MySQL详解：数据类型、约束

MySQL

• [1. 数据类型](#1. 数据类型)
• • [1.1 数值类型](#1.1 数值类型)
  • • [1.1.1 bit 位类型](#1.1.1 bit 位类型)
    • [1.1.2 整数数据类型](#1.1.2 整数数据类型)
    • [1.1.3 小数类型](#1.1.3 小数类型)
    • • float
      • decimal
  • [1.2 字符类型](#1.2 字符类型)
  • • [1.2.1 char](#1.2.1 char)
    • [1.2.2 varchar 可变长字符串](#1.2.2 varchar 可变长字符串)
    • [1.2.3 日期和时间类型](#1.2.3 日期和时间类型)
    • • date
      • datetime
      • timestamp
    • [1.2.4 enum](#1.2.4 enum)
    • [1.2.5 set](#1.2.5 set)
    • [集合查询函数 find_in_set](#集合查询函数 find_in_set)
• [2. 表的约束](#2. 表的约束)
• • [2.1 NULL 空属性](#2.1 NULL 空属性)
  • [2.2 默认值](#2.2 默认值)
  • [2.3 zerofill 属性](#2.3 zerofill 属性)
  • [2.4 primary key 主键](#2.4 primary key 主键)
  • • 2.4.1主键的创建
    • [2.4.2 主键的删除 操作](#2.4.2 主键的删除 操作)
    • [2.4.3 复合主键](#2.4.3 复合主键)
  • [2.5 unique 唯一键](#2.5 unique 唯一键)
  • • 唯一键的创建
    • 唯一键的删除操作
  • [2.6 foreign key 外键](#2.6 foreign key 外键)
  • • 外键的创建
    • 外键的删除

1. 数据类型

1.1 数值类型

1.1.1 bit 位类型

语法：

bit(M)

• bit ：位字段类型，M表示设置的位数大小（M 不填写，bit 默认值大小为1），字段大小取值（1~64）

由于bit 位字段，只能存储 0或1，由此 bit 字段常用于存储：二进制值、bool值。

注意：bit 位字段在表中显示是按照 ASCLL码对应的值进行显示的

下面来举个例子：

创建 t1 表，在 t1 表中设置一个大小为8的位字段 b，然后插入 10数值，来看看表中内容：

在这里显示不出来对应的数值 10

下面再来试试插入数值为 65 ，对应ASCLL码表中的 A 字符，输出内容：

验证了 bit 字段在显示内容时，只能按照 ASCLL码表中的内容进行显示。

1.1.2 整数数据类型

• 整数字段类型包含以下几个字段：tinyint、smallint、mediumint、int、bigint 等等

下图是不同字段的取值范围以及占用的字符大小：

下面以 tinyint 字段进行展开介绍：

语法：

tinyint 

tinyint unsigned

tinyint 字段有符号整数大小取值范围：（-128 ~ 127）；无符号整数大小取值范围：（0 ~ 255）

下面创建 t2 表，表中设置 num 为 tinyint类型字段，分别插入数值为边界值和越界值看看对应结果：

插入边界值 MySQL没有报错。但是，对于插入超过 tinyint 范围大小的数值MySQL会毫不犹豫直接拦截。

下面再来测试一下MySQL针对 tinyint 无符号整数取值限制：

结果和 tinyint 有符号字段类型一样。

在整数数据中，尽量不使用unsigned，使用有符号整数的数据类型还可以存储负数。对于 tinyint 类型可能存放不下的数据，tinyint unsigned 同样可能存放不下，与其如此，还不如设计时，将 tinyint 类型提升为bigint类型 。

