13. 约束

约束概述
非空约束
唯一性约束
主键约束
自增长列
外键约束
DEFAULT约束
面试题

约束概述

为什么需要约束

数据完整性是指数据的精确性和可靠性，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：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：例如，年龄范围：0-120，性别范围：男/女
- 引用完整性：例如，员工所在的部门，在部门表中要能找到这个部门
- 用户自定义完整性：例如，用户名唯一、密码不能为空、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
  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，或者在表创建之后通过ALTER TABLE语句规定约束

约束的分类
根据约束数据列的数量，可以分为：
- 单列约束：每个约束只约束一列数据
- 多列约束：每个约束可约束多列数据
根据约束的作用范围，可以分为：
- 列级约束：将此约束声明在某个字段的后面，只能作用在一个列上
- 表级约束：在表中所有字段的后面声明的约束，可以作用在多个列上
根据约束起的作用，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
  如何查看某个表已有的约束
```
//information_schema：数据库名(系统库)
//table_constraints：表名称(专门存储各个表的约束)
SELECT * FROM information_schema.table_constraints
WHERE table_name = '表名称';
```
  非空约束
  基本介绍
作用：限制某个字段的值不允许为空
关键字：NOT NULL
特点：
- 默认所有的类型的值都可以是NULL，包括INT、FLOAT等
- 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，不能组合限定非空
- 一个表可以有很多列都分别限定了非空
- 空字符串不等于NULL，0也不等于NULL
  添加非空约束
  
  建表时

CREATE TABLE 表名称 (
  字段名 数据类型,
  字段名 数据类型 NOT NULL,
  字段名 数据类型 NOT NULL
);

建表后

ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型 NOT NULL;

删除非空约束

ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型 NULL;
或者
ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型;

唯一性约束

基本介绍

作用：限制某个字段的值不能重复
关键字：UNIQUE
特点：
- 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，也可以是多个列组合的值唯一
- 唯一性约束允许列值为空，即允许多条数据的该列值为NULL
- 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
  
  建表时

CREATE TABLE 表名称 (
  字段名 数据类型,
  字段名 数据类型 UNIQUE,
  字段名 数据类型 UNIQUE KEY,//列级约束
  字段名 数据类型
);
CREATE TABLE 表名称 (
  字段名 数据类型,
  字段名 数据类型,
  字段名 数据类型,
  [CONSTRAINT 约束名] UNIQUE KEY(字段列表)//表级约束
  //注意：字段列表中如果是一个字段，表示该列的值唯一
  //如果是两个或更多个字段，那么复合唯一，即多个字段的组合是唯一的
);

建表后

//方式一
ALTER TABLE 表名称 ADD [CONSTRAINT 约束名] UNIQUE KEY(字段列表);
//注意：字段列表中如果是一个字段，表示该列的值唯一
//如果是两个或更多个字段，那么复合唯一，即多个字段的组合是唯一的
//方式二
ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 字段类型 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，那么默认和字段列表中排在第一个的列名相同
- 也可以自定义唯一性约束名
```
ALTER TABLE 表名 DROP INDEX 索引名;
```
  注意：可以通过SHOW INDEX FROM 表名称;查看表的索引
  主键约束
  基本介绍
作用：用来唯一标识表中的一行记录
关键字：PRIMARY KEY
特点：
- 主键约束相当于唯一约束+非空约束的组合，即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
  
  建表时

CREATE TABLE 表名称 (
  字段名 数据类型 PRIMARY KEY, //列级约束
  字段名 数据类型,
  字段名 数据类型
);
CREATE TABLE 表名称 (
  字段名 数据类型,
  字段名 数据类型,
  字段名 数据类型,
  [constraint 约束名] PRIMARY KEY(字段列表) //表级约束
);

建表后

ALTER TABLE 表名称 ADD PRIMARY KEY(字段列表);

删除主键约束

ALTER TABLE 表名称 DROP PRIMARY KEY;

说明：

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

自增长列

基本介绍
作用：某个字段的值自增
关键字：AUTO_INCREMENT
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顺序值时，可设置为自增长列
- 自增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
- 如果自增长列的值指定为0 或 null，则会在当前最大值的基础上自增；如果自增列指定为其他的具体值，则直接赋值为该具体值
  添加自增约束
  
  建表时

CREATE TABLE 表名称 (
  字段名 数据类型 PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  字段名 数据类型 UNIQUE KEY NOT NULL,
  字段名 数据类型 UNIQUE KEY,
  字段名 数据类型 NOT NULL DEFAULT 默认值,
);
CREATE TABLE 表名称(
  字段名 数据类型 DEFAULT 默认值 ,
  字段名 数据类型 UNIQUE KEY AUTO_INCREMENT,
  字段名 数据类型 NOT NULL DEFAULT 默认值,,
  PRIMARY KEY(字段名)
);

说明：开发中，一旦主键作用的字段上声明为AUTO_INCREMENT，则我们在添加数据时，就不要给主键对应的字段赋值

建表后

ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型 AUTO_INCREMENT;

删除自增约束

ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型;

MySQL8.0新特性—自增变量的持久化

在MySQL5.7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
MySQL8.0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

外键约束

基本介绍
作用：限定某个表的某个字段的引用完整性
关键字：FOREIGN KEY
主表和从表
- 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
特点：
- 从表的外键列，必须引用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，也可以指定外键约束名
- 创建表时就指定外键约束的话，先创建主表，再创建从表
- 删除表时，先删除从表，再删除主表
- 当主表的记录被从表引用时，主表的记录将不允许删除，如果要删除数据，需要先删除从表中引用该记录的数据，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
- 从表的外键列的名字与主表被引用的列的名字可以不相同，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
- 删除外键约束后，必须手动删除对应的索引，即删除约束名
  添加外键约束
  
