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为了维护数据库中数据与现实世界中相应数据的一致性，防止录入错误数据，关系模型提供了三类完整性约束规则。关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。关系模型完整性规则的制定，有助于保证关系中数据的正确性、有效性和相容性。
数据的正确性指的是关系中的数据与事实相符。例如，“学生”关系中存在一个元组，姓名为“李楠”，性别为“男”。若事实上李楠是女生，则该数据是不正确的。
数据的有效性指的是关系中的数据在其值域内，是可理解的。例如，“学生”关系中“性别”属性的取值范围为{'男'，'女'}，若存在一个元组的性别属性值是“*”，则该数据是无效的，根据这一数据无法理解该学生的性别。
数据的相容性指的是若对应同一个事实的数据在多个关系中出现，则这些数据应该是一致的。例如，在前述的教务管理系统中，有以下三个关系：
学生（ 学号 ，身份证号，姓名，性别，班级，生日）
课程（ 课程号 ，课程名，学时，学分）
选修（ 学号 ， 课程号 ，成绩）
如果数据操作人员在“选修”关系中录入学生选修记录时操作不当，误将学号为“202110225221”的学生学号录入为“202010225221”，这将会引起数据的不相容，从而导致“选修”关系的这一个元组无法与“学生”关系中学号为“202110225221”的元组产生关联。
在关系数据库运行时，不符合关系模型完整性规则的数据会被DBMS拒之门外，只有通过约束条件检验的数据才可以被录入。
一个关系通常对应现实世界的一个实体集。例如，“学生”关系对应于学生的集合。现实世界中的实体都是可区分的，都具有某种唯一性标识。因此，关系中主键作为唯一性标识，其包含的所有属性不能取空值，否则就意味着主键丧失了唯一性标识的作用，导致某个实体不可识别，这与现实世界的情况矛盾。
实体完整性（Entity Integrity）规定：若属性 A 是关系 R 主键中的属性，则属性 A 不能取空值（NULL）。注意，关系中的主键可由一个或多个属性组成。例如，“学生”关系的主键是学号，而“选修”关系的主键是学号与课程号的集合。根据实体完整性规则，“选修”关系中无论是学号还是课程号，都不允许出现空值。
实体完整性规则有助于防止数据库中出现非法的不符合语义的数据。
在现实世界中实体之间往往存在某种联系，在关系模型中实体及实体之间的联系都是用关系来描述的，因此存在关系之间的引用。这种引用通过外键来实现。在前述的选课管理数据库中有以下三个关系：
学生（ 学号 ，身份证号，姓名，性别，班级，生日）
课程（ 课程号 ，课程名，学时，学分）
选修（ 学号 ， 课程号 ，成绩）
其中，“选修”关系中课程号是“课程”关系的主键，因此，课程号是“选修”关系的外键。“选修”关系引用了“课程”关系，“选修”关系的课程号属性需要参照“课程”的主键。若在“选修”关系中出现元组（'202101231234'，'0211'，85），这意味着学号为“202101231234”的学生选修了课程号为“0211”的课程。那么，课程号为“0211”的课程必须在“课程”关系中出现，否则，这名学生就选修了一门不存在的课程。反之，在“课程”关系中出现的课程，并不一定会出现在“选修”关系中，因为事实上存在开设了课程但没有学生选修的情况。
若关系 A 中的某属性或属性集是关系 B 的主键，则称 A 为 参照关系 （Referencing Relation），称 B 为 被参照关系 （Referenced Relation）。因此，在前述的例子中，“选修”关系是参照关系，“课程”关系是被参照关系。
思考 ：在前述的选课管理数据库中，对于“学生”关系和“选修”关系，其参照完整性规则应该怎么约定？哪一个关系是参照关系？哪一个关系是被参照关系？
参照完整性（Referential Integrity）规则规定：参照关系 A 中外键的取值要么为空，要么为被参照关系 B 中某元组的主键值。简单地说，如果关系 A 中外键的取值不为空时，根据该取值去关系 B 中寻找，必须能找到一条相符的元组。
参照完整性规则要求关系之间不能引用不存在的实体，防止数据库在实现实体之间的联系时存在错误引用。在数据库运行时，若相关实体的数据发生更新，DBMS依照已定义的参照关系检测数据更新操作的合法性，从而保证数据的一致性。
实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的基本规则，在设计关系模式时定义并由DBMS自动支持，适用于任何关系数据库系统。除此之外，用户还可根据应用环境的需要，自定义一些数据的约束条件。
用户自定义完整性（User-defined Integrity）就是用户针对某一具体应用环境而添加的约束规则。例如，如果考试采用百分制，用户可以自定义一条规则，规定每门课的成绩必须在0～100，否则不允许录入；针对“学生”关系中的性别属性，用户可以自定义一条规则，规定性别的取值必须是“男”或者“女”。用户自定义的完整性一旦定义，就由系统承担检验与纠错工作。如此一来，用户不必在应用程序中添加额外的代码以检查数据完整性，既大大地减轻了工作量，又可确保数据的正确录入。
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，被称为两个 关系的不变性 ，一般情况下由DBMS自动支持。用户自定义完整性则需要由数据库开发者根据实际情况添加。