MYSQL学习笔记(十)：约束介绍(如：非空、唯一、主键、外键、级联、默认、检查约束)

前言：

  • 学习和使用数据库可以说是程序员必须具备能力，这里将更新关于MYSQL的使用讲解，大概应该会更新30篇+，涵盖入门、进阶、高级(一些原理分析);
  • 这一篇讲解“约束”，如：非空、唯一、主键、外键、级联、默认、检查约束等;
  • 虽然MYSQL命令很多，但是自己去多敲一点，到后面忘记了，查一下就可以回忆起来使用了；
  • 这一系列也是本人学习MYSQL做的笔记，也是为了方便后面忘记查询；
  • 参考资料：尚硅谷、黑马、csdn和知乎博客；
  • 欢迎收藏 + 关注，本人将会持续更新后端和AI算法的学习笔记。

    文章目录

    • 约束
      • 1. 约束(Constraint)概念
        • 1.1 为什么需要约束
        • 1.2 什么是约束
        • 1.3 约束分类
          • 1.3.1 根据约束的字段分类
          • 1.3.2 根据约束的作用范围分类
          • 1.3.3 根据约束的作用分类
      • 2. 非空约束(NK)
        • 2.1 概念
        • **2.2 特点**
        • 2.3 添加非空约束
        • 2.4 删除非空约束
      • 3. 唯一约束(UK)
        • 3.1 概念
        • 3.2 特点
        • 3.3 添加唯一约束
        • 3.4 删除唯一约束
      • 4. 主键约束(PK)
        • 4.1 概念
        • 4.2 特点
        • 4.3 单字段主键
        • 4.4 多字段主键(复合主键)
        • 4.5 删除主键
        • 4.5 设置字段值自动增加(AUTO_INCREMENT)
          • 4.5.1 概念
          • 4.5.2 特点
          • 4.5.3 指定自增约束
          • 4.5.3 删除自增约束(和非空一样)
      • 5. 外键约束(FOREIGN KEY,FK)
        • 5.1 概念
        • 5.2 特点
        • 5.3 添加外键约束
        • 5.4 演示
          • 5.4.1 创建表
          • 5.4.2 操作表
        • 5.5 阿里开发规范
        • 5.6 级联操作
      • 6. 默认值约束和检查约束
        • 6.1 检查约束（Check）
        • 6.2 默认值约束(Default)

约束

1. 约束(Constraint)概念

1.1 为什么需要约束

数据完整性（Data Intergrity）是指数据的精确性（Accuracy）和可靠性（Reliability）。

对于已经创建好的表，虽然字段的数据类型决定了所能存储的数据类型，但是表中所存储的数据是否合法并没有进行检查，比如：性别只能填男女，或者其他(0, 1这一类数字)，这个时候会就需要对输入的数据进行检查了。

在具体使用MySQL 软件时，如果想针对表中的数据做一些完整性检查操作，可以通过表的约束来完成。

为了保证数据的完整性，SQL规范以约束的方式对表数据进行额外的条件限制，主要从以下四个方面考虑：

  • 实体完整性（Entity Integrity）如：同一张表中，不能存在两条完全相同无法区分的记录
  • 域完整性（Domain Integrity）如：年龄范围0-120，性别范围 “男/女”
  • 引用完整性（Referential Integrity）如：员工所在部门，必须要在部门表中存在
  • 用户自定义完整性（User-defined Integrity）如：用户名唯一、密码不能为空等

1.2 什么是约束

约束是表级的强制规定。

可以在创建表时规定约束（通过CREATE TABLE语句），或者在表创建之后通过ALTER T ABLE语句规定约束。

1.3 约束分类

1.3.1 根据约束的字段分类
  • 单列约束
  • 多列约束
1.3.2 根据约束的作用范围分类
  • 列级约束
  • 表级约束

区别

① 位置不同 ：列级约束是写在列的后面，标记约束时写在所有字段的最后面

② 支持的约束类型不同：列级约束可以支持所有的约束类型，表级约束不能支持非空和默认

③ 列级约束不可以起约束名，表记约束可以起约束名（主键除外，主键使用的PRIMARY KEY）

1.3.3 根据约束的作用分类
完整性约束关键字说明
NOT NULL(NK)约束字段的值不能为空
DEFAULT设置字段的默认值
UNIQUE KEY(UK)约束字段的值是唯一(同一列不能出现相同的值)
PRIMARAY KEY(PK)约束字段为表的主键，可以作为该表记录的唯一标识
AUTO_INCREMENT约束字段的值为自动增加
FOREIGN KEY(FK)约束字段为表的外键
CHECK()

