浅谈数据库的关系模型的三类完整性

最近在复习数据库，刚好关系的完整性这边容易混淆，于是总结下来，便于学习。

关系的完整性

关系的完整性分为下列三种完整性，下面我会针对这三个进行详细解释

1. 实体完整性
2. 参照完整性
3. 用户定义的完整性
   

实体完整性和参照完整性
      关系模型必须满足的完整性约束条件称为关系的两个不变性，应该由关系系统自动支持

用户定义的完整性
      应用领域需要遵循的约束条件，体现了具体领域中的语义约束

实体完整性规则(Entity Integrity )

若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值
空值就是“不知道”或“不存在”或“无意义”的值

例:在下面选修关系中
选修（学号，课程号，成绩)

“学号、课程号”为主码
“学号”和“课程号”两个属性都不能取空值

实体完整性规则的说明
(1）实体完整性规则是针对基本关系而言的。一个基本表通常对应现实世界的一个实体集。
(2）现实世界中的实体是可区分的，即它们具有某种唯一性标识。
(3）关系模型中以主码作为唯一性标识。

(4）主码中的属性即主属性不能取空值。
主属性取空值，就说明存在某个不可标识的实体。即存在不可区分的实体，这与第（2）点相矛盾,因此这个规则称为实体完整性

换句话说，所谓的实体完整性就是主键的属性不能为空，not null

参照完整性

因为参照完整性涉及到主码和外码，也就是主键和外键，这里我再介绍一下它们的概念。

看上面的三个关系模式，学生关系中学号为主键，课程关系中课程号为主键，选修关系中学号为主键，而选修关系中又有课程号，课程号是课程的主键，这里的课程号就是选修关系的外键，也叫外码；而主键就是能唯一标识的记录，不能有重复的，不允许为空。

参照完整性规则

若属性(或属性组)F是基本关系R的外码它与基本关系S的主码K相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系)，则对于R中每个元组在F上的值必须为:
取空值（F的每个属性值均为空值)
或者等于S中某个元组的主码值

学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄)关系中每个元组的“专业号”属性只取两类值:

(1）空值，表示尚未给该学生分配专业
(2）非空值，这时该值必须是专业关系中某个元组的“专业号”值，表示该学生不可能分配一个不存在的专业

选修（学号，课程号，成绩)
“学号”和“课程号”可能的取值:

(1）选修关系中的主属性，不能取空值
(2）只能取相应被参照关系中已经存在的主码值

学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄，班长)“班长”属性值可以取两类值:
(1）空值，表示该学生所在班级尚未选出班长

(2）非空值，该值必须是本关系中某个元组的学号值

综上所述，参照完整性就是外键对应主键或空值

用户定义的完整性

针对某一具体关系数据库的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求关系模型应提供定义和检验这类完整性的机制，以便用统一的系统的方法处理它们，而不需由应用程序承担这一功能。

课程（课程号，课程名，学分)

“课程号”属性必须取唯一值非主属性“课程名”也不能取空值
“学分”属性只能取值{1，2 ，3,4}

顾名思义，就是用户自己定义的唯一约束条件，一般来说，就是对值域的约束，比如性别的取值范围为男,女；年龄属性为整型，取值范围我定义为18-22，这就是用户定义完整性。

关于数据库关系模型的三类完整性就说到这里了，如有不足之处，欢迎指正！

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