RDB 中的子关系

Question

在典型的 RDB 中，我可以描述与外键的关系。但是，我不确定如何有效地描述组内关系。我知道这很难理解，所以让我描述一下这个场景。

我想做一个成绩簿服务，教师可以在其中注册和创建 classes，学生可以在 classes 中注册和注册。

CREATE TABLE teachers (
   id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
   name VARCHAR(255),
   ...
)

CREATE TABLE students (
  id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(255),
  ...
)

CREATE TABLE classes (
  id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(255),
  teacher_id BIGINT REFERENCES teachers(id)
)

CREATE TABLE enrollments (
  student_id BIGINT REFERENCES students(id),
  class_id BIGINT REFERENCES classes(id),
  PRIMARY KEY (student_id, class_id)
)

在每个 class 中，教师可以创建作业，每个学生都会收到作业的分数。

CREATE TABLE assignments (
  id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
  name VARCHAR(255),
  class_id BIGINT REFERENCES class(id)
  ...
)

现在，我将描述一个属于学生的分数，以及一个带有外键的作业。

CREATE TABLE scores (
  id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
  score INT,
  student_id BIGINT REFERENCES student(id),
  assignment_id BIGINT REFERENCES assignments(id)
)

但是，没有什么可以阻止我为没有参加此活动的学生创建分数 class。换句话说，分数必须伴随着相应的注册（相同的学生 ID）。我说这是子关系的原因是因为 score 的关系应该在 class.

的局部范围内

如何使用 RDB 强制实施此类限制？

更新:

根据@Joel Brown 的建议，这是我想出的。

CREATE TABLE enrollments (
  class_id BIGINT REFERENCES classes(id),
  student_id BIGINT REFERENCES students(id),
  PRIMARY KEY (class_id, student_id)
);

CREATE TABLE assignments (
  id BIGSERIAL,
  class_id BIGINT REFERENCES classes(id),
  name VARCHAR(255) NOT NULL,
  max_possible_score INT NOT NULL,
  PRIMARY KEY (id, class_id)
);

CREATE TABLE scores (
  class_id BIGINT,
  student_id BIGINT,
  assignment_id BIGINT,
  PRIMARY KEY (assignment_id, class_id, student_id),
  FOREIGN KEY (class_id, student_id) REFERENCES enrollments(class_id, student_id),
  FOREIGN KEY (assignment_id, class_id) REFERENCES assignments(id, class_id)
);

Answer 1

如果您想确保学生无法在他们未注册的 class 的作业中获得 SCORE，您有两个选择：

使用应用程序逻辑
使用声明性参照完整性

有些人可能会争辩说您现在拥有的数据模型工作得很好，但它需要一些应用程序逻辑来对 SCORE 的创建执行健全性检查，以确保学生应该拥有得分.

如果要确保在不使用应用程序逻辑的情况下不会发生这种情况，则必须更改数据模型。您当前的数据模型如下所示：

您可以将数据模型更改为如下所示：

注意以下几点：

Assignment 部分由其指向 CLASS 的外键标识。这会将 Class ID 下拉到分配中，以便 SCORE 在其主键中依次引用它。
SCORE 与 ENROLLMENT 直接相关，而不是与 STUDENT 直接相关。这是有道理的，因为注册是属于 class 的学生的记录 - 因此它更接近地模拟您所关心的实施的业务规则。
SCORE 的主键由 ENROLLMENT（包括学生 ID）和 ASSIGNMENT（包括 Class ID）的外键组成。
这意味着 SCORE 的主键将是 class、assignment 和 student 的组合。

如果您确保在 SCORE table 中只保留一份 class ID，那么学生将无法在一项作业，除非该学生也注册了分配该作业的 class。

RDB 中的子关系

Subrelation in RDB

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