3. Constraints that cannot be direc

3. Constraints that cannot be directly expressed in the schemas of the data model, and hence must be expressed and enforced by the application programs. We call these application-based or semantic constraints or business rules.

The characteristics of relations that we discussed in Section 3.1.2 are the inherent constraints of the relational model and belong to the first category. For example, the constraint that a relation cannot have duplicate tuples is an inherent constraint. The constraints we discuss in this section are of the second category, namely, constraints that can be expressed in the schema of the relational model via the DDL. Constraints in the third category are more general, relate to the meaning as well as behavior of attributes, and are difficult to express and enforce within the data model, so they are usually checked within the application programs that perform database updates.

Another important category of constraints is data dependencies, which include functional dependencies and multivalued dependencies. They are used mainly for testing the “goodness” of the design of a relational database and are utilized in a process called normalization, which is discussed in Chapters 15 and 16.

The schema-based constraints include domain constraints, key constraints, constraints on NULLs, entity integrity constraints, and referential integrity constraints.

3.2.1 Domain Constraints

Domain constraints specify that within each tuple, the value of each attribute A must be an atomic value from the domain dom(A). We have already discussed the ways in which domains can be specified in Section 3.1.1. The data types associated with domains typically include standard numeric data types for integers (such as short integer, integer, and long integer) and real numbers (float and doubleprecision float). Characters, Booleans, fixed-length strings, and variable-length strings are also available, as are date, time, timestamp, and money, or other special data types. Other possible domains may be described by a subrange of values from a data type or as an enumerated data type in which all possible values are explicitly listed. Rather than describe these in detail here, we discuss the data types offered by the SQL relational standard in Section 4.1.

3.2.2 Key Constraints and Constraints on NULL Values

In the formal relational model, a relation is defined as a set of tuples. By definition, all elements of a set are distinct; hence, all tuples in a relation must also be distinct. This means that no two tuples can have the same combination of values for all their attributes. Usually, there are other subsets of attributes of a relation schema R with the property that no two tuples in any relation state r of R should have the same combination of values for these attributes. Suppose that we denote one such subset of attributes by SK; then for any two distinct tuples t 1 and t
2 in a relation state r of R, we have the constraint that:
t 1[SK]≠ t 2[SK]
Any such set of attributes SK is called a superkey of the relation schema R. A superkey SK specifies a uniqueness constraint that no two distinct tuples in any state r of R can have the same value for SK. Every relation has at least one default superkey—the set of all its attributes. A superkey can have redundant attributes, however, so a more useful concept is that of a key, which has no redundancy. A key K of a relation schema R is a superkey of R with the additional property that removing any attribute A from K leaves a set of attributes K that is not a superkey of R any more. Hence, a key satisfies two properties:
1. Two distinct tuples in any state of the relation cannot have identical values for (all) the attributes in the key. This first property also applies to a superkey.
2. It is a minimal superkey—that is, a superkey from which we cannot remove any attributes and still have the uniqueness constraint in condition 1 hold. This property is not required by a superkey.

Results (Vietnamese) 1:

