2.2　關(guān)系模型與關(guān)系數(shù)據(jù)庫

關(guān)系數(shù)據(jù)庫是以關(guān)系模型為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，是目前最成熟、應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)庫。本節(jié)以如圖2.6所示的一個簡化的“e學(xué)習(xí)”系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫為例講解關(guān)系數(shù)據(jù)庫的有關(guān)概念。

2.2.1　關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1．表結(jié)構(gòu)

關(guān)系表結(jié)構(gòu)涉及以下概念。

（1）表。關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單一，它采用二維表結(jié)構(gòu)來表示實體及實體之間的聯(lián)系。一個關(guān)系對應(yīng)一個二維表，也可稱為關(guān)系表，簡稱為表，例如，學(xué)生表、課程表等。

（2）屬性。表中每列描述實體的一個特征，稱為屬性（也稱字段或列）。每個屬性都有相應(yīng)的取值范圍，稱為值域。例如，學(xué)生表中的“姓名”取值為長度不大于16的字符串。

（3）記錄。表中的每行由一個實體成員的屬性取值構(gòu)成，稱為記錄（或元組）。例如，學(xué)生表中的（1102，王洋，男，1999-11-09）是一條記錄，它完整地描述了一個實體成員。記錄中的一個屬性值稱為分量。例如，“王洋”是一個分量。

需要注意的是，關(guān)系是二維表，但這種表有以下限制。

① 表中的每個屬性必須有唯一的名字，屬性在表中的順序可以任意交換。

【例2.1】通訊錄表中多個聯(lián)系電話的正確描述。

在圖2.7（a）中，每個學(xué)生可有兩個聯(lián)系電話，但屬性名相同是不合法的。修改兩個屬性名分別為“手機電話”和“座機電話”，如圖2.7（b）所示。另外，屬性的位置可隨意調(diào)換。例如，可以將“姓名”移到最后一列。

② 表中每個屬性的取值都是基本數(shù)據(jù)類型，例如，整型、實型、字符型等，數(shù)組或結(jié)構(gòu)等不能作為屬性的類型。屬性必須在所規(guī)定的值域內(nèi)取值，不同屬性的值域可以相同。

【例2.2】學(xué)生表中性別和出生日期的取值。

圖2.8（a）中，如果規(guī)定“性別”字段的值域為一個字符，那么第二條記錄的取值Male是不合法的；如果規(guī)定“出生日期”字段為日期型，那么，第二條記錄的取值“1999年”是字符串，也是不合法的。圖2.8（b）中各數(shù)據(jù)取值合法，其中的“出生日期”和“注冊日期”字段的值域都是日期類型。

③ 表中任意兩條記錄不能完全相同，即不允許有重復(fù)的行。記錄在表中的順序可以交換。

【例2.3】學(xué)生表中的重復(fù)記錄。

在圖2.9（a）中，第一條和第三條記錄完全相同，這是不合法的。在圖2.9（b）中，第一條和第二條記錄雖然多數(shù)字段值相同，但學(xué)號值不同，這是合法的。另外，記錄的順序可以交換，這里將第二條記錄移到最后也是可以的。

（4）主鍵，也稱主關(guān)鍵字（Primary Key）。主鍵是保證表中記錄具有唯一性的一種機制。

① 候選碼，也稱候選關(guān)鍵字（Candidate Key），是關(guān)系表中按語義能唯一標識記錄的最小屬性的集合。在最簡單的情況下，候選碼只包含一個屬性。在極端情況下，關(guān)系表的所有屬性的集合是這個關(guān)系表的候選碼，稱為全碼。

② 主鍵，用來指定在關(guān)系表中唯一標識記錄的一個候選碼。一個關(guān)系表可能有多個候選碼，但只能選定其中一個為主鍵。主鍵的值不能為空且不能重復(fù)。

在一般情況下，為每個關(guān)系表都要定義主鍵，以保證任意兩行數(shù)據(jù)記錄不完全相同。

【例2.4】學(xué)生表的主鍵。

對于學(xué)生表，如果不允許表中出現(xiàn)姓名相同的學(xué)生，則該表中“學(xué)號”和“姓名”都具有唯一性語義，都是候選碼，主鍵可以選定“學(xué)號”或“姓名”；如果允許表中出現(xiàn)姓名相同的學(xué)生，則“姓名”不能作為候選碼，主鍵只能是“學(xué)號”。

