关系数据库中的关系必须满足三大核心约束条件:实体完整性、参照完整性和用户定义完整性,同时需符合第一范式(1NF)的基本要求,即数据不可再分且无重复列。 这些规则共同保障数据的准确性、一致性和有效性,是数据库设计的基石。
实体完整性要求每个表必须有主键,且主键值唯一、非空。例如,学生表中的学号不能重复或为空,否则无法唯一标识学生。参照完整性则通过外键约束维护表间关联,确保引用数据的存在性。如成绩表中的课程号必须存在于课程表中,否则视为无效引用。用户定义完整性是业务规则的具体体现,例如限制年龄字段范围为1-120岁,或强制邮箱格式校验。
数据结构的规范性通过范式理论进一步强化。第一范式(1NF)要求每列数据不可再分,例如“联系方式”拆分为“电话”和“邮箱”两列;第二范式(2NF)消除部分依赖,确保非主属性完全依赖主键;第三范式(3NF)则消除传递依赖,避免冗余数据。例如,员工表中不应重复存储部门名称,仅需通过部门ID关联部门表。
实际应用中,需权衡范式级别与查询效率。过度范式化可能导致多表连接性能下降,反范式化设计则可能增加维护成本。建议优先满足1NF和核心完整性约束,再根据业务需求调整范式级别。 数据库设计本质是规则与灵活性的平衡艺术。