  • 查看某个表已有的约束

    SELECT  * FROM information_schema.TABLE_CONSTRAINTS
WHERE table_name='emp';

2. 非空约束(NK)

2.1 概念

当数据库表中的某个字段上的内容不希望设置为NULL时，则可以使用NK约束进行设置。

使用： 在创建数据库表时为某些字段加上“NOT NULL”约束条件，保证所有记录中该字段都有值。如果用户插入的记录中，该字段为空值，则数据库管理系统会报错。

2.2 特点

  • 默认情况下，所有类型的值都可以是NULL
  • 一个表可以有很多字段指定非空约束
  • 空串" "不等于NULL，0也不等于NULL，NULL也不等于NULL

2.3 添加非空约束

  1. 创建表时
CREATE TABLE table_name(
	字段名 数据类型 NOT NULL,
    ...
);
  1. 创建之后添加
ALTER TABLE <表名> MODIFY 字段名 数据类型 约束;

2.4 删除非空约束

# modify 本质是修改字段属性
ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名 数据类型 NULL;
#或
ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名 数据类型;

3. 唯一约束(UK)

3.1 概念

当数据库表中的某个字段上的内容不允许重复时，则可以使用UK约束进行设置。

使用：UK约束在创建数据库表时为某些字段加上“UNIQUE”约束条件，保证所有记录中该字段上的值不重复。

如果用户插入的记录中，该字段上的值与其他记录里该字段上的值重复，则数据库管理系统会报错。

3.2 特点

  • 同一个表可以有多个唯一约束
  • 唯一约束允许值为NULL
  • 在创建唯一约束的时候，如果不给唯一约束命名，那么约束名就和字段名相同

3.3 添加唯一约束

  1. 创建表时添加
CREATE TABLE table_name(
	字段名 数据类型 UNIQUE KEY,
    ...
);
  1. 创建表后添加
  • 方法一
ALTER TABLE <表名> MODIFY 字段名 数据类型 UNIQUE;
  • 方法二
ALTER TABLE <表名> ADD [CONSTRAINT 约束名] UNIQUE [KEY](字段名)；

3.4 删除唯一约束

唯一约束特点：

  • 添加唯一约束的列上会自动创建唯一索引
  • 删除唯一约束只能通过删除唯一索引的方式删除
  • 删除时需要指定唯一索引名，唯一收益名和唯一约束名相同。
  • 如果创建唯一约束时未指定名称，如果是单列，就默认和列名相同；如果是组合列，那么默认和（）中第一个列名相同。
ALTER TABLE <表名> DROP INDEX <索引名>;

#查看索引名
SELECT  * FROM information_schema.TABLE_CONSTRAINTS
WHERE table_name='emp';

​ 可以通过SHOW INDEX FROM 表名;查看表的所有

4. 主键约束(PK)

4.1 概念

当想用数据库表中的某个字段来唯一标识所有记录时，则可以使用PK约束进行设置。

使用：PK约束在创建数据库表时为某些字段加上“PRIMARY KEY”约束条件，则该字段可以唯一地标示所有记录。

作用：在数据库表中之所以设置主键，是为了便于数据库管理系统快速地查找到表中的记录。

注意： 在具体设置主键约束时，必须要满足主键字段的值是唯一、非空的。

4.2 特点

  • 主键约束相当于 唯一约束+非空约束，意味着不允许重复和NULL值
  • 主键约束对应着表中的一列或者多列(复合主键)
  • 如果是多列组合的复合主键约束，那么这些列都不允许为NULL值，并且组合的值不允许重复
  • 当创建主键约束时，系统默认会在所在的列或组合上建立对应的主键索引（能够根据主键查询的，就根据主键查询，效率更高），如果删除主键约束，主键约束对应的索引就自动删除了
  • 需要注意一点的是，不要修改主键字段的值。因为主键是数据记录的唯一标识，如果修改了主键的值，就有可能会破坏数据的完整性。

