解析：候选码、主码、全码、外码与内码的定义

候选码、主码、全码、外码、内码各是什么意思？

在数据库设计中，候选码、主码、全码、外码等术语是理解数据库结构及其相互关系的基础。这些概念有助于确保数据的唯一性、一致性和完整性。以下是对这些术语的详细解释。

候选码（Candidate Key）

候选码是指在关系数据库中，能够唯一标识一条记录的最小属性集。一个候选码是能够确保在数据库中每一行数据都是唯一的标识符集合。换句话说，如果一个属性集能唯一地标识表中的一行，并且去掉其中任何一个属性后就不能再唯一地标识表中的一行，那么这个属性集就是候选码。候选码具有以下几个特点：

1. 唯一性：候选码中的属性值组合必须保证在表中是唯一的，即不存在两行具有相同的候选码值。

2. 最小性：候选码是最小的属性集，意味着不能通过移除任何属性来保持其唯一性。

3. 非空性：候选码的每个属性都不能为空，因为空值无法用于唯一标识记录。

例如，如果学号是每个学生唯一的标识符，那么学号就是一个候选码。同样，如果（姓名，班级号）的组合也能唯一确定一个学生（假设同班没有重名），则（姓名，班级号）也是一个候选码。

主码（Primary Key）

主码，也被称为主键，是从多个候选码中选择出来的一个特定的候选码，用于作为表的唯一标识符。在一个表中，只能有一个主码，但可以有多个候选码。选择哪个候选码作为主码通常是基于实际应用的需求和数据库设计的考虑。主码具有以下几个特点：

1. 唯一性：主码的值在表中必须是唯一的，不能重复。

2. 不可为空：主码列不能包含空值（NULL）。

3. 最小性：虽然不是严格的要求，但通常选择能够唯一标识记录的最小字段集作为主码，以减少存储空间和提高查询效率。

主码是表定义的一部分，是可选的，但通常用于提高数据检索的速度和确保数据的唯一性。在两个表的关系中，主码用来在一个表中引用来自于另一个表中的特定记录，从而建立表之间的联系。

例如，在学生表中，可以选择学号作为主码，因为它能够唯一地标识每一个学生，并且通常不会为空。

全码（All-Key）

全码是指在一个关系模式中，所有属性组组成该关系模式的候选码。即所有属性当作一个码。若关系中只有一个候选码，且这个候选码中包含全部属性，则该候选码为全码。

例如，考虑一个关系模式R（T，C，S），其中属性T表示教师，属性C表示课程，属性S表示学生。假设一个教师可以讲授多门课程，某门课程可以有多个教师讲授，学生可以听不同教师讲授的不同课程。那么，要区分关系中的每一个元组，这个关系模式R的码（主键）应为全属性T、C和S，即All-key。

全码的使用相对较少，因为它包含了所有属性，这在实际应用中可能会导致不必要的复杂性和存储空间浪费。

外码（Foreign Key）

外码（Foreign Key）是子数据表中出现的父数据表的主键，用于在两个表之间建立联系。外码是一个或多个字段的组合，这些字段的值必须是另一个表（父表）的主码的值或者为空。

外码的作用如下：

1. 建立表间关系：外码用于在两个表之间建立联系，从而实现数据的关联和引用完整性。

2. 确保数据一致性：通过外码约束，可以确保子表中的值必须在父表中存在，从而维护数据的一致性。

3. 实现级联操作：在外码约束下，可以对父表和子表进行级联更新和删除等操作，以保持数据的一致性和完整性。

需要注意的是，外码可以为空，这表示子表中的记录可以与父表中的记录没有关联。然而，在某些情况下，为了保持数据的完整性，可能需要将外码设置为非空。

在计算机科学及相关领域中，外码还有另一个含义，即“外在的、经过学习之后可直接了解的编码形式”，如文字或语音符号。但这与数据库中的外码概念不同，需要区分清楚。

内码（Internal Code）

内码，也称为内部编码或机器码，是计算机内部用于表示字符的二进制编码。它是计算机处理、存储和传输字符数据的基础。

内码的主要特点包括：

1. 唯一性：每个字符都有一个唯一的内码与之对应。

2. 固定长度：内码的长度是固定的，通常由固定数量的二进制位组成。

3. 与硬件相关：内码的具体取值与计算机的硬件和操作系统有关，不同的计算机或操作系统可能使用不同的内码表示相同的字符。

在计算机汉字系统中，内码是沟通输入、输出与系统平台之间的交换码。通过内码，可以实现文本的通用和高效率传输。例如，ASCII码是英文字符的内码表示，而GB2312、GBK等则是中文字符的内码表示。

在数据库和计算机科学中，内码与外码是两个不同的概念。内码主要用于计算机内部的字符表示和处理，而外码则用于在两个表之间建立联系和约束。

主属性与非主属性

在候选码和主码的基础上，可以进一步定义主属性和非主属性。

1. 主属性：包含在任一候选码中的属性称为主属性。简单来说，主属性是候选码所有属性的并集。如果一个属性是某个候选码的一部分，那么它就是主属性。

2. 非主属性：不包含在候选码中的属性称为非主属性。非主属性是相对于主属性来定义的。如果一个属性不是任何候选码的一部分，那么它就是非主属性。

通过区分主属性和非主属性，可以更好地理解表的结构和数据的约束条件。主属性通常用于唯一标识记录，而非主属性则用于描述记录的其他属性。

综上所述，候选码、主码、全码、外码和内码是数据库设计中的关键概念。它们有助于确保数据的唯一性、一致性和完整性，是实现高效数据管理和查询的基础。了解这些概念的定义和作用，对于设计和维护数据库至关重要。