主鍵應(yīng)根據(jù)語義定義，可以是一個屬性，也可以是多個屬性組成的屬性組。

【例2.5】選課表的主鍵。

選課表存放所有學(xué)生選修所有課程的信息。如果將“學(xué)號”定義為主鍵，那么每個學(xué)號只能在表中出現(xiàn)一次，即：每個學(xué)生只能選修一門課程，這顯然與實際選課情況不符合。同理，“課程號”和“學(xué)分”都不適合作為主鍵。這時可以定義一組屬性來作為主鍵，選擇（學(xué)號，課程號）很合適。由此例可以看出，主鍵應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實世界中實體的實際情況確定。

2．表之間的關(guān)系

現(xiàn)實世界中的事物是相互聯(lián)系的，這種聯(lián)系需要通過數(shù)據(jù)模型體現(xiàn)出來。聯(lián)系可以分為兩種：一種是實體內(nèi)部的聯(lián)系，它反映了不同屬性之間的聯(lián)系，這種聯(lián)系已經(jīng)在表的結(jié)構(gòu)中體現(xiàn)出來；另一種是實體之間的聯(lián)系，在概念模型中采用E-R圖描述，反映到關(guān)系模型中就是表和表之間的關(guān)系。

在關(guān)系模型中，表和表之間的關(guān)系通過表的公共屬性來實現(xiàn)。在圖2.6中，盡管學(xué)科數(shù)據(jù)與課程數(shù)據(jù)分別存放在不同的表中，但是通過學(xué)科表和課程表中的公共屬性“學(xué)科號”就可以建立兩個表之間的關(guān)聯(lián)。例如，要查詢有哪些“文學(xué)”類的課程，可以先從學(xué)科表中查出它的學(xué)科號是S07，然后根據(jù)學(xué)科號S07在課程表中查出對應(yīng)的所有課程。反之，要查詢“唐詩經(jīng)典”課程屬于哪個學(xué)科，也可以通過它的學(xué)科號在學(xué)科表中查詢到“文學(xué)”。

兩個表的公共屬性之間的關(guān)聯(lián)定義實現(xiàn)了兩個表的連接運算，它不僅支持對數(shù)據(jù)庫的多表連接數(shù)據(jù)操作，而且可以實現(xiàn)相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)的互相約束，從而保證數(shù)據(jù)的完整性，并減少數(shù)據(jù)冗余。因此，在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時，可以把復(fù)雜的事物分解，用多個表進行描述，利用表之間的關(guān)系使信息仍保持整體的邏輯結(jié)構(gòu)。

為了描述表之間的關(guān)系，關(guān)系數(shù)據(jù)模型使用了外關(guān)鍵字、主表和外表等概念。

（1）外關(guān)鍵字（Foreign Key），簡稱外鍵。如果一個表中的主鍵與另一個表中的某個屬性相同或相容（數(shù)據(jù)類型相同、語義相同、描述實體相同），可使用這個相同或相容的公共屬性建立兩個表之間的聯(lián)系，這個起聯(lián)系作用的屬性在另一個表中被稱為外鍵。

提示：公共屬性在兩個表中名稱可以不同。但為了設(shè)計和開發(fā)方便，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計時，最好為不同表中的公共屬性定義相同的屬性名。

（2）主表和外表。當(dāng)兩個表關(guān)聯(lián)后，兩個表就有了角色之分。公共屬性作為主鍵的表稱為主表，另一個表稱為外表。

分析以上定義，可以得到在兩個表之間建立關(guān)系的一般原則：

① 兩個表具有能體現(xiàn)實體存在聯(lián)系的相同或相容的公共屬性；

② 該公共屬性至少在其中一個表中是主鍵。

圖2.6中用連線指示了各個表之間的關(guān)系，連線箭頭指向主表，主表中用于建立關(guān)系的屬性是主鍵；連線另一端是外表，外表中用于建立關(guān)系的屬性是外鍵。下面通過幾個小例子詳細說明如何通過外鍵定義表之間的關(guān)系。

【例2.6】學(xué)科表和課程表之間的一對多關(guān)系。

學(xué)科實體和課程實體存在歸屬關(guān)系，一個學(xué)科開設(shè)多門課程，任何一門課程都屬于且僅屬于某個學(xué)科。學(xué)科表和課程表有相同屬性“學(xué)科號”，可以用“學(xué)科號”建立二者之間一對多的關(guān)系（見圖2.10），在學(xué)科表中的“學(xué)科號”是主鍵，而在課程表中的“學(xué)科號”就是外鍵。在這個關(guān)系中，學(xué)科表是主表，課程表是外表。

