关系数据库与用户定义的完整性

本资源主要围绕“用户定义的完整性”这一主题，讲解关系数据库的相关知识。内容涵盖了关系数据库的基本概念、历史发展、重要性以及关系数据结构的形式化定义。 关系数据库是目前最主流的数据库类型，它基于关系模型，以二维表格的形式表示实体集，并通过外键来体现实体之间的联系。关系理论由E.F.Codd在20世纪70年代初提出，奠定了关系数据库的理论基础，并因此获得了1981年的ACM图灵奖。随后，关系代数和关系演算的概念被引入，使得关系数据库有了坚实的数学理论支持。早期的代表性系统包括IBM研发的System R和加州Berkeley分校开发的INGRES。 关系数据结构的核心特点是其单一的数据结构——规范化了的二维表格，这是集合代数理论的基础。域是关系数据库中的基本概念，指的是具有相同类型值的集合，如整数集合或特定长度的字符串集合。笛卡尔积是关系数据库理论中的另一个关键概念，它表示多个域的组合，生成的结果是所有可能的元组组合。 在关系数据库中，元组是笛卡尔积的元素，由多个来自不同域的值组成，这些值对应于表格的行。例如，一个包含学生信息的表，每个元组可能包括学号、姓名、年龄和性别等属性。关系数据库要求这些元组满足一定的规范化程度，以确保数据的一致性和减少冗余。 用户定义的完整性是指在关系数据库中，除了系统自动维护的实体完整性（如主键不能为NULL）和参照完整性（外键与主键的关联性）之外，用户可以根据业务需求自定义额外的完整性约束。这些约束可以是复杂的业务规则，如年龄不能小于0或大于120岁，或者某个字段的值必须符合特定的格式等。用户定义的完整性增强了数据库的灵活性，使数据管理更符合实际业务逻辑。 为了实现用户定义的完整性，数据库管理系统通常提供了SQL语句（如CHECK约束、TRIGGER等）来声明和执行这些约束。这样，当尝试插入、更新或删除数据时，如果违反了这些完整性约束，系统将拒绝操作，从而保证了数据的正确性。 用户定义的完整性是关系数据库设计的重要组成部分，它允许开发者根据具体业务场景定制规则，确保数据的准确性和一致性。了解和掌握这些基本概念对于理解和应用关系数据库至关重要。