關(guān)系完整性是對關(guān)系的某種約束，當(dāng)關(guān)系隨著時(shí)間變化（增刪改等操作改變數(shù)據(jù)庫關(guān)系表）時(shí)應(yīng)該滿足一定的約束條件，通常這些約束條件都依賴于客觀事實(shí)

關(guān)系完整性包含三個(gè)方面，分別是

• 實(shí)體完整性
• 參照完整性
• 用戶自定義完整性

其中實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的約束條件，或者說是所有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都自動支持的約束條件。而用戶自定義完整性則是根據(jù)不同的應(yīng)用程序（不同的使用場景）有選擇的設(shè)置的一些約束條件

實(shí)體完整性

實(shí)體完整性實(shí)際上就是對于主鍵完整性的約束條件，要求主鍵不能為空（NULL）。如果主鍵為空，那么就無法達(dá)到唯一標(biāo)識一個(gè)實(shí)體的目的了，所以實(shí)體完整性應(yīng)該包含兩個(gè)約束

• 不能為NULL
• 必須唯一，不能重復(fù)

實(shí)體完整性在SQL語句中使用PRIMARY KEY關(guān)鍵字定義（實(shí)際上就是在定義主鍵）。有兩種定義方式，一種是在定義屬性的時(shí)候?qū)RIMARY KEY添加到后面，另一種是在定義完所有屬性之后使用關(guān)鍵字PRIMARY KEY指出

下面的例子創(chuàng)建一個(gè)student表，并將學(xué)生id設(shè)置為主鍵（用來設(shè)置實(shí)體完整性約束）

CREATE TABLE student ( id INT PRIMARY KEY, /* 緊跟在屬性定義后面 */name VARCHAR(20) NOT NULL, sex ENUM('male', 'female'), age INT NOT NULL );

或者

CREATE TABLE student ( id INT, name VARCHAR(20) NOT NULL, sex ENUM('male', 'female'), age INT NOT NULL ,PRIMARY KEY(id) /* 在定義完所有屬性后設(shè)置主鍵 */ );

另外，考慮另一個(gè)表student_course，它存儲著所有學(xué)生的選課信息，只包含學(xué)生id和課程id兩個(gè)屬性，那么根據(jù)客觀事實(shí)可知，想要唯一確定這個(gè)表中的某一行，就必須同時(shí)提供學(xué)生id和課程id，也就是說student_course由(學(xué)生id，課程id)這個(gè)二元組唯一確定，所以它的主鍵應(yīng)該包含兩個(gè)屬性

需要注意的是，當(dāng)主鍵包含多個(gè)字段時(shí)，只能采用上述第二種方式定義主鍵，對于student_course的表定義如下

CREATE TABLE student_course ( student_id INT NOT NULL, course_id INT NOT NULL, PRIMARY KEY(student_id, course_id) /* 在所有屬性定義完后定義主鍵 */ );

設(shè)置之后，當(dāng)向student表插入數(shù)據(jù)時(shí)，就必須提供一個(gè)獨(dú)一無二的學(xué)生id，任何將學(xué)生id設(shè)置為NULL或者提供了一個(gè)重復(fù)的id的操作都會報(bào)錯(cuò)

參照完整性

參照完整性是相對于外鍵而言的，在數(shù)據(jù)庫中，外鍵常用來關(guān)聯(lián)兩個(gè)表，它的值要么為NULL，要么就是它參照的那個(gè)表的主鍵值。以社交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的用戶實(shí)體和分組實(shí)體為例，其中

用戶實(shí)體定義了一個(gè)用戶的各種信息，包括

• 用戶id
• 密碼
• 個(gè)人信息等

好友分組實(shí)體定義了一個(gè)分組的信息，包括

• 分組id
• 分組名
• 用戶id

這樣在查找每個(gè)用戶的所有分組時(shí)只需要將兩個(gè)表進(jìn)行聯(lián)結(jié)并且選擇用戶表的用戶id等于分組表的用戶id的那幾行即可

在上面的設(shè)計(jì)中，好友分組包含了用戶id，它是用戶表的主鍵，像這樣的屬性被稱為外鍵，它由FOREIGN KEY … REFERENCES關(guān)鍵字定義