4.3 单字段主键

  • 创建表时指定主键约束
CREATE TABLE table_name(
	字段名 数据类型  PRIMARY KEY,
    ...
);
  • ALTER TABLE添加主键约束，注意：如果在添加之前字段里存在空或者不唯一情况，则添加失败
ALTER TABLE <表名> ADD PRIMARY KEY(字段名);

4.4 多字段主键(复合主键)

当主键有多个字段组合而成时，需要通过SQL语句CONSTRAINT来实现，语法形式如下：

CREATE TABLE table_name(
	字段名 数据类型，
    ...
    [CONSTRAINT 约束名] PRIMARY KEY(字段1，字段2...)
);

在上述语句中，在字段定义完之后统一设置主键，PRIMARY KEY关键字括号中的字段可以有多个，需要通过逗号分割，用来实现设置多字段主键。

4.5 删除主键

ALTER TABLE <表名> DROP PRIMARY KEY;

4.5 设置字段值自动增加(AUTO_INCREMENT)

4.5.1 概念

AUTO_INCREMENT是 MySQL 唯一扩展的完整性约束，当为数据库表中插入新记录时，字段上的值会自动生成唯一的ID。

由于设置AUTO_INCREMENT约束后的字段会生成唯一的ID，所以该字段也经常会设置成PK主键。

4.5.2 特点
  • 一个表最多只能有一个自增长列
  • 当需要产生唯一标识符或者顺序值时，可设置自增长
  • 自增长列约束的列必须是键列(主键列，唯一键列)
  • 自增约束的列的数据类型必须是整数类型
  • 如果自增列为NULL，会在当前最大值的基础上自增；如果自增列手动指定了具体值，直接赋值具体值。
4.5.3 指定自增约束
  1. 方法一：创建表是指定
CREATE TABLE table_name(
	字段名 数据类型 PRIMARY KEY|UNIQUE AUTO_INCREMENT,
    ...
);
  1. 方法二：通过ALTER TABLE添加
ALTER TABLE <表名> MODIFY 字段名 数据类型 AUTO_INCREMENT;
4.5.3 删除自增约束(和非空一样)
ALTER TABLE <表名> MODIFY 字段名 数据类型;

5. 外键约束(FOREIGN KEY,FK)

前面介绍的完整性约束都是在单表中进行设置，而外键约束则保证多个表(通常为两个表）之间的参照完整性，即构建于两个表的两个字段之间的参照关系。

5.1 概念

设置外键约束的两个表之间会具有父子关系，即子表中某个字段的取值范围由父表所决定。例如，表示一种部门和雇员关系，即每个部门有多个雇员。首先应该有两个表：部门表和雇员表，然后雇员表中有一个表示部门编号的字段deptno，其依赖于部门表的主键，这样字段deptno就是雇员表的外键，通过该字段部门表和雇员表建立了关系。

对于两个具有关联关系的表而言，相关联字段中主键所在的表就是主表（父表），外键所在的表就是从表（子表）。

在具体设置FK约束时，设置FK约束的字段必须依赖于数据库中已经存在的父表的主键，同时外键可以为NULL。

在这里插入图片描述

5.2 特点

  • 从表的外键列必须引用(参考)主表的主键或唯一约束的列：因为参考的值必须是唯一的
  • 在创建外键约束时，如果不给外键约束命名，默认名不是列名，而是自动产生一个外键名，如emp11_ibfk_1，也可以指定外键约束名
  • 创建表时必须先创建主表，再创建从表
  • 删除表是必须先删除从表(或先删除外键约束)，再删除主表
  • 当主表的记录被从表参照时，主表的记录将不允许删除，如果要删除数据，需要先删除从表中依赖该字段的记录，然后才可以删除主表中的记录
  • 当创建外键约束时，系统默认会在所在的列上建立对应的普通索引；删除外键约束之后，必须手动删除对应的索引