3. những hạn chế mà có thể không trực tiếp bày tỏ trong các lược đồ của mô hình dữ liệu, và do đó phải được thể hiện và thi hành bởi các chương trình ứng dụng. Chúng tôi gọi các ràng buộc dựa trên ứng dụng hoặc ngữ nghĩa hoặc các quy định kinh doanh. Đặc điểm của quan hệ mà chúng tôi đã thảo luận trong phần 3.1.2 có hạn chế vốn có của các mô hình quan hệ và thuộc về các loại đầu tiên. Ví dụ, hạn chế một mối quan hệ không thể có trùng lặp tuples là một hạn chế vốn có. Các khó khăn, chúng tôi thảo luận trong phần này là thể loại thứ hai, cụ thể là, các hạn chế có thể được bày tỏ trong lược đồ của mô hình quan hệ thông qua DLC. Những hạn chế trong các thể loại thứ ba là tổng quát hơn, liên quan đến ý nghĩa cũng như hành vi của các thuộc tính và khó khăn để nhận và thực thi trong mô hình dữ liệu, do đó, họ thường được kiểm tra trong các chương trình ứng dụng thực hiện các bản Cập Nhật cơ sở dữ liệu. Một mục quan trọng của những hạn chế là phụ thuộc dữ liệu, bao gồm các chức năng phụ thuộc và multivalued phụ thuộc. Chúng được sử dụng chủ yếu để thử nghiệm "lòng tốt" của thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ và được sử dụng trong một quá trình được gọi là bình thường, được thảo luận trong chương 15 và 16. Những hạn chế dựa trên lược đồ bao gồm các tên miền khó khăn, những hạn chế chính, khó khăn về NULLs, thực thể toàn vẹn khó khăn và ràng buộc toàn vẹn referential. 3.2.1 miền hạn chếTên miền hạn chế chỉ định rằng trong mỗi tuple, giá trị của mỗi thuộc tính A phải là một giá trị nguyên tử từ dom(A) tên miền. Chúng tôi đã thảo luận về những cách mà trong đó các tên miền có thể được xác định trong phần 3.1.1. Các loại dữ liệu liên kết với tên miền thông thường bao gồm các loại dữ liệu tiêu chuẩn số cho số nguyên (chẳng hạn như ngắn số nguyên, số nguyên và số nguyên long) và số thực (phao và doubleprecision nổi). Nhân vật, phép toán, cố định chiều dài dây và biến chiều dài dây cũng có, như ngày, thời gian, dấu thời gian, và tiền hoặc các loại dữ liệu đặc biệt. Các tên miền có thể khác có thể được mô tả bởi một vùng con tiếng của các giá trị từ một kiểu dữ liệu, hoặc như là một kiểu dữ liệu liệt kê trong đó tất cả các giá trị có thể được liệt kê một cách rõ ràng. Chứ không phải là mô tả các chi tiết ở đây, chúng tôi thảo luận về các loại dữ liệu được cung cấp bởi các tiêu chuẩn SQL quan hệ trong phần 4.1. 3.2.2 chính hạn chế và khó khăn về giá trị NULLTrong mô hình quan hệ chính thức, một mối quan hệ được định nghĩa là một tập hợp các tuples. Theo định nghĩa, tất cả các yếu tố của một tập hợp các khác biệt; do đó, tất cả tuples trong một mối quan hệ cũng phải khác biệt. Điều này có nghĩa là không có tuples hai có thể có sự kết hợp cùng một giá trị cho tất cả các thuộc tính của họ. Thông thường, không có các tập hợp con của các thuộc tính của một lược đồ quan hệ R với bất động sản tuples hai không có trong bất kỳ mối quan hệ nhà nước r r cần phải có sự kết hợp cùng một giá trị cho các thuộc tính này. Giả sử chúng ta biểu thị một tập hợp con của các thuộc tính của SK; sau đó cho bất kỳ khác biệt tuples hai t 1 và t2 trong một mối quan hệ nhà nước r r, chúng tôi có những hạn chế đó:t 1 [SK] ≠ t 2 [SK] Bất kỳ thiết lập thuộc tính SK được gọi là một superkey lược đồ quan hệ R. Superkey SK chỉ định một hạn chế tính độc đáo mà không có hai khác biệt tuples trong bất kỳ tiểu bang r r có thể có cùng một giá trị cho SK. Mỗi mối quan hệ có ít nhất một mặc định superkey — các thiết lập của tất cả các thuộc tính của nó. Một superkey có thể có thuộc tính dự phòng, Tuy nhiên, do đó, một khái niệm hữu ích hơn là một phím, mà đã không có dư thừa. Một chìa khóa K một lược đồ quan hệ R là một superkey R với tài sản bổ sung mà loại bỏ bất kỳ thuộc tính A từ K lá một tập các thuộc tính K đó không phải là một superkey của R bất kỳ chi tiết. Do đó, một khóa đáp ứng hai thuộc tính:1. hai tuples riêng biệt trong bất cứ tiểu bang nào của các mối quan hệ không thể có giá trị giống hệt nhau cho (Tất cả) các thuộc tính trong chính. Bất động sản đầu tiên này cũng áp dụng cho một superkey.2. nó là một tối thiểu superkey — có nghĩa là, một superkey từ đó, chúng ta không thể loại bỏ bất kỳ thuộc tính và vẫn có những hạn chế tính độc đáo trong điều kiện tổ chức 1. Tài sản này không phải là yêu cầu của một superkey.

Results (Vietnamese) 2:

