*

验证：

INSERT INTO TEACHER VALUES(1,”教授”,3999,0,1)*

结果更新成功。

5实验中的问题

（1）编码格式问题

mysql> INSERT INTO DEPT VALUES(‘1’,’FFF团,’北京’);
ERROR 1054 (42S22): Unknown column ‘‘1’’ in ‘field list’

编码格式错误。

仔细对照了一下，貌似是标点符号的问题，虽然使用的同样是英文的引号，但是有区别。

char型的变量用双引号括起来之后就好了。

（2）constraint 语句出错，mysql的用法有些许的不同。

constraint子句需要用逗号隔开，并且mysql中constraint好像不能使用非空约束。于是注释掉not nul一行后，创建成功。

(参考链接)[https://blog.csdn.net/xuntianzong/article/details/19539639]

（3）创建触发器时，由于语句中分号，提前结束了。

tips：一般情况下，mysql默认是以 ; 作为结束执行语句，与触发器中需要的分行起冲突
　　 为解决此问题可用DELIMITER，如：DELIMITER ||，可以将结束符号变成||
　　 当触发器创建完成后，可以用DELIMITER ;来将结束符号变成;
mysql> DELIMITER ||
mysql> CREATE TRIGGER demo BEFORE DELETE
-> ON users FOR EACH ROW
-> BEGIN
-> INSERT INTO logs VALUES(NOW());
-> INSERT INTO logs VALUES(NOW());
-> END
-> ||

（4）语法错误

ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the manual that corresponds to your MySQL server version for the right syntax to use near ” at line 8

解决：语法错误，不是少符号就是多符号。这里是缺少了END IF;

（5）

INSERT类的触发器不存在OLD。

6实验总结

通过该试验进一步熟悉了数据库的脚本语言，加深了对数据库的认识。Mysql很多地方与教材上的不一样，所以会有很多坑。