数据库关系模型及完整性

简述关系模型的完整性规则
关系模型的完整性规则是一种数据库设计技术，它指定了数据库中的数据必须满足的一系列规则，以确保数据的完整性。

它是一种结构化查询语言（SQL）的一部分，用于确保数据库中的数据满足一定的规则，以确保数据的完整性。

关系模型的完整性规则包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。

实体完整性是指数据库中的每一行必须有一个唯一的标识符，以确保数据的完整性。

参照完整性是指数据库中的每一行必须有一个有效的外键，以确保数据的完整性。

用户定义的完整性是指用户可以定义一些规则，以确保数据的完整性。

关系模型的完整性规则是一种重要的数据库设计技术，它可以确保数据库中的数据满足一定的规则，以确保数据的完整性。

它可以帮助数据库管理员确保数据库中的数据满足一定的规则，以确保数据的完整性。

它可以帮助数据库管理员更好地管理数据库，以确保数据的完整性。

关系模型【数据库概论】(⼀) 关系模型知识引⼊开局⼀张图，知识全靠爆~DBMS 采⽤某种数据模型进⾏建模，提供了在计算机中表⽰数据的⽅式，其包括，数据结构、数据操作、数据完整性三部分。

在关系模型中，通过关系表⽰实体与实体之间的联系，然后基于关系数据集合进⾏数据的查询、更新以及控制等操作同时对数据的更新操作进⾏实体完整性、参照完整性、⽤户⾃定义完整性约束。

⽽在前期，通过关系代数和逻辑⽅式（关系演算）表⽰对关系操作的能⼒，⽽后出现了 SQL 语⾔，其吸纳了关系代数的概念，和关系演算的逻辑思想虽然进⾏了⼀定的解释，但是光看图上的这些名词，还是很懵，没关系，下⾯我们就按照图⽚上的标号，针对关系数据模型进⾏讲解多说⼀句：关系模型⾮常重要，是现在主流的⼀种数据模型，同样 SQL 也⾮常流⾏，现在⼤部分数据库都是⽀持 SQL 的，这也正是我们要针对此部分重点学⼀下的原因(⼆) 关系的数据结构(1) 关系的相关概念A：关系的数学描述关系概念是对事物间数据依赖的⼀种描述，同时集合论提供了关系概念：集合论中的关系本⾝也是⼀个集合，以具有某种联系的对象组合——“序组”为其成员。

关系不是通过描述其内涵来刻画事物间联系的，⽽是通过列举其外延（具有这种联系的对象组合全体）来描述这种联系B：笛卡尔积关系的概念是建⽴在笛卡尔积概念的基础上的，笛卡尔积是定义在给定⼀组域上的有序对的集合，⽽域则是⼀组具有相同数据类型的值的集合，例如⾃然数整数实数，长度⼩于若⼲字节的字符串集合等都可以是域给定⼀组域D1，D2，…，Dn，这n个域的笛卡尔积为：D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜ di∈Di，i＝1，2，…，n ｝每⼀个元素（d1，d2，…，dn）叫作⼀个n元组（n-tuple），或简称为元组（Tuple）元素中的每⼀个di值叫作⼀个分量（Component）若Di (i＝1,2,…,n)为有限集，其基数为mi (i＝1,2,…,n)，则D1×D2×…×Dn的基数M为：nM= ∏ mii=1定义可能有⼀些抽象，引⼊⼀个例⼦看⼀下，会直观⼀些【例】设：D1为学⽣集合= {张⼭，李斯，王武}；D2为性别集合= {男，⼥}；D3为年龄集合= {19，20}⽤⼆维表的形式表⽰D1×D2×D3，则为下表格，则有12个元组姓名性别年龄张⼭男19张⼭⼥19张⼭男20张⼭⼥20李斯男19李斯⼥19李斯男20李斯⼥20王武男19王武⼥19王武男20王武⼥20姓名性别年龄C：关系的定义根据上⾯的铺垫可以得出：满⾜⼀定语义的D1×D2×…×Dn的⼦集叫作在域D1、D2、…、Dn上的关系定义：R（D1, D2, …, Dn）R：关系的名字n：关系的⽬或度（Degree）(2) 关系模型的相关概念关系的描述称为关系模式：R（U, D, Dom, F）R：关系名U：组成该关系的属性集合D：属性组U中属性所来⾃的域Dom：属性向域的映像的集合F：属性间数据的依赖关系集合A：属性（U）若关系对应⼀个实体，关系的属性就是所要描述的实体对象的属性，即实体所对应的事物对象的特征，例如姓名，性别，年龄在同⼀关系中，属性名不能相同，但不同的属性可以有相同的域。

