SQL入门(3):定义约束/断言assertion/触发器trigger

本文介绍数据库的完整性

完整性控制程序: 指定规则,检查规则 (规则就是约束条件)

动态约束 intergrity constraint::=(O,P,A,R)

O : 数据集合, 约束的对象 ?: 列, 多列的元组集合

P: 谓词条件: 什么样的约束?

A: 触发条件: 什么时候检查?

R: 响应动作: 不满足怎么办?

按照约束对象分类:

(1)域完整性约束条件: 施加在某一列上, 比如sage<25 and sage<40

(2)关系完整性约束条件: 施加在表上, 涉及多列, 2<=hours/credit<=16

按照约束来源分类:

(1)结构约束: 主键约束, 外键约束,是否允许空值等 primary key, foreign key, not null

(2) 内容约束:  取值范围, check(sage<25 and sage<40)

按照约束状态分类:

(1) 静态约束: 要求DB在任何时候都要满足的约束

(2) 动态动态: DB改变状态时要满足的约束, 例如salary 只能加不能减, 不能由1000改为500.---> 触发器

SQL支持如下几种约束: 

静态约束中的列完整性 与表完整性,  动态约束中的触发器

(一) 静态约束

实现: create table

(1) col_constr 列约束 (一种域约束类型, 对单一列的值进行约束)

not null 列值非空

primary key 主键

not null + unique 就是非空+唯一性 ,实际上就是一个主键

check (search_condition) 列值满足的条件, 

references tablename(colname) , colname 是tablename 的主键

on delete[ cascade| set null], 则删除被引用表的某一列v值时, 要将本表该列

值为v 的记录删除 或者 列值更新为null, 缺省为无操作. 

例: 创建一个表 student

create table student (sno char(8) not null unique, sname char(10), 
--not null unique 表示主键
ssex char(2) constraint ctssex check(ssex='男' or ssex='女'),  
-- ctssex 是约束constraint 的名字. 之后可以单独处理
sage integer check(sage>=1 and sage<150),  -- 没有定义约束名, 则之后不能单独处理
dno char(2) references dept(dno) on delete cascade, -- dno 在dept表中 是主键, 
sclass char(6));

on delete cascade 表示如果dept表中的某个'01'系被删除了,

那么在student 表中该系所有学生的dept 值为null, 如果没有加这个, 那么dept表中的删除操作对

student表没有影响.

create table course (cno char(3), cname char(10), chours integer,
credit float(1) constraint ctcredit check(credit>=1.0 and credit <=6.0),
tno char(3) references teacher(tno) on delete cascade);
-- 或者通过alter
alter table course add constraint
cs_tno foreign key(tno) references  teacher(tno) on delete cascade; 
-- 移除约束
alter table course drop constraint cs_tno;

补充: unique 和not null 

create table tbl1(name1 varchar(10), num1 varchar(10), 
constraint cs_num1 unique(num1));
-- 或者
create table tbl1(name1 varchar(10), num1 varchar(10) unique);
-- 之后再添
alter table tbl1 add constraint  cs_num1 unique(num1);
alter table tbl1 drop constraint ;
-- 非空约束
create table tbl1(name1 varchar(10), num1 varchar(10) not null);
-- 新增非空约束
alter table tbl1 modify num1 not null;
-- 删除非空约束 不是用drop
alter table tbl1 modify num1 null;

(2) table_constr 表约束, 用于多列或者元组的值进行约束

create table student ( sno char(5) not null unique,sname char(5),
ssex char(2) constraint ctssex check(ssex='男' or ssex='女') ,
sage integer check(sage>1 and sage<150).
dno char(3) references dept (dno) on delete cascade,
sclass char(5),primary key(sno)); 

--primary key(sno) 可以放在sno 这一列的后面, 也可以放在最后这里, 看成是表约束

create table course (cno char(3), cname char(10), chours integer,
credit float(1) constraint ctcredit check(credit>=1.0 and credit <=6.0),
tno char(3) references teacher(tno) on delete cascade,
primary key (cno), constraint ctcc check(chours/credit=12));
-- 严格约束12课时对应1个学分

create table sc(sno char(5), cno char(3),
score float(1) constraint ctscore check(score>=0.0 and score<=100.0),
foreign key(sno) references student(sno) on delete cascade,
foreign key(cno) references course(cno) on delete cascade);

注意: check 后面的条件可以是select from where 语句

create table sc(sno char(5) check (sno in (select sno from student)), 
cno char(3), check(cno in (select cno from course)),  --相当于外键
score float(1) constraint ctscore check(score>=0.0 and score<=100.0);

注意: create table 中的约束条件 可以在后面根据需要进行撤销 ,也可以追加约束

alter  table  tablename + 

add 追加约束,  也可以增加新的一列

drop 删除一列的约束,或者删除一列,

modify 修改

alter table sc drop constraint ctscore; -- 撤销对score的约束ctscore;
alter table sc
modify ( score float(1) constraint nctscore check(score>0.0 and score<=150.0)); 
-- 修改约束
alter table sc
add ( score float(1) constraint nctscore check(score>0.0 and score<=150.0));
 -- 增加约束

(3) 断言 assertion 

一个断言就是一个谓词表达式, 它表达了希望数据库总能满足的条件, 表约束与 列约束就是一些特殊的断言.

