關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論-完整性規(guī)則

1、4.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫4.3.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實(shí)世界中事物之間或事物內(nèi)部之間現(xiàn)實(shí)世界中事物之間或事物內(nèi)部之間存在著錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系，而計(jì)算機(jī)不可能存在著錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系，而計(jì)算機(jī)不可能直接處理現(xiàn)實(shí)中的事物及其聯(lián)系，因此要直接處理現(xiàn)實(shí)中的事物及其聯(lián)系，因此要使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠管理現(xiàn)實(shí)世界中的事物使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠管理現(xiàn)實(shí)世界中的事物及它們之間的聯(lián)系就必須將這種聯(lián)系抽象及它們之間的聯(lián)系就必須將這種聯(lián)系抽象成計(jì)算機(jī)可以表示的形式。這種形式就稱成計(jì)算機(jī)可以表示的形式。這種形式就稱為為數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型（Data Model） 數(shù)據(jù)模型的要素?cái)?shù)據(jù)模型的要素p1

2、、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)p2、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)操作p3、數(shù)據(jù)的約束條件、數(shù)據(jù)的約束條件 關(guān)系模型的組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型的組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+關(guān)系操作關(guān)系操作+完整性約束完整性約束表結(jié)構(gòu)表結(jié)構(gòu)關(guān)系代數(shù)語言關(guān)系代數(shù)語言關(guān)系演算語言關(guān)系演算語言SQL語言語言實(shí)體完整性實(shí)體完整性參照完整性參照完整性自定義完整性自定義完整性8個(gè)運(yùn)算個(gè)運(yùn)算三類完整性三類完整性關(guān)系模型的完整性規(guī)則關(guān)系模型的完整性規(guī)則定義：定義：是對(duì)關(guān)系的某種是對(duì)關(guān)系的某種約束約束條件，通過三類完條件，通過三類完整性約束條件描述。整性約束條件描述。 (1)(1)實(shí)體完整性實(shí)體完整性(2)(2)參照完整性參照完整性(3)(3)用戶完整性用戶完整性關(guān)系

3、模型的完整性規(guī)則關(guān)系模型的完整性規(guī)則(1)(1)實(shí)體完整性實(shí)體完整性： 關(guān)系中的關(guān)系中的主關(guān)鍵字不能為空主關(guān)鍵字不能為空。如。如學(xué)生關(guān)系學(xué)生關(guān)系中的中的“學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)”屬性值不能為空屬性值不能為空。( (一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)實(shí)體集，關(guān)系中每個(gè)元組對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)實(shí)體集，關(guān)系中每個(gè)元組對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)體。實(shí)體都具有一個(gè)實(shí)體。實(shí)體都具有唯一性標(biāo)識(shí)。唯一性標(biāo)識(shí)。）關(guān)系模型的完整性規(guī)則關(guān)系模型的完整性規(guī)則(2)(2)參照完整性：參照完整性：關(guān)系中關(guān)系中外關(guān)鍵字外關(guān)鍵字的取值，只能是的取值，只能是空值空值或或外鍵外鍵對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)關(guān)系的主鍵值主鍵值。外鍵：外鍵：A A是關(guān)系是關(guān)系R R中一屬性

4、中一屬性, ,同時(shí)又是關(guān)系同時(shí)又是關(guān)系S S主鍵主鍵, ,則則A A為為R R外鍵外鍵例：例：學(xué)生學(xué)生( (學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，姓名，年齡，性別，專業(yè)號(hào)專業(yè)號(hào)) ) 專業(yè)專業(yè)( (專業(yè)號(hào)專業(yè)號(hào)，專業(yè)名稱，專業(yè)名稱) )例：例：學(xué)生學(xué)生( (學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，姓名，年齡，性別，專業(yè)號(hào)專業(yè)號(hào)) ) 專業(yè)專業(yè)( (專業(yè)號(hào)專業(yè)號(hào)，專業(yè)名稱，專業(yè)名稱) )“學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)”是關(guān)系是關(guān)系“學(xué)生學(xué)生”中的中的主關(guān)鍵字主關(guān)鍵字，輸入時(shí)值，輸入時(shí)值不能為不能為空空。 “專業(yè)號(hào)專業(yè)號(hào)”是關(guān)系是關(guān)系“專業(yè)專業(yè)”的的外鍵外鍵：空值空值：表示尚未給該學(xué)生分配專業(yè)：表示尚未給該學(xué)生分配專業(yè)非空值非空值：必須是

5、目標(biāo)關(guān)系：必須是目標(biāo)關(guān)系“專業(yè)專業(yè)”關(guān)系中某個(gè)元組的關(guān)系中某個(gè)元組的“專業(yè)號(hào)專業(yè)號(hào)”值值參照完整性例參照完整性例學(xué)學(xué)號(hào)號(hào)姓名姓名所在系所在系01020304張三李四王五趙六計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)課程課程號(hào)號(hào)課程名課程名學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)數(shù)數(shù)C01C02C03C04高等數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫100708060學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)課程課程號(hào)號(hào)成績(jī)成績(jī)0101020404C01C02C04C04C039080908570學(xué)生關(guān)系學(xué)生關(guān)系課程關(guān)系課程關(guān)系學(xué)習(xí)成績(jī)關(guān)系學(xué)習(xí)成績(jī)關(guān)系外鍵外鍵外鍵外鍵主鍵主鍵主鍵主鍵職工號(hào)職工號(hào)部門編號(hào)部門編號(hào)姓名姓名9801980298039804980501010203張三張三李四李四王

6、五王五趙六趙六錢七錢七部門編號(hào)部門編號(hào)部門名稱部門名稱01020304經(jīng)理辦公室經(jīng)理辦公室人事部人事部公關(guān)部公關(guān)部技術(shù)部技術(shù)部職工表職工表(R2)部門表部門表(R1)主鍵主鍵外鍵外鍵外鍵外鍵的取值，只能是的取值，只能是空值空值或外鍵對(duì)應(yīng)關(guān)系的或外鍵對(duì)應(yīng)關(guān)系的主鍵值主鍵值。參照完整性例參照完整性例：設(shè)有關(guān)系：設(shè)有關(guān)系R（A，B，C）和）和S（D，A），如圖），如圖所示，所示，R的主鍵為的主鍵為A，S的主鍵為的主鍵為D且外鍵為且外鍵為A. 則關(guān)系則關(guān)系S中違反參照完整性約束的元組是（）中違反參照完整性約束的元組是（） A.（1，2） B.（2，NULL） C.（3，3） D.（4，4） D關(guān)系模型的完整性規(guī)則關(guān)系模型的完整性規(guī)則(3)(3)用戶定義完整性：用戶定義完整性： 通常定義除主關(guān)鍵字與外關(guān)鍵字之外的通常定義除主關(guān)鍵字與外關(guān)鍵字之外的其他其他屬性屬性取值的約束。取值的約束。 前兩種是任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)滿足的數(shù)據(jù)前兩種是任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)滿足的數(shù)據(jù)約束條件。約束條件。用戶定義完整性是用戶定義完整性是用戶定義具體數(shù)據(jù)用戶定義具體數(shù)據(jù)庫時(shí)，由具體應(yīng)用環(huán)境來決定應(yīng)滿足的約束條件。庫時(shí)，由具