提示：當(dāng)建立關(guān)系的公共屬性只是其中一個表的主鍵時，建立的是一對多關(guān)系。

【例2.7】學(xué)生表和畢業(yè)證表之間的一對一關(guān)系。

學(xué)生實體和畢業(yè)證實體存在獲得關(guān)系，可以用它們的共同屬性“學(xué)號”建立關(guān)系。“學(xué)號”作為主鍵所在的學(xué)生表是主表，畢業(yè)證表是外表，如圖2.11（a）所示。為保證這是一對一關(guān)系，需要在外表（畢業(yè)證表）中限定“學(xué)號”取值唯一，可通過為“學(xué)號”字段建立唯一索引實現(xiàn)。

還可以采用另外一種設(shè)計方案，如圖2.11（b）所示：將“學(xué)號”也設(shè)為畢業(yè)證表的主鍵，利用它們的共同屬性“學(xué)號”建立在學(xué)生表和畢業(yè)證表之間的一對一關(guān)系。在這個由兩個主鍵建立的關(guān)系中，哪個是主表，哪個是外表呢？理論上，可以任選一個作為主表，另一個作為外表。但在關(guān)系中，主表約束外表，要根據(jù)實際的關(guān)系分析，選擇一般性、主導(dǎo)性信息所在的表作為主表。因此，在該關(guān)系中，定義學(xué)生表為主表，畢業(yè)證表為外表。這樣，畢業(yè)證表中的“學(xué)號”既是該表的主鍵，也是用于關(guān)聯(lián)學(xué)生表的外鍵。

提示：當(dāng)建立關(guān)系的公共屬性在一個表中是主鍵，在另一個表中也是主鍵或唯一索引時，建立的是一對一關(guān)系。

【例2.8】教師表和課程表之間的一對多關(guān)系。

教師實體和課程實體之間存在講授關(guān)系（見圖2.6）。它們沒有名字相同的屬性，但教師表中的屬性“工號”和課程表中的屬性“教師工號”，數(shù)據(jù)類型和含義相同，且“工號”在教師表中是主鍵，可以用這對屬性建立一個一對多關(guān)系，教師表是主表，課程表是外表。

【例2.9】學(xué)生表和教師表之間的關(guān)系。

教師實體和學(xué)生實體之間可能存在多種關(guān)系，如任課、指導(dǎo)等。但在圖2.6的各個表中，沒有體現(xiàn)這種關(guān)系的公共屬性。雖然學(xué)生表和教師表都有屬性“姓名”和“性別”，但是它們分別描述不同的實體，并不是公共屬性。如果需要表達以上某種師生關(guān)系，則可以選擇以下設(shè)計。

① 任課關(guān)系。圖2.6可以表達任課關(guān)系，不需要額外設(shè)計，因為通過學(xué)生表和選課表、選課表和課程表、課程表和教師表之間的關(guān)系，可以找到任課教師信息。

② 指導(dǎo)關(guān)系。可以在學(xué)生表中增加一個屬性“工號”，用來記錄該學(xué)生的指導(dǎo)教師，然后利用“工號”來建立教師表和學(xué)生表之間的一對多關(guān)系。

從圖2.6可以看出，盡管數(shù)據(jù)庫中的各個表是獨立的，但是表與表之間可以通過外鍵建立相互聯(lián)系，從而構(gòu)成一個整體的邏輯結(jié)構(gòu)。而且除了外鍵和一些必需的屬性，這些表中盡可能地減少了數(shù)據(jù)冗余。

3．關(guān)系模式

表中的行定義（即表頭）是實體所有相關(guān)屬性的集合，稱為該表的關(guān)系模式，通常記為：

為一個數(shù)據(jù)庫定義的所有關(guān)系模式的集合構(gòu)成該關(guān)系數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)模型。“e學(xué)習(xí)”系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫由9個關(guān)系模式構(gòu)成（見圖2.12），其中帶下畫線的屬性為主鍵，帶星號（*）的屬性是外鍵。

關(guān)系模式確定后，在數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段可以用表格詳細地描述關(guān)系模式的定義。

