约束说明

数据完整性（Data Integrity）是指数据的精确性（Accuracy）和可靠性（Reliability）。它是防止数据库中存在不符合语义规定的数据和防止因错误信息的输入输出造成无效操作或错误信息而提出的。
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。从以下四个方面考虑：

  • 实体完整性（Entity Integrity）：例如，同一个表中，不能存在两条完全相同无法区分的记录
  • 域完整性（Domain Integrity）：例如：年龄范围0-120，性别范围“男/女”
  • 引用完整性（Referential Integrity）：例如：员工所在部门，在部门表中要能找到这个部门
  • 用户自定义完整性（User-defined Integrity）：例如：用户名唯一、密码不能为空等，本部门经理的工资不得高于本部门职工的平均工资的5倍。

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 TABLE 语句规定约束。

约束分类

  • 根据约束数据列的限制，约束可分为：
    • 单列约束：每个约束只约束一列
    • 多列约束：每个约束可约束多列数据
  • 根据约束的作用范围，约束可分为：
    • 列级约束：只能作用在一个列上，跟在列的定义后面
    • 表级约束：可以作用在多个列上，不与列一起，而是单独定义
  • 根据约束起的作用，约束可分为：
    • NOT NULL非空约束，规定某个字段不能为空
    • UNIQUE唯一约束，规定某个字段在整个表中是唯一的
    • PRIMARY KEY 主键(非空且唯一)约束
    • FOREIGN KEY外键约束
    • CHECK检查约束
    • DEFAULT默认值约束

      注意： MySQL不支持check约束，但可以使用check约束，而没有任何效果

查看某个表已有的约束

  1. #information_schema数据库名（系统库）
  2. #table_constraints表名称（专门存储各个表的约束）
  3. SELECT * FROM information_schema.table_constraints 
  4. WHERE table_name = '表名称';

1. NOT NULL非空约束

限定某个字段/某列的值不允许为空

  • 默认，所有的类型的值都可以是NULL，包括INT、FLOAT等数据类型
  • 非空约束只能出现在表对象的列上，只能某个列单独限定非空，不能组合非空

  • 一个表可以有很多列都分别限定了非空

    添加非空约束

    1. CREATE TABLE emp(
    2. id INT(10) NOT NULL,
    3. NAME VARCHAR(20) NOT NULL,
    4. sex CHAR NULL
    5. );
    1. ALTER TABLE emp
    2. MODIFY sex VARCHAR(30) NOT NULL;

    删除非空约束

    1. ALTER TABLE emp
    2. MODIFY sex VARCHAR(30) NULL;
    3. #去掉 NOT NULL，相当于修改某个非空字段，该字段允许为空

    2. UNIQUE唯一约束

    用来限制某个字段/某列的值不能重复。

  • 同一个表可以有多个唯一约束。

  • 唯一约束可以是某一个列的值唯一，也可以多个列组合的值唯一。
  • 唯一性约束允许列值为空。
  • 在创建唯一约束的时候，如果不给唯一约束命名，就默认和列名相同。
  • MySQL会给唯一约束的列上默认创建一个唯一索引。

    添加唯一约束

    ```sql CREATE TABLE t_course( cid INT UNIQUE, cname VARCHAR(100) UNIQUE KEY, description VARCHAR(200) );
  1. ```sql
  2. CREATE TABLE USER(
  3.  id INT NOT NULL,
  4.  NAME VARCHAR(25),
  5.  PASSWORD VARCHAR(16),
  6.  -- 使用表级约束语法，可以同时约束n个字段组合不重复
  7.  CONSTRAINT uk_name_pwd UNIQUE(NAME,PASSWORD)
  8. );
  1. #添加唯一约束
  2. ALTER TABLE USER 
  3. ADD UNIQUE(NAME,PASSWORD);
  5. #给约束取名字的添加
  6. ALTER TABLE USER 
  7. ADD CONSTRAINT uk_name_pwd UNIQUE(NAME,PASSWORD);
  9. #修改唯一约束
  10. ALTER TABLE USER 
  11. MODIFY NAME VARCHAR(20) UNIQUE;

删除唯一约束

  • 添加唯一性约束的列上也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，唯一索引名就和唯一约束名一样。

  • 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()中排在第一个的列名相同。也可以自定义唯一性约束名。

