在一对多表中指示“规范”记录

Question

想象一下，我们有一张国家表和一张城市表。一个国家当然可以拥有许多城市，但一个城市只能在一个国家，因此一对多关系具有直观意义：

countries
| id | name    |
|  1 | Lorwick |
|  2 | Belmead |

cities
| id | country | name        |
|  1 |       1 | Marblecrest |
|  2 |       1 | Westacre    |
|  3 |       2 | Belcoast    |
|  4 |       1 | Rosemarsh   |
|  5 |       2 | Vertston    |

但除了我们的一对多关系外，我们还想描述国家首都的一对一关系。如果重要的话，假设资本可能会经常发生变化，就此而言，城市会随意出现并消失，而城市可能会改变国家。重点是，这个数据不稳定。

我看到了几个选项：

1. 将一个int列capital添加到countries，该列不能为null。亲：总是一个城市;骗局：与城市没有关系，没有任何强制执行城市的国家，或者甚至存在。

2. 将一个布尔列capital添加到cities，如果为true则表示该城市是相关国家/地区的首府。 Pro：直接与相关城市相关联，没有重复的列表示层次结构;骗局：非常肯定这是不正常的正常化，因为没有什么能阻止某个国家的零或一个“资本”。

3. 使用列capitals和country以及两列（或至少在city上）的唯一约束创建附加表city。亲：感觉更干净，更容易加入countries或cities;骗局：仍然不能确保城市在国内，或者是否存在。

表示这种关系的最正常化和/或最佳方式是什么？有没有办法确保每个国家都有一个确实存在并居住在该国内的资本？我想这不可能，在这种情况下，我怎样才能最大限度地减少客户代码的问题？

我目前正在使用SQLite，但无论基础数据库如何，我都对通用答案感兴趣。

我做了一点挖掘并找到了Indicating primary/default record in database，但我不认为这真的回答了我的问题。

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PS：如果没有资本（可能没有城市！）就没那么糟糕了，但如果有多个城市那就不好了。

Answer 1

为了清晰和简单，我将布尔值IsCapital列添加到cities表中。然后添加一个触发器，设置所有其他城市（共享更新记录的国家/地区）当IsCapital在记录上设置为true时IsCapital = false。这将解决您的大多数问题。确保每个国家只有一个资本的一个案例是不可能的，你可以确保有0或1，但由于城市表对国家有一个FK约束，总会有一个时间点插入的国家将没有可以设置为国会大厦的城市。

FWIW，我认为应该将逻辑留给应用程序，引用数据库的完整性。

Answer 2

我认为“每个国家只有一个资本”的要求与“城市出现并随意消失”的要求相冲突。如果一个城市可以消失，那么首都也可以消失。

您可以强制执行约束“每个国家/地区都有[零或一个资本实际存在且居住在该国家/地区内”，并且在资本表上使用外键约束。

create table capitals (
  country_id integer primary key,
  city_id integer not null,
  foreign key (country_id, city_id) references cities (country_id, city_id)
);

在该表中，主键约束保证每个国家/地区的资本不得超过一个。外键约束保证您选择的资本存在于您选择的国家/地区。在引用的表（“cities”表）中，您还需要{city_id，country_id}上的唯一约束;由于{city_id}在“城市”表中是唯一的，因此{city_id，country_id}在该表中也必然是唯一的，所以这不是问题。

保证国家与首都之间一对一关系（不是一对一或一对一关系）的声明性“方式”是使用断言。但我不知道任何支持CREATE ASSERTION的SQL dbms。这迫使我们依赖其中的一个或多个：

• 触发并可能延迟约束，
• 应用程序代码，或
• 行政程序。

（最初，您必须在单个事务中的三个表“countries”，“cities”和“captials”中输入一行以满足所有约束。我认为您需要延迟约束为此，但我今天还没喝咖啡。）

Answer 3

为了确保每个国家只有一个资本且资本不是来自不同国家的城市，请执行以下操作：

请注意我们如何使用识别关系将COUNTRY_ID迁移到CITY的PK，因此可以将其迁移回CONTRY - 这就是保证资本必须实际属于该国家/地区的资本资本。

此处的循环引用可防止插入新数据，如果DBMS支持，则使用延迟外键解析新数据。否则，您可以将COUNTRY.CAPITAL_NO保留为NULL（并在应用程序级别强制执行最终非NULL-ness）。 ¹

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¹ 这假定DBMS具有MATCH SIMPLE外键（即，如果其任何组件为NULL，则忽略FK）。如果DBMS仅支持MATCH PARTIAL或FULL（例如MS Access），那么你就不幸了，并且必须通过非声明性手段（触发器或应用程序代码）来模拟FK。