还有复杂的断言  create assertion [assertion name] check [predicate]

那么之后数据库的每一次更新去判断是否违反该断言, 断言测试增加了数据库维护的负担, 没事不要使用!! 

例如: 每位教师同一时间段不能在两个不同的地方上课.

实例1: 已知下列4张表

borrower(client_name,loan_num) 客户以及他的贷款

account(account_num,balance) 账户和余额

depositor(account_num, client_name) 账户与客户名

loan(loan_num, amount)  每一笔贷款

现在规定: 每一笔贷款 , 要求至少这个借款者的账户中有最低余额500元.

create assertion balance_cst check
(not exists (select * from loan
where not exists (select * from borrower b, depositor d, account a
where loan.loan_num=b.loan_num and
b.client_name=d.client_name and 
a.account_num=d.account_num and a.balance>=500)));

实例2: 现有3张表

account(branch_name, account_num, balance) 分行 账户 与 余额

loan(branch_name,loan_num,amount) 分行的每一笔贷款

branch(branch_name,..) 分行信息

每一个分行的贷款总量要小于该分行所有账户的余额总额 (不存在某一个分行 它的贷款额大于余额)

create assertion sum_cst check
(not exists (select * from branch where (select sum(amount) from loan
where loan.branch_name=branch.branch_name) >=
(select sum(balance) from account where account.branch_name=branch.branch_name)));

 (二) 动态约束

以上 create table 中的表约束与列约束 是静态约束, 下面介绍动态约束--> 触发器 trigger

动态约束是一种过程完整性的约束, 相比之下, 之前的create table 的约束是非过程性约束

动态约束是一个程序, 该程序可以在特定的时刻被自动触发执行: 比如在一次更新之前, 

或者一次更新之后的执行. 

动态约束 intergrity constraint::=(O,P,A,R), O P A R 都需要定义, 再来回顾下 

O : 数据集合, 约束的对象 ?: 列, 多列的元组集合

P: 谓词条件: 什么样的约束?

A: 触发条件: 什么时候检查?

R: 响应动作: 不满足怎么办?

以下是Oracle 的触发器的语法例子, 在SQL server中 语法略有差别, 但是思路一致. ..

 创建触发器的基本语法:

create trigger  trigger_name

before| after  [insert | delete|update] [of colname] on tablename 

for each row| for each statement

when [search_condition]

[statement]

[begin  atomic statement; ... end;]  --多个条件

注意: row , as 可以省略! 

实例(1):  当teacher表更新元组时, 控制其工资只能涨不能跌

create trigger teacher_sal-- 触发器名字
before update of salary on teacher -- 作用在什么表的什么列
referencing new x, old y -- 定义更新前后的值
for each row when(x.salary<y.salary) -- 对每一条记录都要检查, 
    begin --如果违反则执行
        raise_application_error(-20003,'invalid salary on update');
        -- Oracle的错误处理函数, 提示无效更新
    end;        

实例(2) : student(sno, sname, sumcourse), sumcourse 表示该同学已经学习的课程门数,

初始值是0, 以后每修一门课都要对其+1, 设计一个触发器自动完成这个功能.

create trigger sumc
after insert on sc -- 对于sc 的新增信息 作出反应
referencing new row newI-- 定义更新后的行=newi
for each row
    begin  -- 执行操作
        update student set sumsourse=sumcourse+1 
        where sno=:newi.sno;  -- 这条记录(行)对应的学号
    end;        

实例(3) :student(sno, sname, sage,ssex,scalss) 中某一个学生变动其主码sno

,则在sc 表中该同学的学号也要相应改变

create trigger upd_sno
after update of sno on student --指明更新的地方
referencing old oldi, new  newi
for each row
    begin
        update sc set sno=newi.sno where sno=: oldi.sno;
    end;

实例(4) :student(sno, sname, sumcourse)中删除某一个学生sno时, 在sc 中该学生的

选课记录也要删除

create trigger del_sno
after delete on student
referencing old oldi
for each row
    begin
        delete sc where sno=:oldi.sno;
    end;

实例(5) : student(sno, sname, sumcourse)中删除某一个学生sno时, 在sc 中该学生的sno设置为null

create trigger del_sno
after delete on student
referencing old oldi
for each row
    begin
        update sc set sno=null where sno=:oldi.sno;
    end;    

实例(6) :假设有两张表, dept(dno,dname,dean) ,该表字段是系号 系名 系主任名, 以及

teacher(tno,tname,dno,salary) . 现在需要控制 在对dept 的dean 做更新的时候,

必须满足dean 的工资是同一系里最高的, 否则更新报错.

create trigger dean_sal 
before update of dean on dept  -- 对dept 的dean 做更新的时候
referencing old oldi , new newi -- 更新前后的新 旧定义

for each row when(dean not in
(select tname from teacher where dno=:newi.dno and salary> = 
all(select salary from teacher where dno=:newi.dno )))-- 同系教师工资
    begin   -- 不满足条件时
        raise_application_error(-20003,'invalid dean on update');
    end;