1.3 · 完整性規則
目標： 解釋三條命名完整性規則並識別違反。
三條規則
| 規則 | 定義 |
|---|---|
| 實體完整性 Entity integrity | 主鍵不能為 NULL 且在表內唯一 |
| 參照完整性 Referential integrity | 外來鍵必須引用已存在的主鍵值（或為 NULL 如允許） |
| 域完整性 Domain integrity | 每個屬性值必須在其聲明域內（資料類型 + 約束） |
實體完整性例子
| 動作 | 狀態 |
|---|---|
INSERT INTO Student VALUES (NULL, 'Alice', ...) | ❌ 違反 —— PK 為 NULL |
INSERT INTO Student VALUES (1001, 'Alice', ...) 再有 (1001, 'Bob', ...) | ❌ 違反 —— PK 重複 |
參照完整性例子
| 動作 | 狀態 |
|---|---|
INSERT INTO Loan VALUES (1, member_id=999, ...) 當無 member 999 | ❌ 違反 —— 孤兒 FK |
| 刪除有未結借出的會員 | ❌ 可能違反，除非設 ON DELETE CASCADE |
刪除被引用行時
DBMS 提供幾種參照動作：
| 動作 | 行為 |
|---|---|
RESTRICT（默認） | 若有 FK 引用就阻止刪除 |
CASCADE | 也刪引用行 |
SET NULL | 把引用 FK 設為 NULL |
SET DEFAULT | 把 FK 設為列默認值 |
按業務規則選：刪一個會員通常不該悄悄刪其借閲歷史（RESTRICT 或歸檔記錄）。
域完整性例子
| 聲明 | 違反 |
|---|---|
score INTEGER CHECK (score BETWEEN 0 AND 100) | INSERT … score = 150 拒絕 |
class CHAR(4) | INSERT … class = 'F5BBB' 截斷 / 拒絕 |
dob DATE NOT NULL | INSERT … dob = NULL 拒絕 |
is_active BOOLEAN | INSERT … is_active = 'maybe' 拒絕 |
三條命名規則之外
DBMS 還強制：
- 非鍵列上的 UNIQUE 約束（如郵箱唯一）。
- CHECK 約束（自定規則）。
- DEFAULT 值。
- NOT NULL。
學生常見錯誤
- 混淆實體完整性（PK 級）與參照完整性（FK 級）。
- 忘了 NULL 不等於任何東西，包括它自己。
- 重要列沒聲明
NOT NULL。 - 寫允許無效組合的
CHECK約束。
考試式題目
題（5 分）： 解釋三條完整性規則，並就學校學生資料庫各舉一個現實違反例子。
參考答案：
實體完整性 —— 主鍵須唯一且非空。例：插入
student_id = NULL的學生行被拒，因為每位學生須可被唯一識別。參照完整性 —— 外來鍵必須引用現存主鍵。例：插入借閲記錄 (
Loan) 時student_id = 9999但該學生不存在於Student—— DBMS 拒插。域完整性 —— 屬性值須在聲明域內。例：列聲明
CHECK (score BETWEEN 0 AND 100)時插score = 150—— DBMS 因超範圍而拒。
關鍵要點
- 三規則：實體、參照、域。
- DBMS 經約束強制。
- 按業務規則選參照動作（RESTRICT / CASCADE / SET NULL）。
➡️ 下一節：1.4 索引與回滾