文章目录

1.表的约束
- 1.1空属性
- 1.2默认值
- `default vs null`
- 1.3列描述
- 1.4 `zerofill`
- 1.5主键`primary key`
- 1.6 自增长`auto_increment`
- 1.7唯一键 `unique`
- 如何设计主键？
- 1.8 外键 `foreign key`

1.表的约束

真正的约束字段的是数据类型，但是数据类型约束很单一，需要有一份额外的约束，更好的 保证数据的合法性，从业务逻辑角度保证数据的正确性。比如有一个字段是email,要求是唯一的。因此仅靠数据类型是无法约束这个需求的。因此MySQL引入了表的约束。

表的约束有很多，这里主要介绍如下几个：null/not null,default,comment,zerofill,primary key,auto_increment,unique,foreign key

1.1空属性

两个值：null(默认的)和not null(不为空)
数据库默认字段基本都是字段为空，但是实际开发时，尽可能保证字段不为空，因为数据为空没办法参与运算

mysql> select null;
+------+
| NULL |
+------+
| NULL |
+------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select null + 1;
+----------+
| null + 1 |
+----------+
|     NULL |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)

示例：

创建一个班级表，包含班级名和班级所在的教室。

站在正常的业务逻辑中：

如果班级没有名字，你不知道你在哪个班级
如果教室名字可以为空，就不知道在哪里上课

所以我们在设计数据库表的时候，一定要在表中进行限制，满足上面条件的数据就不能插入列表中。这就是约束

mysql> create table class(
    -> class_name varchar(20) not null,
    -> class_room varchar(20) not null
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.26 sec)

mysql> desc class;
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field      | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| class_name | varchar(20) | NO   |     | NULL    |       |
| class_room | varchar(20) | NO   |     | NULL    |       |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into class values('数据结构','1101');
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> insert into class values('MySQL数据库','1201');
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> select * from class;
+----------------+------------+
| class_name     | class_room |
+----------------+------------+
| 数据结构       | 1101       |
| MySQL数据库    | 1201       |
+----------------+------------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into class (class_name) values('C++');
ERROR 1364 (HY000): Field 'class_room' doesn't have a default value

1.2默认值

默认值：某一种数据会经常性的出现某个具体的值，可以在一开始就指定好，在需要真实数据的时候，用户可以选择性的使用默认值。

mysql> create table t1(
    -> name varchar(20) not null,
    -> age tinyint unsigned default 18
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.20 sec)

mysql> desc t1;
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type                | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| name  | varchar(20)         | NO   |     | NULL    |       |
| age   | tinyint(3) unsigned | YES  |     | 18      |       |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.01 sec)

mysql> insert into t1 values('蔡徐坤',25);
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

mysql> insert into t1 (name) values('哥哥');
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)

mysql> select * from t1;
+-----------+------+
| name      | age  |
+-----------+------+
| 蔡徐坤    |   25 |
| 哥哥      |   18 |
+-----------+------+
2 rows in set (0.00 sec)

默认值的生效：数据在插入的时候不给该字段赋值，就是用默认值

mysql> create table t2(
    -> name varchar(20) not null,
    -> age tinyint unsigned not null default 18
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.20 sec)

mysql> desc t2;
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type                | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| name  | varchar(20)         | NO   |     | NULL    |       |
| age   | tinyint(3) unsigned | NO   |     | 18      |       |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.01 sec)

mysql> insert into t2 values('蔡徐坤','25');
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> insert into t2 (name) values('哥哥');
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> select * from t2;
+-----------+-----+
| name      | age |
+-----------+-----+
| 蔡徐坤    |  25 |
| 哥哥      |  18 |
+-----------+-----+
2 rows in set (0.01 sec)

注意：只有设置了default的列，才可以在插入值的时候，对列进行省略

`default vs null`

default：在我们不显示的向指定列中插入，default自动会起效果。
NULL：当我们显示的向一列插入，如果插入的是正常值，就正常工作，否则，插入NULL, NOT NULL就起作用，约束不让你插入。

not null 和 default 一般不同时出现，因为default本身有默认值

[图1]
在这里插入图片描述

1.3列描述

列描述：comment没有实际的含义，专门用来描述字段，会根据表创建语句保存，用来给程序员或DBA来进行了解。 (其实就是字段属性描述)

mysql> create table t3(
    -> id int comment '序号',
    -> name varchar(20) comment '姓名',
    -> age tinyint unsigned comment '年龄')
    -> ;
Query OK, 0 rows affected (0.19 sec)

通过desc无法查看列描述信息

mysql> desc t3;
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type                | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(11)             | YES  |     | NULL    |       |
| name  | varchar(20)         | YES  |     | NULL    |       |
| age   | tinyint(3) unsigned | YES  |     | NULL    |       |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