【例2.10】選課表關(guān)系模式的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計。

圖2.13采用表格描述選課表關(guān)系模式的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括屬性名稱、屬性說明、類型定義、屬性限定和關(guān)系（外鍵）。“學(xué)號”的類型是長度為4的整數(shù)，“課程號”是長度為4的字符串，“成績”是總長為5且保留1位小數(shù)的數(shù)值型。該表的主鍵為（學(xué)號，課程號）。該表通過“學(xué)號”與學(xué)生表建立關(guān)系，是學(xué)生表的外表；該表通過“課程號”與課程表建立關(guān)系，是課程表的外表。

除了用表格詳細描述關(guān)系模式，還可以用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)化查詢語言（Structured Query Language，SQL）中的數(shù)據(jù)定義語句來定義關(guān)系模式（參見4.1.2節(jié)），數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)執(zhí)行這些描述命令后就可以在數(shù)據(jù)庫中建立數(shù)據(jù)表對象。

4．E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換

關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合。將我們前面建立起來的概念模型E-R圖進行轉(zhuǎn)換就可以得到這些關(guān)系模式，即：將E-R圖中的實體及實體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，并確定這些關(guān)系模式的屬性和主鍵。主要轉(zhuǎn)換規(guī)則如下。

（1）實體到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換。一般來說，E-R圖中的一個實體轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式，實體名就是關(guān)系名，實體的屬性就是關(guān)系模式的屬性，實體的關(guān)鍵字就是關(guān)系模式的主鍵。

（2）聯(lián)系到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換。聯(lián)系可以單獨轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式，但根據(jù)聯(lián)系類型不同，通常采用以下不同的轉(zhuǎn)換規(guī)則。

① 一對一聯(lián)系的屬性與一個實體的主鍵一起合并到另一個實體對應(yīng)的關(guān)系模式中。

【例2.11】“學(xué)生”和“畢業(yè)證”實體之間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換。

圖2.2（a）中的E-R圖可轉(zhuǎn)換為兩個關(guān)系模式，有兩種方案（見圖2.14）。

分析可知，方案2優(yōu)于方案1。因為畢業(yè)生只占學(xué)生的一部分，方案1中學(xué)生關(guān)系模式的“證書號”和“發(fā)證時間”數(shù)據(jù)項有一部分為空，浪費存儲空間。進一步分析方案2中的畢業(yè)證關(guān)系模式，可以選擇“學(xué)號”和“證書號”中的一個作為主鍵，另一個建立唯一索引，保證其唯一性。這里我們選擇“證書號”作為主鍵。

② 一對多聯(lián)系的屬性與一端實體的主鍵一起合并到多端實體所對應(yīng)的關(guān)系模式中。

【例2.12】“課程”和“課件”實體之間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法。

圖2.2（b）中的E-R圖轉(zhuǎn)換為兩個關(guān)系模式“課程”和“課件”（見圖2.15）。

③ 一個多對多聯(lián)系必須轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式。該關(guān)系模式的屬性包括聯(lián)系本身的屬性及兩端實體的主鍵，其主鍵由兩個實體的主鍵構(gòu)成。

【例2.13】“學(xué)生”和“課程”實體之間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法。

圖2.2（c）中的E-R圖轉(zhuǎn)換為三個關(guān)系模式“學(xué)生”“課程”和“選課”（見圖2.16）。

④ 三個或三個以上實體間的一個多元聯(lián)系可以轉(zhuǎn)化為一個關(guān)系模式。與該多元聯(lián)系相連的各個實體的主鍵及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為此關(guān)系模式的屬性，而此關(guān)系模式的主鍵包含各個實體的主鍵。

⑤ 具有相同主鍵的關(guān)系模式可以合并，但是否合并取決于實際設(shè)計需求。

2.2.2　關(guān)系操作

關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述了關(guān)系模型的靜態(tài)特性，實現(xiàn)了信息的結(jié)構(gòu)化存儲。關(guān)系操作則說明了其動態(tài)特性，描述關(guān)系模型中的數(shù)據(jù)允許執(zhí)行的操作及其操作規(guī)則的集合，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)訪問支持。

關(guān)系操作以關(guān)系代數(shù)為理論基礎(chǔ)。關(guān)系表可以看作記錄的集合。傳統(tǒng)的集合操作包括并、交、差、笛卡兒積等，這些集合操作對應(yīng)數(shù)據(jù)庫針對行的基本操作。另外，關(guān)系模型還專門定義了針對列的操作，包括選擇、投影、連接等。上述所有操作的結(jié)果仍然是記錄的集合，即關(guān)系表。本書將在2.3.2節(jié)中介紹關(guān)系操作的有關(guān)理論基礎(chǔ)。

