数据库原理中的参照完整性探讨

参照完整性，有时称为引用完整性，是描述实体之间关系的重要概念。它指多个实体或表之间的关联关系，在关系数据库中通过外码（Foreign key）来实现。外码限制了一个表中某列的取值范围，使其受到另一个表某列取值的约束。例如，在学生和专业的关系中，学生实体的专业号与专业实体的专业号相关联。类似地，学生与课程之间的选课关系也通过学号和课程号的关联来表达。

在数据库管理中，参照完整性和违约处理是关键议题。当涉及到被参照表（如学生表）和参照表（如选课表）的违约处理时，插入元组可能会被拒绝以避免破坏参照完整性。同样，修改外码值或主码值时也会遭遇拒绝或级联处理，以保证数据的完整性和安全性。删除元组时的处理方式尤为重要，可以选择拒绝删除、级联删除或设置为空值，以防止可能的参照完整性破坏。

3.参照完整性规则若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为： t或者取空值（F的每个属性值均为空值） t或者等于S中某个元组的主码值t简单地说，参照完整性要求被参照的对象必须存在t当某元组在外码上取空值时表示不参照（和具体问题有关） t是否允许不参照还要取决于实际问题的语义t外键和相应的主键可以不同名，只要定义在相同的值域即可

参照完整性规则的应用 [例1]：在学生关系中，每个元组的“专业号”属性只能有两种取值：（1）空值，表示该学生尚未被分配专业；（2）非空值，必须是专业关系中已有的“专业号”值，确保学生只能被分配到存在的专业。

修改数据库主码值的操作可能会违反参照完整性约束。具体而言，存在两种主要情况： 情况一：级联修改 当被参照关系中某些元组的主码值被修改时，如果参照关系中存在外码值与之相等的元组，则需要同步更新这些外码值以维持参照完整性。这种级联修改策略确保了数据的一致性。 情况二：拒绝修改 如果被参照关系中没有任何元组的外码值等于被参照关系修改后的主码值，则允许直接修改主码值。这种策略避免了级联修改带来的额外开销，但需要确保修改后的主码值不会导致数据的不一致。 数据库管理系统通常提供多种主码修改策略，例如级联更新、拒绝更新、设置为空值等。选择合适的策略需要根据具体的应用场景和数据完整性需求进行权衡。

在数据库原理实验八中，我们深入探讨了数据库的完整性问题，重点分析了数据在存储和管理过程中的完整性保障措施。通过实验，我们详细研究了不同类型的数据完整性约束及其在数据库设计中的应用，以及如何通过技术手段确保数据的完整性和一致性。

ORACLE在CREATE TABLE语句中提供了PRIMARY KEY子句，允许用户指定表的主键列。在列级别和表级别都可以使用PRIMARY KEY子句。

完整性约束指定属性取值的范围，如学生成绩必须在0-100之间。它还定义了属性值之间的关联，体现在数据依赖上，是数据库设计的核心。

在数据库设计中，用户自定义完整性是确保数据准确性和完整性的关键。例如，定义属性上的约束条件，如列值非空（not null）、列值唯一（unique）以及满足特定布尔表达式（check）。举例来说，创建表格时可以指定学生表格（Student）的结构，包括学号（Sno）必须非空且唯一，姓名（Sname）必须唯一，性别（Ssex）默认为男，年龄（Sage）必须在16到35之间，以及系别（Sdept）。在违约处理方面，系统可以拒绝执行不符合这些定义的操作。