    1. ALTER TABLE USER 
    2. DROP INDEX uk_name_pwd;

    3. PRIMARY KEY主键约束

    用来唯一标识表中的一行记录。

  • 主键约束相当于唯一约束+非空约束的组合，主键约束列不允许重复，也不允许出现空值。

  • 一个表最多只能有一个主键约束，建立主键约束可以在列级别创建，也可以在表级别上创建。
  • 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空值，并且组合的值不允许重复。
  • MySQL的主键名总是PRIMARY，就算自己命名了主键约束名也没用。
  • 当创建主键约束时，系统默认会在所在的列或列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）。如果删除主键约束了，主键约束对应的索引就自动删除了。
  • 需要注意的一点是，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。

    添加主键约束

    1. CREATE TABLE emp4(
    2. id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    3. NAME VARCHAR(20)
    4. );
    1. CREATE TABLE emp5(
    2. id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    3. NAME VARCHAR(20),
    4. pwd VARCHAR(15),
    5. CONSTRAINT emp5_id_pk PRIMARY KEY(id)
    6. );
    1. #字段列表可以是一个字段，也可以是多个字段，如果是多个字段的话，是复合主键
    2. ALTER TABLE emp5 ADD PRIMARY KEY(NAME,pwd);

    删除主键约束

    1. ALTER TABLE emp5 DROP PRIMARY KEY;

    删除主键约束，不需要指定主键名，因为一个表只有一个主键，删除主键约束后，非空还存在

4. AUTO_INCREMENT自增约束

某个字段的值自增

  • 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

  • 如果插入数据时，自增列指定了 0 和 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，直接赋值为具体值。

    添加自增约束

    1. CREATE TABLE employee(
    2.   eid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    3. ename VARCHAR(20)
    4. );
    1. ALTER TABLE employee MODIFY eid INT AUTO_INCREMENT;

    删除自增约束

    1. #去掉AUTO_INCREMENT相当于删除
    2. ALTER TABLE employee MODIFY eid INT;

    MySQL 8.0自增变量的持久化

    在MySQL 8.0之前，自增主键AUTO_INCREMENT的值如果大于max(primary key)+1，在MySQL重启后，会重置AUTO_INCREMENT=max(primary key)+1，这种现象在某些情况下会导致业务主键冲突或者其他难以发现的问题。下面通过案例来对比不同的版本中自增变量是否持久化。在MySQL 5.7版本中，测试步骤如下：

    1. CREATE TABLE test1(
    2. id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT
    3. );
    1. INSERT INTO test1
    2. VALUES(0),(0),(0),(0);
    1. SELECT * FROM test1;
    2. +----+
    3. | id |
    4. +----+
    5. |  1 |
    6. |  2 |
    7. |  3 |
    8. |  4 |
    9. +----+
    10. 4 rows in set (0.00 sec)
    1. DELETE FROM test1 WHERE id = 4;
    1. INSERT INTO test1 VALUES(0);
    1. SELECT * FROM test1;
    2. +----+
    3. | id |
    4. +----+
    5. |  1 |
    6. |  2 |
    7. |  3 |
    8. |  5 |
    9. +----+
    10. 4 rows in set (0.00 sec)
    1. DELETE FROM test1 where id=5;
    1. INSERT INTO test1 values(0);
    1. SELECT * FROM test1;
    2. +----+
    3. | id |
    4. +----+
    5. |  1 |
    6. |  2 |
    7. |  3 |
    8. |  4 |
    9. +----+
    10. 4 rows in set (0.00 sec)

    从结果可以看出，新插入的0值分配的是4，按照重启前的操作逻辑，此处应该分配6。出现上述结果的主要原因是自增主键没有持久化。在MySQL 5.7系统中，对于自增主键的分配规则，是由InnoDB数据字典内部一个计数器来决定的，而该计数器只在内存中维护，并不会持久化到磁盘中。当数据库重启时，该计数器会被初始化。

    1. SELECT * FROM test1;
    2. +----+
    3. | id |
    4. +----+
    5. |  1 |
    6. |  2 |
    7. |  3 |
    8. |  6 |
    9. +----+
    10. 4 rows in set (0.00 sec)

    从结果可以看出，自增变量已经持久化了。
    MySQL 8.0将自增主键的计数器持久化到重做日志中。每次计数器发生改变，都会将其写入重做日志中。如果数据库重启，InnoDB会根据重做日志中的信息来初始化计数器的内存值。

    5. FOREIGN KEY外键约束

    限定某个表的某个字段的引用完整性。
    比如：员工表的员工所在部门的选择，必须在部门表能找到对应的部分

  • 主表（父表）：被引用的表，被参考的表

  • 从表（子表）：引用别人的表，参考别人的表
    • 例如：员工表的员工所在部门这个字段的值要参考部门表：部门表是主表，员工表是从表。
  • 从表的外键列，必须引用/参考主表的主键或唯一约束的列
  • 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（例如 student_ibfk_1;），也可以指定外键约束名。
  • 创建(CREATE)表时就指定外键约束的话，先创建主表，再创建从表
  • 删表时，先删从表（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记录的数据，然后才可以删除主表的数据
  • 在“从表”中指定外键约束，并且一个表可以建立多个外键约束
  • 从表的外键列与主表被参照的列名字可以不相同，但是数据类型必须一样，逻辑意义一致。
  • 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。但是索引名是外键的约束名。（根据外键查询效率很高）
  • 删除外键约束后，必须手动删除对应的索引