根據(jù)關(guān)系模型支持的各種操作運算，關(guān)系數(shù)據(jù)庫主要支持以下針對關(guān)系表的操作。

① 插入。在一個表中插入一條或多條新記錄。

② 刪除。從一個表刪除一條或多條滿足條件的記錄。

③ 修改。在一個表中修改滿足條件的記錄的某些字段的值。

④ 查找。從一個或多個表中提取滿足條件的數(shù)據(jù)記錄，生成計算列或匯總數(shù)據(jù)。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本操作語言是SQL，它以簡潔的語法支持上述各類操作。本書將在第4章中詳細講解SQL語言。

2.2.3　關(guān)系完整性約束

對關(guān)系表進行關(guān)系操作可能會使表中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化。關(guān)系完整性約束是對關(guān)系模型中的數(shù)據(jù)取值及數(shù)據(jù)取值變化時的制約關(guān)系的描述，用于保證關(guān)系操作后表中的數(shù)據(jù)仍能有效地反映所描述實體的實際狀態(tài)，保證多個表中相關(guān)數(shù)據(jù)的一致。

完整性約束規(guī)則是在表和屬性上定義的約束條件。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)依據(jù)這些約束條件對數(shù)據(jù)取值進行檢查，使不合法數(shù)據(jù)不能進入數(shù)據(jù)庫。關(guān)系模型的完整性約束規(guī)則主要包括域完整性規(guī)則、實體完整性規(guī)則和參照完整性規(guī)則。

1．域完整性規(guī)則

域完整性規(guī)則規(guī)定：屬性的取值必須是屬性值域中的值。

域完整性規(guī)則是針對屬性實施的。它在關(guān)系模型定義時，對屬性的數(shù)據(jù)類型、長度、單位、精度、格式、值域、是否允許為“空值”等進行限定。

【例2.14】學(xué)生表的域完整性規(guī)則應(yīng)用。

對學(xué)生表進行物理結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)實際情況定義各字段的屬性（見圖2.17）。

類型定義限定了屬性的取值類型：“學(xué)號”是長度為4的整數(shù)，“姓名”是長度不超過16的可變字符串，“性別”是長度為1的定長字符串，“出生日期”是日期型數(shù)據(jù)。

屬性取值的值域也可以限定。例如，“姓名”和“性別”不允許為空值（記為“Not Null”），“性別”的默認值是“男”，“出生日期”的值應(yīng)“>=1990-01-01”等。

提示：空值表示“不知道”或“未定義”。數(shù)值零、空字符或空字符串都不是空值。例如，沒有成績與成績?yōu)榱惴诛@然是不同的。“允許空”表示該屬性可以不填寫任何值，“不允許為空”要求任何記錄在該屬性處必須有值。默認值表示如果該字段不輸入值，則自動填入該值。

應(yīng)根據(jù)實體特點和應(yīng)用語義進行屬性限定，建立域完整性規(guī)則。

2．實體完整性規(guī)則

實體完整性規(guī)則規(guī)定：主鍵的取值不能為空且不能重復(fù)。

實體完整性規(guī)則是針對關(guān)系表而言的，目的是保證表中記錄的唯一性。如果表中定義了主鍵，關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就會強制檢查數(shù)據(jù)以保證實體完整性。

【例2.15】學(xué)生表的實體完整性規(guī)則應(yīng)用。

按照圖2.17（a）對學(xué)生表關(guān)系模式的定義，“學(xué)號”是主鍵，那么圖2.17（b）中的數(shù)據(jù)符合實體完整性規(guī)則。假定有一條新記錄（1103，王秋水，女，2000-03-04）需要插入學(xué)生表，系統(tǒng)會拒絕該請求，因為它違反了實體完整性規(guī)則，表中已存在一條主鍵值為1103的記錄。

3．參照完整性規(guī)則

參照完整性規(guī)則規(guī)定：表的外鍵的取值必須是其對應(yīng)的主表中主鍵的已有值或空值。

因為數(shù)據(jù)庫的表之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，而且有些屬性在多個表中重復(fù)出現(xiàn)，所以，為了保證數(shù)據(jù)完整性，需要對表之間重復(fù)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)進行約束。參照完整性是在表間關(guān)系的基礎(chǔ)上實施的表之間的數(shù)據(jù)約束。

