参照完整性

数据库完整性

参照的完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。与实体完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，目的是保证数据的一致性。参照完整性又称引用完整性。

定义

参照完整性是关系模型的完整约束之一，属于数据完整性的一种，其余还有：实体完整性、用户自定义完整性。

参照完整性规则：若属性或属性组F是基本关系R的外键，它与基本关系S的主键Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中的每个元组在F上的值必须为：

（1）空值，F的每个属性值均为空值。

（2）S中某个元组中的主键值（主码值）。

即参照的关系中的属性值必须能够在被参照关系找到或者取空值，否则不符合数据库的语义。在实际操作时如更新、删除、插入一个表中的数据，通过参照引用相互关联的另一个表中的数据，来检查对表的数据操作是否正确，不正确则拒绝操作。

引用关系

同一关系

在参照完整性规则中，R和S可以是同一个关系。

在学生（学号，姓名，性别，年龄，专业号，班长）关系中，“学号”属性是主键，“班长”属性表示该学生所在班级的班长的学号，因此它应用的本关系“学号”属性。按照参照完整性规则，“班长”属性可以取以下两类值：

（1）空值，表示该学生所在班级尚未选出班长。

（2）非空值，该值必须是本关系中某个元组的学号值，即某个当选班长的学生的学号值。

两个关系间

如学生实体和专业实体可以用下列关系模式来表示，其中学号是学生的主键，专业号是专业的主键：

学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）

专业（专业号，专业名）

这两个关系之间存在着属性的引用（含有相同的属性“专业号”），学生关系引用了专业关系的主键“专业号”，专业号则是学生关系的外键。而且按照参照完整性规则，学生关系（并非专业关系）中的每个元组的“专业号”属性只能取两种值：

（1）空值，表示尚未给学生分配专业。

（2）非空值，这时该值必须是专业关系中某个元组的“专业号”值，表示该学生不可能分配到一个不存在的专业中去。就是说学生关系中的某个属性的取值需要参照专业关系的属性取值。

两个以上的关系

两个以上的关系也可以存在引用关系，学生、课程、选课（学生与课程）之间的联系可以用下列三个关系来表示：

学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）

专业（专业号，专业名）

选课（学号，课程号，成绩）

这里的“学号”和“课程号”属性都是选课关系的外键，但只有“学号”和“课程号”联合起来才能确定选课的关系，所以这里存在一个复合主键关系，（学号，课程号）是选课关系的主键。虽然按照参照完整性可以取两类值，但是由于实体完整性，复合主键中的每个属性均不能取空值。所以选课关系中的”学号“和”课程号”属性实际上只能取被参照关系（学生关系和专业关系）中已经存在的主键值。即选课关系中的“学号”值必须是确实存在的学生的学号，学生关系中有该学生的记录；选课关系中的“课程号”值也必须是确定存在的课程的课程号，即课程关系中有该课程的记录。

性质

参照完整性属于表间规则。对于永久关系的相关表，在更新、插入或删除记录时，如果只改其一不改其二，就会影响数据的完整性：例如修改父表中关键字值后，子表关键字值未做相应改变；删除父表的某记录后，子表的相应记录未删除，致使这些记录成为孤立记录；对于子表插入的记录，父表中没有相应关键字值的记录；等等。对于这些涉及表间数据的完整性，统称为参照完整性。

参照完整性则是相关联的两个表之间的约束，具体的说，就是从表中每条记录外键的值必须是主表中存在的,因此，如果在两个表之间建立了关联关系，则对一个关系进行的操作要影响到另一个表中的记录。

如果实施了参照完整性，那么当主表中没有相关记录时，就不能将记录添加到相关表中。也不能在相关表中存在匹配的记录时删除主表中的记录，更不能在相关表中有相关记录时，更改主表中的主键值。也就是说，实施了参照完整性后，对表中主键字段进行操作时系统会自动地检查主键字段，看看该字段是否被添加、修改、删除了。如果对主键的修改违背了参照完整性的要求，那么系统就会自动强制执行参照完整性。

应用

例如，如果在学生表和选修课之间用学号建立关联，学生表是主表，选修课是从表，那么，在向从表中输入一条新记录时，系统要检查新记录的学号是否在主表中已存在，如果存在，则允许执行输入操作，否则拒绝输入，这就是参照完整性。

参照完整性还体现在对主表中的删除和更新操作，例如，如果删除主表中的一条记录，则从表中凡是外键的值与主表的主键值相同的记录也会被同时删除，将此称为级联删除；如果修改主表中主关键字的值，则从表中相应记录的外键值也随之被修改，将此称为级联更新。

学生表（主表）

选修课表（从表）

参照完整性的体现：不可以在表二中插入“200103”数据，因为值“200103”在主表中不存在加入“200103”数据破坏了完整性的原则，也就是破坏了多表间（A表主码=B表外码）的一致性。不同的表相同的列名的数据保持不变，不能单独增加，就算要增加（或删除）也要同时增加（或删除）。

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