关系数据库理论：实体与参照完整性

"数据库完整性规则是关系数据库理论中的核心概念，主要包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。这些规则确保数据库中的数据正确无误且符合业务逻辑，防止不正确或不合语义的数据输入，同时也与数据安全性相区别，后者关注的是防范非法访问和恶意破坏。" 实体完整性规则是关系数据库的基础，它规定了主属性（即构成主键的属性）不能取空值。例如，在“学生”关系中，“学号”是主属性，它必须为每个学生提供唯一的标识，因此不能有空值。如果允许主属性为空，就会出现无法识别的实体，违反了实体完整性。 参照完整性则涉及不同关系之间的引用。以“学生”和“专业”为例，学生关系中的“专业号”是一个外键，它引用了专业关系的主键“专业号”。参照完整性规则要求“学生”关系中的“专业号”必须对应“专业”关系中实际存在的专业号，避免出现无效引用。同样的规则也适用于多对多联系，如“学生”、“课程”和“选修”之间的关系，选修关系中的“学号”和“课程号”必须是已存在于“学生”和“课程”关系中的值。 用户定义的完整性则是根据特定业务需求定制的规则，它体现了具体领域的语义约束。例如，在“学生”关系中，“班长”属性可以取空值表示该学生所在班级尚无班长，但若非空，则其值必须是关系中某个元组的“学号”值，这就属于用户定义的完整性约束，因为它不是由实体完整性或参照完整性直接覆盖的规则。 关系数据模型的操纵与完整性约束密切相关，数据库管理系统在执行查询、插入、更新和删除操作时，会自动检查这些完整性约束是否被遵守。如果违反了完整性约束，系统通常会拒绝操作，以保护数据的正确性。在设计和管理数据库时，理解并应用这些完整性规则至关重要，它们有助于维护数据的准确性和一致性，防止数据损坏，从而确保数据库的有效性和可靠性。