3. Hạn chế mà không thể được biểu hiện trực tiếp các lược đồ của mô hình dữ liệu, và do đó phải được thể hiện và thực thi các chương trình ứng dụng. Chúng tôi gọi đó là các quy tắc dựa trên ứng dụng hoặc các ràng buộc ngữ nghĩa hoặc kinh doanh. Các đặc điểm của mối quan hệ mà chúng ta đã thảo luận trong phần 3.1.2 là những khó khăn vốn có của mô hình quan hệ và thuộc vào loại đầu tiên. Ví dụ, các ràng buộc rằng một mối quan hệ không thể có các bộ trùng lặp là một hạn chế cố hữu. Các khó khăn, chúng tôi thảo luận trong phần này là của loại thứ hai, cụ thể là, những hạn chế có thể được thể hiện trong sơ đồ của mô hình quan hệ thông qua các DDL. Những hạn chế trong thể loại thứ ba là tổng quát hơn, liên quan đến ý nghĩa cũng như hành vi của các thuộc tính, và rất khó để thể hiện và thực thi trong mô hình dữ liệu, vì vậy họ thường được kiểm tra trong các chương trình ứng dụng mà thực hiện cập nhật cơ sở dữ liệu. Một thể loại quan trọng của hạn chế là phụ thuộc dữ liệu, trong đó bao gồm phụ thuộc hàm và phụ thuộc đa giá trị. Chúng được sử dụng chủ yếu để thử nghiệm "lòng tốt" của thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ và được sử dụng trong một quá trình được gọi là bình thường, được thảo luận ở chương 15 và 16. Các hạn chế schema-dựa trên bao gồm các ràng buộc miền, khó khăn chính, hạn chế về giá trị NULL , ràng buộc toàn vẹn thực thể và các ràng buộc toàn vẹn tham chiếu. 3.2.1 miền ràng buộc hạn chế miền xác định rằng trong mỗi tuple, giá trị của mỗi thuộc tính A phải là một giá trị nguyên tử từ các miền dom (A). Chúng tôi đã thảo luận về những cách thức mà các tên miền có thể được quy định tại mục 3.1.1. Các loại dữ liệu liên quan đến lĩnh vực thường bao gồm các tiêu chuẩn loại dữ liệu số cho các số nguyên (chẳng hạn như số nguyên ngắn, số nguyên, và số nguyên dài) và số thực (float và doubleprecision float). Ký tự, Boolean, chuỗi dài cố định, và chuỗi chiều dài thay đổi cũng có sẵn, như là ngày tháng, thời gian, dấu thời gian, và tiền bạc, hoặc các loại dữ liệu đặc biệt khác. Các lĩnh vực khác có thể có thể được mô tả bởi một subrange các giá trị từ một kiểu dữ liệu hoặc như là một kiểu dữ liệu liệt kê trong đó tất cả các giá trị có thể được liệt kê một cách rõ ràng. Thay vì mô tả những chi tiết ở đây, chúng tôi thảo luận về các kiểu dữ liệu được cung cấp bởi các tiêu chuẩn quan hệ SQL trong Phần 4.1. 3.2.2 ràng buộc khoá và ràng buộc trên Giá trị NULL Trong mô hình quan hệ chính thức, một mối quan hệ được định nghĩa là một bộ dữ liệu. Theo định nghĩa, tất cả các yếu tố của một bộ là khác biệt; do đó, tất cả các bộ trong một mối quan hệ cũng phải khác biệt. Điều này có nghĩa rằng không có hai bộ dữ liệu có thể có cùng một kết hợp của các giá trị cho tất cả các thuộc tính của chúng. Thông thường, có các tập con khác của các thuộc tính của một lược đồ quan hệ R với những tài sản mà không có hai bản ghi trong bất kỳ r trạng mối quan hệ của R nên có cùng một kết hợp của các giá trị cho các thuộc tính. Giả sử rằng chúng ta biểu thị một tập hợp con như các thuộc tính của SK; sau đó cho bất kỳ hai bộ dữ liệu riêng biệt t 1 và t 2 trong một r trạng mối quan hệ của R, chúng tôi có những hạn chế đó: t 1 [SK] ≠ t 2 [SK] Bất kỳ tập như các thuộc tính SK được gọi là một superkey của lược đồ quan hệ R. A superkey SK xác định một hạn chế duy nhất mà không có hai bộ dữ liệu khác nhau trong bất kỳ r nhà nước của R có thể có cùng giá trị cho SK. Mỗi mối quan hệ đều có ít nhất một mặc định superkey-tập tất cả các thuộc tính của nó. Một superkey có thể có các thuộc tính cần thiết, tuy nhiên, do đó, một khái niệm hữu ích hơn là của một chìa khóa, mà không có dự phòng. Một khoá K của một lược đồ quan hệ R là một superkey của R với các tài sản khác mà loại bỏ bất kỳ thuộc tính A từ K để lại một tập các thuộc tính K đó không phải là một superkey của R nữa. Do đó, một đáp ứng chính hai đặc tính: 1. Hai bộ dữ liệu khác nhau trong bất kỳ tình trạng mối quan hệ không thể có giá trị giống hệt nhau cho (tất cả) các thuộc tính trong khoá. Bất động sản đầu tiên này cũng áp dụng cho một superkey. 2. Nó là một superkey-mà tối thiểu là, một superkey từ đó chúng ta không thể loại bỏ bất kỳ các thuộc tính và vẫn còn có những hạn chế nhất quán trong điều kiện 1 giữ. Khách sạn này là không cần thiết bởi một superkey.