通过show可以看到列描述信息

mysql> show create table t3 \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t3
Create Table: CREATE TABLE `t3` (
  `id` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '序号',
  `name` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
  `age` tinyint(3) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '年龄'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

1.4 `zerofill`

刚开始学习数据库的时候，很多人对 数字类型后面的长度很迷茫。通过show看看t4表的建表语句

mysql> show create table t4 \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t4
Create Table: CREATE TABLE `t4` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL,
  `name` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '张三'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)
mysql> insert into t4 values(1,2);
Query OK, 1 row affected (0.06 sec)

可以看到int(10)这个代表什么意思呢？整型不是4字节吗?这个10有代表什么呢？

**其实没有zerofill这个属性，括号内的数字是毫无意义的.**a和b列就是前面插入的数据，如下：

mysql> select * from t4;
+------+------+
| a    | b    |
+------+------+
|    1 |    2 |
+------+------+
1 row in set (0.00 sec)

但是对列添加了zerofill属性后，显示的结果就有所不同了。修改t4表的属性

mysql> alter table t4 modify a int zerofill;
Query OK, 1 row affected (0.52 sec)
Records: 1  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> desc t4;
+-------+---------------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type                      | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------------------------+------+-----+---------+-------+
| a     | int(10) unsigned zerofill | YES  |     | NULL    |       |
| b     | int(11)                   | YES  |     | NULL    |       |
+-------+---------------------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> show create table t4 \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t4
Create Table: CREATE TABLE `t4` (
  `a` int(10) unsigned zerofill DEFAULT NULL,
  `b` int(11) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

对 a 列添加了 zerofill属性，再进行查找，则返回如下结果

mysql> insert into t4 values(11,11);
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)

mysql> select * from t4;
+------------+------+
| a          | b    |
+------------+------+
| 0000000001 |    2 |
| 0000000011 |   11 |
+------------+------+
2 rows in set (0.00 sec)

这次可以看到a的值由原来的1变成了0000000001,这就是zerofill属性的作用，如果宽度小于设定的宽度会自动补充0.要注意的是，这只是最后显示的结果，在MySQL中实际存储的还是1。

mysql> select * from t4 where a = 1;
+------------+------+
| a          | b    |
+------------+------+
| 0000000001 |    2 |
+------------+------+
1 row in set (0.00 sec)

可以看出数据库内部存储的还是1，0000000001只是设置了zerofill属性后的一种格式化输出而已。

1.5主键`primary key`

主键：primary key用来唯一的约束该字段里面的数据，不能重复，不能为空，一张表中最多只能有一个主键；主键所在的列通常是整数类型。

示例：

创建表的时候直接在字段上指定主键

mysql> create table t5 (
    -> id int unsigned primary key comment '学号为主键',
    -> name varchar(20) not null
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.17 sec)

mysql> desc t5; -- Key中PRI表示该字段是主键
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type             | Null | Key | Default | Extra |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(10) unsigned | NO   | PRI | NULL    |       |
| name  | varchar(20)      | NO   |     | NULL    |       |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into t5 values (1,'蔡徐坤');
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> insert into t5 values (2,'陈立农');
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)

mysql> select * from t5;
+----+-----------+
| id | name      |
+----+-----------+
|  1 | 蔡徐坤    |
|  2 | 陈立农    |
+----+-----------+
2 rows in set (0.00 sec)

主键约束：主键对应的字段中不能重复，一旦重复，操作失败。

mysql> insert into t5 values (1,'范丞丞');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'PRIMARY'

删除主键

mysql> alter table t5 drop primary key;
Query OK, 2 rows affected (0.57 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> desc t5;
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type             | Null | Key | Default | Extra |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(10) unsigned | NO   |     | NULL    |       |
| name  | varchar(20)      | NO   |     | NULL    |       |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

当表创建好以后但是没有主键的时候，可以再次追加主键

mysql> alter table t5  add primary key(id);
Query OK, 0 rows affected (0.44 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> desc t5;
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type             | Null | Key | Default | Extra |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(10) unsigned | NO   | PRI | NULL    |       |
| name  | varchar(20)      | NO   |     | NULL    |       |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

复合主键

在创建表的时候，在所有字段后面，使用primary key(主键字段列表)来创建主键，如果有多个字段作为主键，可以使用复合主键。

mysql> create table t6
    -> (id int,
    -> name varchar(20) not null,
    -> course varchar(20) not null,
    -> primary key(id,course)
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.25 sec)

mysql> desc t6;
+--------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field  | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+--------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id     | int(11)     | NO   | PRI | NULL    |       |
| name   | varchar(20) | NO   |     | NULL    |       |
| course | varchar(20) | NO   | PRI | NULL    |       |
+--------+-------------+------+-----+---------+-------+

mysql> show create table t6 \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t6
Create Table: CREATE TABLE `t6` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(20) NOT NULL,
  `course` varchar(20) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`,`course`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