CREATE TABLE user (user_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,password VARCHAR(20) NOT NULL, );CREATE TABLE groups ( group_id INT AUTO_INCREMENT, group_name VARCHAR(20) NOT NULL, user_id INT, PRIMARY KEY(group_id, group_name),FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user(user_id) /* 將user_id定為外鍵，參照user表中的user_id屬性 */ );

對于外鍵的約束實(shí)際上就是對于參照完整性的約束，對于上面的示例而言，groups表中的user_id字段必須在user表中的user_id字段中存在，也就是不能出現(xiàn)在groups中存在一個(gè)user_id它在user中沒有的情況

當(dāng)對表進(jìn)行插入刪除時(shí)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)會自動檢測該約束規(guī)則，常見的情況有兩種

• 向groups表中插入/更新了一行數(shù)據(jù)，其中的user_id不是user中的數(shù)據(jù)，就會報(bào)錯(cuò)
• 將user中的某一行數(shù)據(jù)刪除/更新，而groups中存在將要被刪除/更新那一行的user_id的數(shù)據(jù)，則操作被拒絕，同樣會報(bào)錯(cuò)

上述的兩種情況被稱為發(fā)生了不一致，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有以下幾種方式可以處理這種問題

• 拒絕執(zhí)行（NO ACTION），不允許這種情況發(fā)生，一旦發(fā)送，則會報(bào)錯(cuò)
• 級聯(lián)操作（CASCADE），當(dāng)刪除或更新user表導(dǎo)致發(fā)生不一致時(shí)，會刪除或更新groups表將不一致消除
• 設(shè)置為空值，代替級聯(lián)對groups表的刪除和更新操作，將不一致的外鍵值設(shè)置為NULL

對于級聯(lián)操作，首先重新定義groups表，為外鍵user_id設(shè)置級聯(lián)

CREATE TABLE groups ( group_id INT AUTO_INCREMENT, group_name VARCHAR(20) NOT NULL,user_id INT, PRIMARY KEY(group_id, group_name), FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user(user_id) ON DELETE CASCADE /* 表示當(dāng)user表的某個(gè)user_id被刪除后，級聯(lián)刪除掉groups表對應(yīng)數(shù)據(jù) */ );

然后為兩個(gè)表添加數(shù)據(jù)

mysql> SELECT * FROM user; +---------+----------+ | user_id | password | +---------+----------+ | 1 | 1234567 | | 2 | 1234567 | | 3 | 1234567 | +---------+----------+mysql> SELECT * FROM groups; +----------+------------+---------+ | group_id | group_name | user_id | +----------+------------+---------+ | 1 | 1_group1 | 1 | | 1 | 1_group2 | 1 | | 1 | 1_group3 | 1 | | 2 | 2_group1 | 2 | +----------+------------+---------+

現(xiàn)在執(zhí)行刪除操作，刪除user表中user_id為1的元組，然后查看groups表，發(fā)現(xiàn)和user_id相關(guān)的數(shù)據(jù)也全部被刪除

mysql> DELETE FROM user WHERE user_id = 1; Query OK, 1 row affected (0.02 sec)mysql> SELECT * FROM groups; +----------+------------+---------+ | group_id | group_name | user_id | +----------+------------+---------+ | 2 | 2_group1 | 2 | +----------+------------+---------+

用戶自定義完整性

在CREATE TABLE中定義屬性時(shí)，可以根據(jù)應(yīng)用程序的要求在屬性上添加約束條件，即屬性限制，包括

• 列值非空（NOT NULL）
• 列值唯一（UNIQUE）
• 檢查列值是否滿足一個(gè)條件表達(dá)式（CHECK短語）

比如上述用戶表中的密碼password屬性，很顯然不應(yīng)該允許用戶不設(shè)置密碼，所以在定義這個(gè)屬性的時(shí)候會加上NOT NULL約束

對于CHECK短語，它可以定義在單個(gè)屬性之后，也可以在所有屬性定義完成后再定義，如果是后者，那么條件表達(dá)式可以使用任意多個(gè)屬性進(jìn)行判斷

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据库原理学习笔记（一）关系完整性以及数据库完整性的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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