【例2.16】學(xué)科表和課程表之間的參照完整性規(guī)則應(yīng)用。

如圖2.10所示，學(xué)科表和課程表之間建立了一對多的關(guān)系，課程表中的“學(xué)科號”是外鍵。如果在這個關(guān)系上實施參照完整性約束，那么課程表中“學(xué)科號”的取值必須是空值或在學(xué)科表中“學(xué)科號”屬性出現(xiàn)過的值。也就是說，先有學(xué)科再有學(xué)科下的課程，如果課程表的“學(xué)科號”屬性取值允許為空，則表示該課程還沒有確定屬于哪個學(xué)科。

對數(shù)據(jù)表進行更新操作時，可能會破壞表之間的參照完整性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持進一步根據(jù)操作類型設(shè)置限制細節(jié)，這些限制包括插入約束、刪除約束和更新約束。

（1）插入約束。設(shè)置插入約束，可以在外表中插入新記錄時，要求外鍵值在主表中已存在或為空值（如果允許為空）。

例如，向圖2.10所示的課程表中添加一條記錄（C065，明史，2，T001，S11），操作會被拒絕，因為學(xué)科表中不存在S11學(xué)科，該記錄違反了參照完整性規(guī)則。

（2）刪除約束。設(shè)置刪除約束，可以保證在從主表中刪除記錄時保持外表數(shù)據(jù)的完整性。刪除約束有兩種。一種是限制刪除，即：如果要刪除記錄的主鍵值在某個外表中存在，則不允許刪除；另一種是級聯(lián)刪除，即：在刪除主表中記錄之前，將外表中外鍵值與之匹配的記錄全部刪除。

例如，從圖2.10所示的學(xué)科表中刪除學(xué)科號為S06的記錄，系統(tǒng)會檢查課程表，發(fā)現(xiàn)有相關(guān)的“線性代數(shù)”等課程。如果設(shè)置了限制刪除，則系統(tǒng)會拒絕刪除操作，以免這些相關(guān)課程失去所屬學(xué)科的信息。如果設(shè)置了級聯(lián)刪除，則系統(tǒng)會在刪除學(xué)科表記錄的同時，將課程表中所有學(xué)科號是S06的記錄全部刪除。

（3）更新約束。設(shè)置更新約束，可以保證在修改主表中的主鍵值時保持外表數(shù)據(jù)的一致性。更新約束有兩種。一種是限制更新，即：如果要更新記錄的主鍵的取值在某個外表中存在，則不允許更新。另一種是級聯(lián)更新，即：在更新主表中主鍵之后，將外表中與之匹配的外鍵值全部更新。

例如，將圖2.10所示的學(xué)科表中學(xué)科號S06修改為S88，系統(tǒng)檢查課程表發(fā)現(xiàn)有相關(guān)的“線性代數(shù)”等課程。如果設(shè)置了限制更新，則系統(tǒng)會拒絕更新操作；如果設(shè)置了級聯(lián)更新，則系統(tǒng)會在修改學(xué)科表的同時，將課程表中所有學(xué)科號是S06的課程的學(xué)科號全部改為S88。

提示：本例中S88必須是學(xué)科表中不存在的學(xué)科號，否則違反實體完整性規(guī)則。

通過以上例子可以發(fā)現(xiàn)，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性對數(shù)據(jù)庫是至關(guān)重要的。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計時，必須充分考慮并建立關(guān)系完整性約束規(guī)則。關(guān)系完整性約束規(guī)則的用途主要體現(xiàn)在以下三個方面。

① 保證數(shù)據(jù)的有效、完整和一致，避免給應(yīng)用帶來困難或錯誤。

② 減少不合法的垃圾數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的堆積，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。

③ 簡化應(yīng)用程序開發(fā)，減輕輸入有效性檢查的負擔(dān)，有些數(shù)據(jù)還可以通過級聯(lián)操作由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)自動維護。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了比較完善的約束機制。只要在定義表結(jié)構(gòu)時考慮域完整性和實體完整性，并且在建立表之間的關(guān)系后進行參照完整性約束方式的設(shè)置，關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就會根據(jù)這些規(guī)則來自動實施關(guān)系完整性約束。