示例：

mysql> insert into t6 values (1,'蔡徐坤','唱歌');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into t6 values (1,'蔡徐坤','跳舞');
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

mysql> insert into t6 values (1,'蔡徐坤','Rap');
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> insert into t6 values (1,'蔡徐坤','打篮球');
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> insert into t6 values (1,'蔡徐坤','唱歌');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1-唱歌' for key 'PRIMARY'
mysql> select * from t6;
+----+-----------+-----------+
| id | name      | course    |
+----+-----------+-----------+
|  1 | 蔡徐坤    | Rap       |
|  1 | 蔡徐坤    | 唱歌      |
|  1 | 蔡徐坤    | 打篮球    |
|  1 | 蔡徐坤    | 跳舞      |
+----+-----------+-----------+
4 rows in set (0.00 sec)

1.6 自增长`auto_increment`

auto_increment：当对应的字段，不给值，会自动地被系统触发，系统会从当前字段中已经有的最大值+1操作，得到一个新的不同的值。通常和主键搭配使用，作为逻辑主键。

自增长的特点：

任何一个字段要做自增长，前提是本身是一个索引（key一栏有值）
自增长字段必须是整数
一张表最多只能有一个自增长

示例：

mysql> create table t7(
    -> id int unsigned primary key auto_increment,
    -> name varchar(20) not null
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.21 sec)

mysql> desc t7;
+-------+------------------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type             | Null | Key | Default | Extra          |
+-------+------------------+------+-----+---------+----------------+
| id    | int(10) unsigned | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name  | varchar(20)      | NO   |     | NULL    |                |
+-------+------------------+------+-----+---------+----------------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into t7 values(1,'蔡徐坤');
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)

mysql> insert into t7 (name) values('陈立农');
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)

mysql> insert into t7 (name) values('范丞丞');
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> insert into t7 (name) values('黄明昊');
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> insert into t7 (name) values('林彦俊');
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

mysql> insert into t7 (name) values('朱正廷');
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)

mysql> insert into t7 (name) values('王子异');
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)

mysql> insert into t7 (name) values('王琳凯');
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)

mysql> insert into t7 (name) values('尤长靖');
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> select * from t7;
+----+-----------+
| id | name      |
+----+-----------+
|  1 | 蔡徐坤    |
|  2 | 陈立农    |
|  3 | 范丞丞    |
|  4 | 黄明昊    |
|  5 | 林彦俊    |
|  6 | 朱正廷    |
|  7 | 王子异    |
|  8 | 王琳凯    |
|  9 | 尤长靖    |
+----+-----------+
9 rows in set (0.01 sec)

在插入后获取上次插入的auto_increment的值（批量插入获取的是第一个值）

mysql> select last_insert_id();
+------------------+
| last_insert_id() |
+------------------+
|                9 |
+------------------+
1 row in set (0.02 sec)

mysql> show create table t7 \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: t7
Create Table: CREATE TABLE `t7` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(20) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=10 DEFAULT CHARSET=utf8 -- MySQL可以知道下一次应该插入的id值
1 row in set (0.01 sec)

索引：

在关系型数据库中，索引是一种的单纯的，物理的对数据库表中的一列或多列的值进行排序的一种存储结构，它是某个表中一列或若干列值的集合和相应的指向表中的物理表示这些值的数据页的逻辑指针清单。索引的作用相当于图书的目录，可以根据目录中的页码快速找到所需的内容。
索引提供指向存储在表的指定列中的数据值的指针，然后根据您指定的排序顺序对这些指针排序。数据库使用索引以找到特定值，然后顺指针找到包含该值的行。这样可以使对应于表的SQL语句执行的更快，可快速访问数据库表中的特定信息

1.7唯一键 `unique`

一张表中有往往很多字段需要唯一性，数据不能重复，但是一张表中只能有一个主键：唯一键就可以解决表中有多个字段需要唯一性约束的问题。

唯一键的本质和主键差不多，唯一键允许为空，而且可以多个为空，空字段不做唯一性要求。

关于唯一键和主键：

我们可以简单理解成，主键更多的是标识唯一性的。而唯一键更多的是保证在业务上，不要和别的信息出现重复。
我们可以举个例子：我们数据库中定义一张学生表，本质其实是用来描述一堆学生信息，以一个学生为例：表中存的都是学生身上的属性。而学生身上的属性值，有的是可以重复的，有的是不能重复的！

现实生活中，你的身上有非常多的具有唯一性的值，一般而言，主键只能在众多具有唯一性的属性列中被选择成为主键而已，其他字段的唯一性，在我们建表的时候，也要保证他的唯一性！但是因为主键只能有一个。所以MySQL提供了另外一种保证列信息唯一性的方案 唯一键 unique