看起来，很麻烦，😂，但是一般不用，阿里规范中禁止使用，很明显，从表依赖于主表，尤其是数据变化的时候，还涉及到级联操作，如果数据量庞大同时进行修改，这个无疑是一个非常耗时的操作。

5.3 添加外键约束

设置表中某字段的FK 约束非常简单，其语法形式如下:

CREATE TABLE table_name(
	字段名 数据类型，
    字段名 数据类型，
    ...
    CONSTRAINT 外键约束名 FOREIGN KEY (字段名1)
    	REFERENCES 主表名 (字段名2)
);

1、建表时添加

# 主表，创建主键
CREATE TABLE 主表名
(
	字段名 数据类型 PRIMARY KEY,
    字段名 数据类型，
    ...
);

# 从表，创建从键
CREATE TABLE 从表名
(
    字段名 数据类型 PRIMARY KEY,
    字段名 数据类型，
    ...
    CONSTRAINT 约束名 FOREIGN KEY(外键约束字段名)
    REFERENCES 主表(参考字段名)
);

2、建表后添加

一般情况下，表与表的关联都是提前设计好的，因此，会在创建表的时候就把外键约束定义好，但是也有例外，表后添加语法如下：

ALTER TABLE 从表名 ADD [CONSTRAINT 约束名] FOREIGN KEY(从表字段名) REFERENCES 主表名(被参考字段) [ON UPDATE XX][ON DELETE XX];

范例：

ALTER TABLE emp ADD [CONSTRAINT fk_emp_deptno] FOREIGN KEY(deptno) REFERENCES dept(deptno);

5.4 演示

5.4.1 创建表
#新建数据库
CREATE DATABASE db_maye;
USE db_maye;

#创建表
CREATE TABLE dept
(
	deptno INT PRIMARY KEY COMMENT '部门编号',
	dname VARCHAR(20) NOT NULL  COMMENT '部门名称',
	loc   VARCHAR(20)  COMMENT '部门所在位置'
);

# 创建从表
CREATE TABLE emp
(
	empno INT PRIMARY KEY  COMMENT '员工编号',
	ename VARCHAR(10) NOT NULL  COMMENT '员工姓名',
	deptno INT  COMMENT '员工所在部门编号',	#外键必须使用表级约束
	CONSTRAINT fk_emp_deptno FOREIGN KEY(deptno) REFERENCES dept(deptno)
);
5.4.2 操作表
  • 添加记录
#给员工表添加一条记录
INSERT INTO emp(empno,ename,deptno) VALUES(1234,'wy',10);
# 注意：由于主表中没有 10 号部门，故会报错。

#先给dept添加记录，再执行上面的插入语句即可
INSERT INTO dept(deptno,dname,loc) VALUES(10,'hit','深圳');  # 这个时候从表可以添加部门为10号
  • 删除记录
#删除主表dept中的记录，但是会报错，** 必须先删除从表中deptno=10的信息 **
DELETE FROM dept WHERE deptno=10;

#先删除从表emp中参考指定值的记录,再执行上面的删除语句，这样即可删除
DELETE FROM emp WHERE deptno=10;
  • 修改记录
#修改主表dept中的部门编号(把部门编号为10的改为20)，这个也会报错，因为修改了后，从表数据没有得到修改，所以，可以先删除从表中deptno=10的部门，在修改主表
UPDATE dept SET deptno=20 WHERE deptno=10;

#先删除从表emp中参考指定值的记录，再执行上面的语句，即可成功
DELETE FROM emp WHERE deptno=10;
  • 删除约束和索引
#先查看约束名
SELECT * FROM information_schema.TABLE_CONSTRAINTS
WHERE table_name='emp1';

#删除外键约束
ALTER TABLE emp1 DROP FOREIGN KEY fk_emp1_deptno;