关系模型的概念定义是什么关系模型是数据库管理系统中最经典、最常用的数据模型之一，它是基于数学集合论的一种数据组织和操作方式。

关系模型用于描述数据之间的关系，将数据组织成由二维表格（即关系）组成的数据库。

关系模型的概念定义包括以下几个方面：1. 数据表：关系模型中的基本单位是数据表，也称为关系。

一个数据表由若干行和若干列组成，每行代表一个实体，每列代表一个属性。

数据表中的每个元素称为一个数据项。

2. 元组和属性：数据表中的每一行称为一个元组，每一列称为一个属性。

元组是实体的具体实例，属性定义了实体的特征。

3. 主键：每个数据表都必须有一个主键，用来唯一标识每个元组。

主键可以是一个或多个属性的组合，用来确保每个元组在数据表中的唯一性。

4. 外键：外键用于建立表与表之间的关系，它是一个表的一个属性，引用了另一个表的主键。

外键建立了表与表之间的联系，可以用来进行数据的关联查询。

5. 实体完整性：关系模型要求每个实体在关系中都具有唯一的标识，这称为实体完整性约束。

实体的标识由主键来确定，主键的值不能为NULL，而且不能重复。

6. 参照完整性：参照完整性是关系模型中的一个重要约束条件，用来保证数据的完整性和一致性。

参照完整性要求每个外键的值必须等于另一个表的主键值，或者为NULL。

参照完整性可以防止数据的孤立和冗余。

7. 数据操作：关系模型提供了一组基本的操作来对数据进行增、删、改、查。

包括插入新的元组、删除已有的元组、修改元组的属性值以及查询元组的操作。

这些操作可以通过结构化查询语言（SQL）来实现。

8. 数据完整性：关系模型还要求数据必须满足事先定义的一些完整性约束。

例如，数据表中的某个属性要求非空、取值范围在一定范围内等。

这些完整性约束可以保证数据的一致性和正确性。

总之，关系模型是一种以二维表格的形式组织和操作数据的模型，通过定义实体和属性之间的关系，提供了一种结构化的方法来存储和处理数据。

关系模型的概念定义包括数据表、元组和属性、主键和外键、实体完整性、参照完整性、数据操作和数据完整性等内容。

数据库完整性本节要点：实体完整性参照完整性⽤户定义的完整性完整性约束命名⼦句触发器数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。

例如，学⽣的学号必须唯⼀；性别只能是男或⼥；本科学⽣年龄的取值范围为14~50的整数；学⽣选的课程必须是学校开设的课程；学⽣所在的院系必须是学校已经成⽴的院系等。

数据的完整性和安全性是两个不同概念。

为维护数据库的完整性，DBMS必须：提供定义完整性约束条件的机制提供完整性检查的⽅法违约处理1 实体完整性1.1 实体完整性定义关系模型的实体完整性在CREATE TABLE中⽤PRIMARY KEY定义。

对单属性构成的码有两种说明⽅法，⼀种是定义为列级约束条件，另⼀种是定义为表级约束条件。

对多个属性构成的码只有⼀种说明⽅法，即定义为表级约束条件。

⽰例：将Student表中的Sno属性定义为码（单属性构成的码）(1)在列级定义主码CREATE TABLE Student(Sno CHAR(9) PRIMARY KEY，Sname CHAR(20) NOT NULL，Ssex CHAR(2) ，Sage SMALLINT，Sdept CHAR(20));(2)在表级定义主码CREATE TABLE Student(Sno CHAR(9)，Sname CHAR(20) NOT NULL，Ssex CHAR(2) ，Sage SMALLINT，Sdept CHAR(20)，PRIMARY KEY (Sno));⽰例：将SC表中的Sno，Cno属性组定义为码（多属性构成的码）CREATE TABLE SC(Sno CHAR(9) ，Cno CHAR(4) ，Grade SMALLINT，PRIMARY KEY (Sno，Cno) /*只能在表级定义主码*/);1.2 实体完整性检查和违约处理插⼊或对主码列进⾏更新操作时，RDBMS⾃动进⾏检查：1. 检查主码值是否唯⼀，如果不唯⼀则拒绝插⼊或修改2. 检查主码的各个属性是否为空，只要有⼀个为空就拒绝插⼊或修改2 参照完整性2.1 参照完整性定义关系模型的参照完整性在CREATE TABLE中⽤FOREIGN KEY短语定义哪些列为外码，⽤REFERENCES短语指明这些外码参照哪些表的主码。

关系数据库的数据模型是关系模型。

关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。

1. 关系数据结构：关系模型用二维表来组织数据，这个二维表在关系数据库中称为关系。

关系数据库就是表的集合。

2. 关系操作集合：传统的关系运算、专门的关系运算、有关的数据操作。

3. 关系完整性约束：数据的完整性是指保证数据正确性的特征，包括与现实世界中应用需求的数据的相容性和正确性，以及数据库内数据之间的相容性和正确性。

在关系模型中，将现实世界中的实体、实体与实体之间的联系都用关系来表示，它源于数学，有自己的严格的定义和一些固有的术语。