參照完整性

參照完整性是關係模型的完整約束之一，屬於數據完整性的一種，其餘還有：實體完整性、用户自定義完整性。

參照完整性規則：若屬性或屬性組F是基本關係R的外鍵，它與基本關係S的主鍵K_s相對應（基本關係R和S不一定是不同的關係），則對於R中的每個元組在F上的值必須為： ^[1] 

（1）空值，F的每個屬性值均為空值。

（2）S中某個元組中的主鍵值（主碼值）。

即參照的關係中的屬性值必須能夠在被參照關係找到或者取空值，否則不符合數據庫的語義。在實際操作時如更新、刪除、插入一個表中的數據，通過參照引用相互關聯的另一個表中的數據，來檢查對錶的數據操作是否正確，不正確則拒絕操作。

在參照完整性規則中，R和S可以是同一個關係。

在學生（學號，姓名，性別，年齡，專業號，班長）關係中，“學號”屬性是主鍵，“班長”屬性表示該學生所在班級的班長的學號，因此它應用的本關係“學號”屬性。按照參照完整性規則，“班長”屬性可以取以下兩類值：

（1）空值，表示該學生所在班級尚未選出班長。

（2）非空值，該值必須是本關係中某個元組的學號值，即某個當選班長的學生的學號值。 ^[2] 

如學生實體和專業實體可以用下列關係模式來表示，其中學號是學生的主鍵，專業號是專業的主鍵：

學生（學號，姓名，性別，專業號，年齡）

專業（專業號，專業名）

這兩個關係之間存在着屬性的引用（含有相同的屬性“專業號”），學生關係引用了專業關係的主鍵“專業號”，專業號則是學生關係的外鍵。而且按照參照完整性規則，學生關係（並非專業關係）中的每個元組的“專業號”屬性只能取兩種值：

（1）空值，表示尚未給學生分配專業。

（2）非空值，這時該值必須是專業關係中某個元組的“專業號”值，表示該學生不可能分配到一個不存在的專業中去。就是説學生關係中的某個屬性的取值需要參照專業關係的屬性取值。

兩個以上的關係也可以存在引用關係，學生、課程、選課（學生與課程）之間的聯繫可以用下列三個關係來表示：

學生（學號，姓名，性別，專業號，年齡）

專業（專業號，專業名）

選課（學號，課程號，成績）

這裏的“學號”和“課程號”屬性都是選課關係的外鍵，但只有“學號”和“課程號”聯合起來才能確定選課的關係，所以這裏存在一個複合主鍵關係，（學號，課程號）是選課關係的主鍵。雖然按照參照完整性可以取兩類值，但是由於實體完整性，複合主鍵中的每個屬性均不能取空值。所以選課關係中的”學號“和”課程號”屬性實際上只能取被參照關係（學生關係和專業關係）中已經存在的主鍵值。即選課關係中的“學號”值必須是確實存在的學生的學號，學生關係中有該學生的記錄；選課關係中的“課程號”值也必須是確定存在的課程的課程號，即課程關係中有該課程的記錄。 ^[3] 

參照完整性屬於表間規則。對於永久關係的相關表，在更新、插入或刪除記錄時，如果只改其一不改其二，就會影響數據的完整性：例如修改父表中關鍵字值後，子表關鍵字值未做相應改變；刪除父表的某記錄後，子表的相應記錄未刪除，致使這些記錄成為孤立記錄；對於子表插入的記錄，父表中沒有相應關鍵字值的記錄；等等。對於這些涉及表間數據的完整性，統稱為參照完整性。

參照完整性則是相關聯的兩個表之間的約束，具體的説，就是從表中每條記錄外鍵的值必須是主表中存在的,因此，如果在兩個表之間建立了關聯關係，則對一個關係進行的操作要影響到另一個表中的記錄。

如果實施了參照完整性，那麼當主表中沒有相關記錄時，就不能將記錄添加到相關表中。也不能在相關表中存在匹配的記錄時刪除主表中的記錄，更不能在相關表中有相關記錄時，更改主表中的主鍵值。也就是説，實施了參照完整性後，對錶中主鍵字段進行操作時系統會自動地檢查主鍵字段，看看該字段是否被添加、修改、刪除了。如果對主鍵的修改違背了參照完整性的要求，那麼系統就會自動強制執行參照完整性。

例如，如果在學生表和選修課之間用學號建立關聯，學生表是主表，選修課是從表，那麼，在向從表中輸入一條新記錄時，系統要檢查新記錄的學號是否在主表中已存在，如果存在，則允許執行輸入操作，否則拒絕輸入，這就是參照完整性。

參照完整性還體現在對主表中的刪除和更新操作，例如，如果刪除主表中的一條記錄，則從表中凡是外鍵的值與主表的主鍵值相同的記錄也會被同時刪除，將此稱為級聯刪除；如果修改主表中主關鍵字的值，則從表中相應記錄的外鍵值也隨之被修改，將此稱為級聯更新。

學生表（主表）

選修課表（從表）

參照完整性的體現：不可以在表二中插入“200103”數據，因為值“200103”在主表中不存在加入“200103”數據破壞了完整性的原則，也就是破壞了多表間（A表主碼=B表外碼）的一致性。不同的表相同的列名的數據保持不變，不能單獨增加，就算要增加（或刪除）也要同時增加（或刪除）。