《SQL必知必会》笔记五:22课
五、高级SQL特性
5.1 约束
关联表和引用完整性已经在前面讨论过几次。正如所述,关系数据库存储分解为多个表的数据,每个表存储相应的数据。
利用键来建立从一个表到另一个表的引用(由此产生了术语引用完整性(referential integrity))。
约束:管理如何插入或处理数据库数据的规则。
DBMS 通过在数据库表上施加约束来实施引用完整性。
大多数约束是在表定义中定义的,用 CREATE TABLE 或 ALTER TABLE语句。
主键是一种特殊的约束,用来保证一列(或一组列)中的值是唯一的,而且永不改动。
换句话说,表中的一列(或多个列)的值唯一标识表中的每一行。
表中任意列只要满足以下条件,都可以用于主键:
任意两行的主键值都不相同。
每行都具有一个主键值(即列中不允许 NULL 值)。
包含主键值的列从不修改或更新。
主键值不能重用。如果从表中删除某一行,其主键值不分配给新行。
/*定义主键的方法*/ CREATE TABLE Vendors ( vend_id CHAR(10) NOT NULL PRIMARY KEY, vend_name CHAR(50) NOT NULL, vend_address CHAR(50) NULL, vend_city CHAR(50) NULL, vend_state CHAR(5) NULL, vend_zip CHAR(10) NULL, vend_country CHAR(50) NULL ); ALTER TABLE Vendors ADD CONSTRAINT PRIMARY KEY (vend_id);
外键是表中的一列,其值必须列在另一表的主键中。外键是保证引用完整性的极其重要部分。
/*不同数据库有不同的定义方法*/ ALTER TABLE Orders ADD CONSTRAINT FOREIGN KEY (cust_id) REFERENCES Customers (cust_id)
唯一约束用来保证一列(或一组列)中的数据是唯一的。它们类似于主键,但存在以下重要区别:
表可包含多个唯一约束,但每个表只允许一个主键。
唯一约束列可包含 NULL 值。
唯一约束列可修改或更新。
唯一约束列的值可重复使用。
与主键不一样,唯一约束不能用来定义外键。
举个例子:每个雇员都有唯一的社会安全号,但我们并不想用它作主键,因为它太长(而且我们也不想使该信息容易利用)。因此,每个雇员除了其社会安全号外还有唯一的雇员 ID(主键)。
为了保证社会安全号是唯一不会重复的,可以添加唯一约束。
唯一约束既可以用 UNIQUE 关键字在表定义中定义,也可以用单独的 CONSTRAINT 定义。
检查约束用来保证一列(或一组列)中的数据满足一组指定的条件。检查约束的常见用途有以下几点:
检查最小或最大值。例如,防止 0 个物品的订单(即使 0 是合法的数)。
指定范围。例如,保证发货日期大于等于今天的日期,但不超过今天起一年后的日期。
只允许特定的值。例如,在性别字段中只允许 M 或 F。
/*添加检查约束*/ CREATE TABLE OrderItems ( order_num INTEGER NOT NULL, order_item INTEGER NOT NULL, prod_id CHAR(10) NOT NULL, quantity INTEGER NOT NULL CHECK (quantity > 0), item_price MONEY NOT NULL ); ADD CONSTRAINT CHECK (gender LIKE '[MF]')
5.2 索引
索引用来排序数据以加快搜索和排序操作的速度。想像一本书后的索引(如本书后的索引),可以帮助你理解数据库的索引。
在开始创建索引前,应该记住以下内容:
索引改善检索操作的性能,但降低了数据插入、修改和删除的性能。在执行这些操作时,DBMS 必须动态地更新索引。
索引数据可能要占用大量的存储空间。
并非所有数据都适合做索引。取值不多的数据(如州)不如具有更多可能值的数据(如姓或名),能通过索引得到那么多的好处。
索引用于数据过滤和数据排序。如果你经常以某种特定的顺序排序数据,则该数据可能适合做索引。
可以在索引中定义多个列(例如,州加上城市)。这样的索引仅在以州加城市的顺序排序时有用。如果想按城市排序,则这种索引没有用处。
索引用CREATE INDEX语句创建(不同DBMS创建索引的语句变化很大)。
/*在 Products 表的产品名列上创建一个简单的索引*/ CREATE INDEX prod_name_ind ON Products (prod_name); /*索引必须唯一命名。这里的索引名 prod_name_ind 在关键字 CREATE INDEX 之后定义。ON 用来指定被索引的表,而索引中包含的列(此例中仅有一列)在表名后的圆括号中给出。*/
5.3 触发器
触发器是特殊的存储过程,它在特定的数据库活动发生时自动执行。
触发器可以与特定表上的 INSERT、UPDATE 和 DELETE 操作(或组合)相关联。
触发器内的代码具有以下数据的访问权:
INSERT 操作中的所有新数据;
UPDATE 操作中的所有新数据和旧数据;
DELETE 操作中删除的数据。
下面是触发器的一些常见用途:
保证数据一致。例如,在 INSERT 或 UPDATE 操作中将所有州名转换为大写。
基于某个表的变动在其他表上执行活动。例如,每当更新或删除一行时将审计跟踪记录写入某个日志表。
进行额外的验证并根据需要回退数据。例如,保证某个顾客的可用资金不超限定,如果已经超出,则阻塞插入。
计算计算列的值或更新时间戳。
/*下面创建一个触发器,它对所有 INSERT 和 UPDATE 操作,将Customers 表中的 cust_state 列转换为大写。*/ CREATE TRIGGER customer_state ON Customers FOR INSERT, UPDATE AS UPDATE Customers SET cust_state = Upper(cust_state) WHERE Customers.cust_id = inserted.cust_id; /*一般来说,约束的处理比触发器快,因此在可能的时候,应该尽量使用约束。*/
5.4 数据库安全
大多数 DBMS 都给管理员提供了管理机制,利用管理机制授予或限制对数据的访问。
任何安全系统的基础都是用户授权和身份确认。这是一种处理,通过这种处理对用户进行确认,保证他是有权用户,允许执行他要执行的操作。
有的 DBMS 为此结合使用了操作系统的安全措施,而有的维护自己的用户及密码列表,还有一些结合使用外部目录服务服务器。
一般说来,需要保护的操作有:
对数据库管理功能(创建表、更改或删除已存在的表等)的访问;
对特定数据库或表的访问;
访问的类型(只读、对特定列的访问等);
仅通过视图或存储过程对表进行访问;
创建多层次的安全措施,从而允许多种基于登录的访问和控制;
限制管理用户账号的能力。
安全性使用 SQL 的 GRANT 和 REVOKE 语句来管理,不过,大多数 DBMS提供了交互式的管理实用程序,这些实用程序在内部使用 GRANT 和REVOKE 语句。