  建表时

CREATE TABLE 主表名称 (
  字段1 数据类型 PRIMARY KEY,
  字段2 数据类型
);
CREATE TABLE 从表名称 (
  字段1 数据类型 PRIMARY KEY,
  字段2 数据类型,
  //表级约束
  [CONSTRAINT 约束名称] FOREIGN KEY (从表的字段) REFERENCES 主表名(主表的字段) 
  [ON UPDATE 约束等级] [ON DELETE 约束等级]
);

建表后

ALTER TABLE 从表名 
ADD [CONSTRAINT 约束名称] FOREIGN KEY (从表的字段) 
REFERENCES 主表名(主表的字段) [ON UPDATE 约束等级] [ON DELETE 约束等级];

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/DELETE操作
RESTRICT方式：同NO ACTION，都是立即检查外键约束
SET DEFAULT方式：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

说明：

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
```sql //第一步：先查看约束名和删除外键约束 SELECT * FROM information_schema.table_constraints WHERE table_name = ‘表名称’; ALTER TABLE 从表名 DROP FOREIGN KEY 外键约束名;

//第二步：查看索引名和删除索引(注意：只能手动删除) SHOW INDEX FROM 表名称; ALTER TABLE 从表名 DROP INDEX 索引名;

<a name="OkLrx"></a>
#### 开发场景

1. 如果两个表之间有关系（一对一、一对多），它们之间是否一定要建外键约束？

不是的

2. 建和不建外键约束有什么区别？
   1. 建外键约束，操作（创建表、删除表、添加、修改、删除）会受到限制，从语法层面受到限制
   1. 不建外键约束，操作不受限制。要保证数据的引用完整性，只能依靠程序员的自觉，或者是在Java程序中进行限定
3. 建和不建外键约束和查询有没有关系？

没有

4. 说明：在MySQL中，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，可能会因为外键约束的系统开销而变得非常慢。所以，MySQL运行你不使用系统自带的外键约束，而在应用层面完成检查数据一致性的逻辑
4. 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。 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
<a name="be1Au"></a>
### CHECK约束
<a name="cm7yG"></a>
#### 基本介绍

- 作用：检查某个字段的范围是否符合xx要求
- 关键字：CHECK
- 说明：MySQL5.7可以使用CHECK约束，但是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。而在MySQL8.0中可以使用CHECK约束了
<a name="BNAV3"></a>
#### 举例
```sql
CREATE TABLE test (
  id INT,
  last_name VARCHAR(15),
  salary DECIMAL(10, 2) CHECK(salary > 2000),
  gender CHAR CHECK('男' or '女')
);

DEFAULT约束

基本介绍

作用：给某个字段指定默认值，一旦设置默认值，那么在插入数据时，如果此字段没有显式赋值，则赋值为默认值
关键字：DEFAULT
添加DEFAULT约束

建表时

CREATE TABLE 表名称 (
  字段名 数据类型 PRIMARY KEY,
  字段名 数据类型 UNIQUE KEY NOT NULL,
  字段名 数据类型 UNIQUE KEY,
  字段名 数据类型 NOT NULL DEFAULT 默认值,
);
//说明：默认值约束一般不在唯一键和主键列上加

//举例
CREATE TABLE employee (
  eid INT PRIMARY KEY,
  ename VARCHAR(20) NOT NULL,
  gender CHAR DEFAULT '男',
  tel CHAR(11) NOT NULL DEFAULT ''
);

建表后

ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型 DEFAULT 默认值;
ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型 DEFAULT 默认值 NOT NULL;

注意：

如果这个字段原来有非空约束，你还想保留非空约束，那么在添加默认值约束时，还得保留非空约束，否则非空约束就被删除了
同理，在给某个字段加非空约束也一样，如果这个字段原来有默认值约束，你还想保留，也要在MODIFY语句中保留默认值约束，否则就删除了
删除DEFAULT约束
```sql //删除默认值约束，也不保留非空约束 ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名数据类型;

//删除默认值约束，保留非空约束 ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名数据类型 NOT NULL; ```

面试题

为什建表时，加NOT NULL DEFAULT ''或DEFAULT 0?

不想让表中出现NULL值

为什不想要NULL的值
1. 不好比较，比较时只能用专门的IS NULL 和 IS NOT NULL来比较。碰到运算符，通常返回NULL
2. 效率不高
带AUTO_INCREMENT约束的字段值是从1开始的吗？
1. 默认初始值是1，每新增一条记录，字段值自动加1
2. 但是还可以指定第一条插入记录的自增字段的值，这样新插入的记录的自增字段值从初始值开始递增
3. 添加主键约束时，往往需要设置字段自动增加属性

约束概述

为什么需要约束

什么是约束

约束的分类

如何查看某个表已有的约束

非空约束

基本介绍

添加非空约束

删除非空约束

唯一性约束

基本介绍

添加唯一约束

删除唯一约束

主键约束

基本介绍

添加主键约束

删除主键约束

自增长列

基本介绍

添加自增约束

删除自增约束

MySQL8.0新特性—自增变量的持久化

外键约束

基本介绍

添加外键约束

约束等级

删除外键约束

DEFAULT约束

基本介绍

添加DEFAULT约束

删除DEFAULT约束

面试题