#查看指定表的索引
SHOW INDEX FROM emp1;
#最后手动删除索引
ALTER TABLE emp1 DROP INDEX fk_emp1_deptno;

5.5 阿里开发规范

【强制】不得使用外键与级联，一切外键概念必须在应用层解决。

说明：部门表dept中的deptno是主键，那么员工表emp中的empno则为外键。如果更新部门表中的deptno，同时触发员工表中的deptno更新，即为级联更新。外键与级联更新适用于单机低并发，不适合分布式、高并发集群；级联更新是强阻塞，存在数据库更新风暴的风险；外键影响数据库的插入速度。

5.6 级联操作

从上面外键演示中可以看出，数据的增删改查的时候，主表和从表很多时候，需要有先后关系，比如：

  • 当我们需要删除部门表(主表)信息时，必须先删除员工表(从表)中关联的数据。

级联操作就是解决这个问题的：

  • 级联操作指的就是，当你操作主表时，自动的操作从表，当然这个操作分为几种情况，下面会讲。

一般对于从表和主表最常用的是：两种级联操作

  • 级联删除：当删除主表数据是时自动删除从表中相关数据
  • 级联更新：当一般是主键更新时，自动更新从表的数据

五种级联方式

定义从表的外键时指定的ON UPDATE/ON DELETE子句, InnoDB支持５种方式，分列如下 ：

  • CASCADE 级联方式，这个适用场景比较多。
    • 在主表上update/delete记录时，同步update/delete掉从表的匹配记录
  • SET NULL 设置为NULL
    • 在主表上update/delete记录时，将从表上匹配记录的列为NULL
  • NO ACTION 不允许更新和删除
    • 如果从表中有匹配的记录，则不允许对主表的关联字段更新
  • RESTRICT 限制
    • 同NO ACTION
  • SET DEFAULT
    • 主表有变更时，子表将外键列设置成一个默认的值，但Innodb不能识别…

注意：可以支持多种方式

范例：

CREATE TABLE emp
(
	empno INT PRIMARY KEY  COMMENT '员工编号',
	ename VARCHAR(10) NOT NULL  COMMENT '员工姓名',
	deptno INT  COMMENT '员工所在部门编号',	#外键必须使用表级约束
	CONSTRAINT fk_emp_deptno FOREIGN KEY(deptno) REFERENCES dept(deptno)
    ON UPDATE CASCADE ON DELETE RESTRICT  # 作用：主表和从表同步更新，删除的时候从表有匹配的，则主表不允许删除
);

6. 默认值约束和检查约束

6.1 检查约束（Check）

作用：检查某个字段的值是否符合什么要求，一般指的是值的范围。

  • 创建表时添加检查约束
#方法一
CREATE TABLE stu
(
	 id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	 name VARCHAR(10),
	 gender CHAR CHECK(gender IN('男','女'))   # 简单
);

#2
CREATE TABLE stu
(
	 id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	 name VARCHAR(10),
	 gender CHAR CHECK(gender IN('男','女')),
	 age TINYINT,
	 sal DECIMAL(10,2),
	 CONSTRAINT ck_stu_sal CHECK(sal>200),  # CONSTRAINT 约束的意思
	 CONSTRAINT ck_stu_age CHECK(age BETWEEN 18 AND 120)
);
  • 创建表后添加检查约束
ALTER TABLE stu ADD CONSTRAINT ck_stu_sal CHECK(sal>2000);

删除检查约束

ALTER TABLE stu DROP CHECK ck_stu_sal;

6.2 默认值约束(Default)

当为数据库表中插入一条新记录时，如果没有为某个字段赋值，可以设置默认值。

语法形式如下:

  • 创建表时添加
CREATE TABLE df
(
		id INT PRIMARY KEY,
		name VARCHAR(10) DEFAULT 'maye'
);
  • 创建表后添加
ALTER TABLE df MODIFY name VARCHAR(10) DEFAULT 'hello';
  • 删除默认约束
ALTER TABLE df MODIFY name VARCHAR(10);

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