引言

关系模型中有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性。

其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，被称为关系的两个不变性，应该由关系系统自动支持。

用户定义的完整性约束条件是应用领域需要遵循的约束条件，体现了具体领域中的语义约束。

实体完整性

若属性（指一个或者一组属性）A是基本关系R的主属性，则A不能取空值。

规则说明：

1. 实体完整性规则是针对基本关系而言的。
2. 现实世界中的实体是可区分的，即他们具有某种唯一性标识。
3. 相应地，关系模型中以主码作为唯一标识。
4. 主码中的属性即主属性不能取空值。如果主属性取空值，就说明存在某个不可标识的实体，即存在不可区分的实体，与第二条相互矛盾，因此，这个规则称为实体完整性规则。

参照完整性

外码：设F是基本关系R的一个或者一组属性，但不是关系R的码，K(S)是基本关系S的主码。如果F与K(S)相对应，则称F是R的外码，并称基本关系R为参照关系，基本关系S为被参照关系或是目标关系。

外码不一定要与相应的主码同名。

例：

学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）

专业（专业号，专业名)

若属性（或者属性组）F是基本关系R的外码，他与基本关系S的主码K(S)相对应，则对于R中每个元组在F上的取值要么取空值，要么等于S中某个元组的主码值。

用户自定义完整性

任何关系型数据库系统都应该支持实体完整性和参照完整性。这是关系模型所要求的。

除此之外，不同的关系数据库系统根据其应用环境的不同，往往还需要一些特殊的约束条件。用户定义的约束条件就是针对某一具体关系数据库的约束条件，它反映了某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。

例如在学生关系中，要求学生不能没有姓名，学生课程成绩关系中要求成绩必须在0到100之间。

转载博文：https://www.cnblogs.com/cing/p/9253180.html

关系的3种完整性约束+5种范式
关系模型组成：关系数据库，关系操作集合，关系完整性约束。

关系的三类完整性约束：

（1）实体完整性（必须）

若属性A是基本关系R的主属性，则A不能取空值。

检查和违约处理：

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（必须）

若属性F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码K相对应，则对于R中每个元组在F上的值要么为空值，要么等于S中某个元组的主码值。

检查和违约处理：

被参照表 参照表 违约处理
可能破坏参照完整性 插入元组 拒绝
可能破坏参照完整性 修改外码值 拒绝
删除元组 可能破坏参照完整性 拒绝/级连删除/设置为空值
修改主码值 可能破坏参照完整性 拒绝/级连删除/设置为空值

（3）用户定义的完整性（可选）

比如唯一性、能否取空值等。

候选码：设K是R<U,F>的属性，若K->U，则K为R的候选码。

主码：从候选码中选择一个。

主属性：包含在任何一个候选码中的属性。

非主属性：不包含在任何码中的属性。

范式：

5NF<4NF<BCNF<3NF<2NF<1NF

第一范式（1NF）：每一个分量必须是不可分的数据项。

存在问题：数据冗余太大，更新异常，插入异常，删除异常。

违反例子：F={Sno->Sdept, Sdept->Mname, (Sno, Cno)->Grade}

分解为合格：S(Sno, Sdept, Sno->Sdept), SC(Sno, Cno, Grade, (Sno, Cno)->Grade), DEPT(Sdept, Mname, Sdept->Mname)

第二范式（2NF）：若R属于1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则R属于2NF。

存在问题：插入异常，删除异常，修改复杂。

违反例子：{(Sno, Cno)->完全函数依赖Grade), Sno->Sdept, (Sno, Cno)->部分函数依赖Sdept, Sno->Sloc, (Sno, Cno)->部分函数依赖Sloc}。

分解为合格：SC(Sno, Cno, Grade, (Sno, Cno)->Grade), SL(Sno, Sdept, Sloc, Sno->Sdept, Sno->Sloc, Sdept->Sloc)

第三范式（3NF）：若R属于3NF，则每一个非主属性既不部分依赖于码，也不传递依赖于码。

违反例子：上面的SL是不属于3NF的，因为有传递函数依赖。

分解为合格：SD(Sno, Sdept, Sno->Sdept), DL(Sdept, Sloc, Sdept->Sloc)。

**BCNF：**所有非主属性对每一个码都是完全函数依赖，所有主属性对每一个不包含它的码，也是完全函数依赖，没有任何属性完全函数依赖于非码的任何一组属性。

若R属于BCNF，则一定属于3NF；反过来不成立。

第四范式（4NF）：属性之间不允许有非平凡（若多值依赖X->->Y中，Z为空，则称X->->Y为平凡的多值依赖）且非函数依赖（X->Y）的多值依赖。

若R属于4NF，则一定属于BCNF。

说说我对完整性约束的理解，首先讲一下什么是完整性

书上对完整性约束的概念是指保证数据的正确性、有效性和相容性的措施。其实就是对输入的数据进行了约束和规范，不符合条件的数据无法写入

一、关系的完整性约束条件包括以下四类：

（1）域完整性约束

定义属性的数据类型和范围作为条件。例如：定义 name char(10); 则在插入记录时记录name值不能写int类型也不能超过char(10)范围

（2）实体完整性约束

等同于primary key 约束（not null & unique）。表中主键值唯一，以保证表中所有行的唯一性，即所有记录都可区分

（3）参照（引用）完整性约束

等同于foreign key约束。F是表 R中的一个或一组属性，F不是表R的键，但F是表S的主键，即表R引用了表S的主键值，则称F是表R的外键。F为NULL或者参照表S中的主键值进行填写

（4）用户定义的完整性约束

等同于check约束。指用户对某一具体数据指定的约束条件进行校验。 例如某个属性必须取唯一值，规定某个属性的取值范围等

二、完整性约束又分为列完整性约束和表完整性约束：

列完整性约束

（1）not null 非空 (2)unique 唯一 (3) not null unique 非空且唯一 (4) default 默认值

表完整性约束

（1）primary key 主键 (2) foreign key 外键 (3)check 检查