    添加外键约束

    ```sql CREATE TABLE dept( #主表
    1. did INT PRIMARY KEY,        #部门编号
    dname VARCHAR(50) #部门名称 );

CREATE TABLE emp( #从表 eid INT PRIMARY KEY, #员工编号 ename VARCHAR(5), #员工姓名 deptid INT, #员工所在的部门 [CONSTRAINT <外键约束名称>] FOREIGN KEY(deptid) REFERENCES dept(did) ON UPDATE CASCADE ON DELETE RESTRICT #在从表中指定外键约束，后面的约束等级看下面章节

  1. #emp表的deptid和和dept表的did的数据类型一致，意义都是表示部门的编号

);

  1. ```sql
  2. ALTER TABLE emp1
  3. ADD [CONSTRAINT emp_dept_id_fk] FOREIGN KEY(dept_id) REFERENCES dept(dept_id);

外键约束等级

  • CASCADE方式：在父表上UPDATE/DELETE记录时，同步UPDATE/DELETE掉子表的匹配记录
  • SET NULL方式：在父表上UPDATE/DELETE记录时，将子表上匹配记录的列设为NULL，但是要注意子表的外键列不能为NOT NULL
  • NO ACTION方式：如果子表中有匹配的记录，则不允许对父表对应候选键进行UPDATE/DELET操作
  • RESTRICT方式：同NO ACTION， 都是立即检查外键约束
  • SET DEFAULT方式：（在可视化工具SQLyog中可能显示空白）：父表有变更时，子表将外键列设置成一个默认的值，但Innodb不能识别

如果没有指定等级，就相当于RESTRICT 方式。
对于外键约束，最好是采用: ON UPDATE CASCADE ON DELETE RESTRICT 的方式。

删除外键约束

  1. #第一步先查看约束名和删除外键约束
  2. SELECT * FROM information_schema.table_constraints WHERE table_name = '表名称';#查看某个表的约束名
  4. ALTER TABLE 从表名 DROP FOREIGN KEY 外键约束名;
  6. #第二步查看索引名和删除索引。（注意，只能手动删除）
  7. SHOW INDEX FROM 表名称; #查看某个表的索引名
  9. ALTER TABLE 从表名 DROP INDEX 索引名;

外键注意事项

在 MySQL 里，外键约束是有成本的，需要消耗系统资源。对于大并发的 SQL 操作，有可能会不适合。比如大型网站的中央数据库，可能会因为外键约束的系统开销而变得非常慢。
所以， MySQL 允许你不使用系统自带的外键约束，在应用层面完成检查数据一致性的逻辑。也就是说，即使你不用外键约束，也要想办法通过应用层面的附加逻辑，来实现外键约束的功能，确保数据的一致性。
比如：
学生表中的 student_id 是主键，那么成绩表中的 student_id 则为外键。如果更新学生表中的 student_id，同时触发成绩表中的 student_id 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。

6. CHECK检查约束

检查某个字段的值是否符号xx要求，一般指的是值的范围
MySQL5.7 可以使用CHECK约束，但CHECK约束对数据验证没有任何作用。添加数据时，没有任何错误或警告
但是MySQL 8.0中可以使用CHECK约束了。

添加检查约束

  1. CREATE TABLE employee(
  2.       eid INT PRIMARY KEY,
  3.     ename VARCHAR(5),
  4.     gender CHAR CHECK ('男' OR '女'),
  5.     age INT CHECK(age > 20),
  6.     height INT CHECK(height>=0 AND height<3)
  7. );

7. DEFAULT默认约束

给某个字段/某列指定默认值，一旦设置默认值，在插入数据时，如果此字段没有显式赋值，则赋值为默认值。

添加默认约束

  1. CREATE TABLE employee(
  2.       eid INT PRIMARY KEY,
  3.     ename VARCHAR(5),
  4.     tel CHAR(11) NOT NULL DEFAULT '' #默认是空字符串
  5. );
  1. ALTER TABLE employee MODIFY tel CHAR(11) DEFAULT ''; #给tel字段增加默认值约束

删除默认约束

  1. ALTER TABLE employee MODIFY tel CHAR(11); #去掉就删除了