通信工程師培訓(xùn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)關(guān)系的完整性

8.2.3 關(guān)系的完整性

關(guān)系模型的完整性規(guī)則是對關(guān)系的某種約束條件?關(guān)系模型中可以有3類完整性約束：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。其中，實體完整性和參照完整性是關(guān)系模型第8章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)1261必須滿足的完整性約束條件，被稱做是關(guān)系的兩個不變性，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動支持。

1.實體完整性（EntityIntegrity)

規(guī)則8.1實體完整性規(guī)則：若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值。

例如在關(guān)系“SAP(SUPERVISOR,SPECIALITY,POSTGRADUATE)”中，“研究生姓名”POSTGRADUATE屬性為主碼（假設(shè)研究生不會重名），則“研究生姓名”不能取空值。

實體完整性規(guī)則規(guī)定基本關(guān)系的所有主屬性都不能取空值，而不僅是主碼整體不能取空值。

例如，學(xué)生選課關(guān)系“選修（學(xué)號，課程號，成績)”中，“學(xué)號、課程號”為主碼，則“學(xué)號”和“課程號”兩個屬性都不能取空值。

2.參照完整性（Referentiallntegrity)

現(xiàn)實世界中的實體之間往往存在某種聯(lián)系，在關(guān)系模型中實體及實體間的聯(lián)系都是用關(guān)系來描述的。這樣就自然存在著關(guān)系與關(guān)系間的引用。

【例8.1】學(xué)生實體和專業(yè)實體可以用下面的關(guān)系表示，其中主碼用下劃線標(biāo)識：

學(xué)生(學(xué)號,姓名，性別，專業(yè)號，年齡）

專業(yè)(專業(yè)號,專業(yè)名）

這兩個關(guān)系之間存在著屬性的引用，即學(xué)生關(guān)系引用了專業(yè)關(guān)系的主碼“專業(yè)號”。顯然，學(xué)生關(guān)系中的“專業(yè)號”值必須是確實存在的專業(yè)的專業(yè)號，即專業(yè)關(guān)系中有該專業(yè)的記錄。

也就是說，學(xué)生關(guān)系中的某個屬性的取值需要參照專業(yè)關(guān)系的屬性取值。

【例8.2】學(xué)生、課程、學(xué)生與課程之間的多對多聯(lián)系可以如下3個關(guān)系表示：

學(xué)生(學(xué)號，姓名，性別，專業(yè)號，年鈐）

課程(課程號，課程名，學(xué)分）

選修(學(xué)號，課程號，成繢）

這3個關(guān)系之間也存在著屬性的引用，即選修關(guān)系引用了學(xué)生關(guān)系的主碼“學(xué)號”和課程關(guān)系的主碼“課程號”。同樣，選修關(guān)系中的“學(xué)號”值必須是確實存在的學(xué)生的學(xué)號，即學(xué)生關(guān)系中有該學(xué)生的記錄：選修關(guān)系中的“課程號”值也必須是確實存在的課程的課程號，

即課程關(guān)系中有該課程的記錄。換句話說，選修關(guān)系中某些屬性的取值需要參照其他關(guān)系的屬性取值。

不僅兩個或兩個以上的關(guān)系間可以存在引用關(guān)系，同一關(guān)系內(nèi)部屬性間也可能存在引用關(guān)系。

【例8.3】在關(guān)系學(xué)生2(學(xué)號，姓名，性別，專業(yè)號，年齡，班長）中，“學(xué)號”屬性是主碼，“班長”屬性表示該學(xué)生所在班級的班長的學(xué)號，它引用了本關(guān)系“學(xué)號”厲性，即“班長”必須是確實存在的學(xué)生的學(xué)號。

定義8.S設(shè)F是基本關(guān)系R的一個或一組屬性，但不是關(guān)系R的碼。如果F與基本關(guān)系S的主碼Ks相對應(yīng)，則稱F是基本關(guān)系R的外碼（ForeignKey),并稱基本關(guān)系R為參照關(guān)系（ReferencingRelation),基本關(guān)系S為被參照關(guān)系（ReferencedRelation)或目標(biāo)關(guān)系（TargetRelation)。關(guān)系R和S不一定是不同的關(guān)系。

顯然，目標(biāo)關(guān)系S的主碼和參照關(guān)系的外碼F必須定義在同一個（或一組）域上。在例8.1中，學(xué)生關(guān)系的“專業(yè)號”屬性與專業(yè)關(guān)系的主碼“專業(yè)號”相對應(yīng)，因此“專業(yè)號”屬性是學(xué)生關(guān)系的外碼。這里專業(yè)關(guān)系是被參照關(guān)系，學(xué)生關(guān)系為參照關(guān)系。

在例8.2中，選修關(guān)系的“學(xué)號”屬性與學(xué)生關(guān)系的主碼“學(xué)號”相對應(yīng)，“課程號”屬性與課程關(guān)系的主碼“課程號”相對應(yīng)，因此“學(xué)號”和“課程號”屬性是選修關(guān)系的外碼。這里學(xué)生關(guān)系和課程關(guān)系均為被參照關(guān)系，選修關(guān)系為參照關(guān)系。

在例8.3中，“班長”屬性與本身的主碼“學(xué)號”屬性相對應(yīng)，因此“班長”是外碼。這里學(xué)生2關(guān)系既是參照關(guān)系也是被參照關(guān)系。

規(guī)則8.2參照完整性規(guī)則：設(shè)屬性組A是關(guān)系R的外碼且A與關(guān)系S的主碼對應(yīng)，則對于R中的每一個元組在屬性A上的值必須為空值（對應(yīng)于A中每個屬性值都為空值）或者等于S中某一元組的主碼值。

需要指出的是，外碼并不一定要與相應(yīng)的主碼同名（如例3)。不過，在實際應(yīng)用當(dāng)中，為了便于識別，當(dāng)外碼與相應(yīng)的主碼屬于不同關(guān)系時，往往給它們?nèi)∠嗤拿睢?/p>

參照完整性規(guī)則就是定義外碼與主碼之間的引用規(guī)則。

實體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，它由關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS)自動支持。

3.用戶自定義的完整性（User-definedIntegrity)

這是針對某一具體數(shù)據(jù)的約束條件，由應(yīng)用環(huán)境決定。用戶定義的完整性具體應(yīng)用涉及數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。系統(tǒng)提供定義和檢驗這類完整性的統(tǒng)一處理方法，不再由應(yīng)用程序承擔(dān)這項工作。例如，我們可以寫一條規(guī)則，把學(xué)生每門課程的學(xué)習(xí)成績限制在0-100分?，F(xiàn)在的商品化RDBMS都提供了定義和檢査這類完整性約束的機(jī)制。

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