主键：更多的是为了保证我们查找的时候，找到唯一的一条记录
唯一键：更多的是为了保证在表中，各个不同的值，一般要在MySQL层面也保证他的唯一性

一般而言，我们建议将主键设计成为和当前业务无关的字段。这样，当业务调整的时候，我们可以尽量不会对主键做过大的调整

示例：

mysql> create table student(
    -> id int unique comment '学号 不能重复',
    -> name varchar(20)
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.23 sec)

mysql> desc student;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(11)     | YES  | UNI | NULL    |       |
| name  | varchar(20) | YES  |     | NULL    |       |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into student values (1,'蔡蔡');
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> insert into student values (1,'徐徐'); -- id是唯一键 不能重复
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'id'
mysql> select * from student;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    1 | 蔡蔡   |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

如何设计主键？

结合你的业务，我就可以选择一个唯一的列属性作为主键。
选择与业务无关的唯一值（特定设计的）。这样设计，主键值和业务无关，当业务调整的时候，不影响整体主键的表结构

1.8 外键 `foreign key`

外键用于定义主表和从表之间的关系：外键约束主要定义在从表上，主表则必须是有主键约束或unique约束。当定义外键后，要求外键列的数据必须在主表的主键列存在或为null。

语法：foreign key(字段名) references 主表(列)

案例：

现在有两张表，一张学生表(stu),一张班级表(myclass)

学生表(stu)

`id`	`name`	`class_id`
100	张三	10
101	李四	20

班级表(myclass)：

`id`	`name`
10	`C++`班
20	`Java`班

如果将班级表中的数据都设计在每个学生表的后面，那就会出现数据冗余，所以我们只要设计成让stu->class_id和myclass_id形成关联的关系==》外键约束

其中：学生表是从表，班级表是主表。因为学生表中的class_id字段是基于myclass表的id字段的。其中外键约束是定义在从表上的，也就是在学生表的class_id是外键属性。

对上面的示意图进行设计：

班级表myclass

mysql> create table myclass(
    -> id int primary key,
    -> name varchar(20) not null comment 
    -> '班级名');
Query OK, 0 rows affected (0.24 sec)

学生表stu

mysql> show create table stu \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: stu
Create Table: CREATE TABLE `stu` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(20) NOT NULL COMMENT '学生名',
  `class_id` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `class_id` (`class_id`),
  CONSTRAINT `stu_ibfk_1` FOREIGN KEY (`class_id`) REFERENCES `myclass` (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.03 sec)

正常插入myclass数据

mysql> insert into myclass values (10,'C++'),(20,'Java');
Query OK, 2 rows affected (0.02 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> select * from myclass;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 10 | C++  |
| 20 | Java |
+----+------+
2 rows in set (0.00 sec)

正常插入stu数据

mysql> insert into stu values (100,'蔡徐坤','10');
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)

mysql> insert into stu values (101,'陈立农','20');
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)

mysql> select * from stu;
+-----+-----------+----------+
| id  | name      | class_id |
+-----+-----------+----------+
| 100 | 蔡徐坤    |       10 |
| 101 | 陈立农    |       20 |
+-----+-----------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

插入一个班级号为30的学生，因为没有这个班级，所以插入不成功

mysql> insert into stu values (102,'老默','30');
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`104_db_lesson4`.`stu`, CONSTRAINT `stu_ibfk_1` FOREIGN KEY (`class_id`) REFERENCES `myclass` (`id`))

插入班级id为null，比如来了一个学生，目前还没有分配班级

mysql> insert into stu values(102,'高启强',null);
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)

mysql> select * from stu;
+-----+-----------+----------+
| id  | name      | class_id |
+-----+-----------+----------+
| 100 | 蔡徐坤    |       10 |
| 101 | 陈立农    |       20 |
| 102 | 高启强    |     NULL |
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如何理解外键约束

首先我们承认，这个世界的数据很多都是相关性的

理论上，上面的例子，我们不创建外键约束，就正常建立学生表以及班级表，该有的字段我们都有。

此时，在实际使用的时候，可能回出现什么问题？

有没有可能插入的学生信息中有具体的班级，但是该班级却没有在班级表中？比如myclass中只有10和20班，但是你要插入老默的班级是30(这个班级目前不存在),如果插入成功，这明显是有问题的。

因为此时两张表如果没有通过外键约束的话，只是在业务上有相关性，但是在业务上没有建立约束关系，那么就可能出现问题。

解决方案就是通过外键完成的。建立外键的本质其实就是把相关性交给mysql去审核了，提前告诉mysql表之前的约束关系，那么当用户插入不符合业务逻辑的数据的时候，mysql不允许插入。

(本篇完)