剩下的其他字段类型就不一一举例了，使用方式和 tinyint 一致，不一样的就是存储范围更大了。在对于场景使用挑选对应的类型字段即可。

1.1.3 小数类型

float

语法：

float

float(M, d)

float(M, d) unsigned

• float：浮点类型字段，M 表示显示的长度（不包含小数点），d 指定小数位数，float 字段占用4字节空间

float 字段没有设置 M 显示长度和 d 指定小数部分，那么 float 默认可以存储 7位精度的小数。（存储小数的小数位数大于7位，会发生精度丢失的情况）

注意：存储浮点数的小数部分超过 d 指定的小数位数，MySQL在保存值时会发生四舍五入

举例：创建新表 t3 ，t3 表存有 folat 浮点字段 salary 设置为（4，3），分别插入边界数值以及越界数值：

如上显示，插入小数部分 超过2位后， MySQL 会将多出来小数部分进行四舍五入处理；但是插入数值整数部分超过3位后，MySQL 会即刻报错，因为显示内容 M 是 4 位，输出内容时，不管怎么样小数部分都要显示两位，那么剩下两位只能给整数部分了。

这也是为什么，插入诸如 99.995、99.996... / (-99.995、-99.996... ) 这些数值时会报错了。小数部分超过三位发生四舍五入，进位后变成 100.00 超出显示设置要求直接报错。

这也可以得出一个结论在设置 float 字段类型时，（M, d）直接决定了当前 float 字段的取值范围；

如上，float（4, 2）取值范围 ：（-99.99 ~ 99.99）

• float 无符号类型会将存储负数范围的小数直接去除，只剩下正数小数部分的存储范围

举例，将上面表中的 salary 字段的类型更改为 float 无符号类型，分别插入正数小数和负数小数：

将 float 设置成无符号类型后，MySQL不允许插入有关任何负数以及负数小数值，甚至超过显示数值 4 的小数也不允许插入。

如：float（4，2） unsigned 取值范围为：（0 ~ 99.99）

decimal

语法：

decimal

decimal(M, d)

decimal(M, d) unsigned

• decimal：是用于存储浮点数的字段，与 float 不同的是 decimal 存储小数的精度会高

默认情况下 decimal 最大位数为 65。储存小数最大位数 d 是 30 位（如果 M 不设置，默认为显示 10 ； d 位不设置，默认为0）

在介绍 float 的时候提到过， float 不指定 M 显示长度和 d 小数位数时，默认最大存储小数位数为 7 位。

decimal 使用方法和 float 一致，在这里就不一一举例了，下面主要介绍两者存储小数精度上的区别。

下面来验证一下 float 和 decimal 小数精度存储情况：

分别将 float 和 decimal 存储小数进度设置为 8 位，插入数值后对比

由上也体现了 decimal 存储小数的精度比 float 高。

float 和 decimal 选择取决于业务的处理，如果希望小数的精度高，那么就使用 deimal。

1.2 字符类型

1.2.1 char

语法：

char(L)

• char：固定长度字符串，L是可以存储的长度，单位为字符，取值范围（1 ~ 255）

注意：MySQL 中的 char 要与编程语言中的 char 关键字作区分，char 存储单元为字符，并不是字节

举例，创建 一个以 char（2）为类型的 name 字段，分别插入对应值，检测该字段存储空间的范围：

插入三个以上的字符 MySQL 会直接拦截，这个可以理解，毕竟是超出范围了。从上面显示内容也可以看出，插入存储的是字符，并不是以字节为空间存储。

再来测试一下 char 所允许开辟的最大空间：

char 所能够最大开辟空间是 255 ，超出这个上限 MySQL 会直接报错

1.2.2 varchar 可变长字符串

varchar 字段创建方式和 char 字段创建方式一样，具体方法可以参考 char 字段的创建。

下面主要来介绍 varchar 中的细节：

语法：

varchar(L)

• varchar：可变长度字符串，L表示字符长度，单位为字符，最大长度65535个字节

注意：varchar 可变字符串的最大长度指的是字节，并不是字符

为什么要强调是字节呢？

varchar 会拿出（1 - 3 ）个字节用于记录数据大小，除去这3个字节后，不同编码占用的字节数也会不一样：

1. 当表的编码是 utf8 时（一个字符占用3个字节），varchar(n) 的参数 n 最大值是 65532/3=21844
2. 当表的编码是 gbk 时（一个字符占用2个字节），varchar(n) 的参数 n 最大值是 65532/2=32766

下面来验证，在不同编码下创建 varchar 最大存储字符空间：

在 utf8 编码格式下创建 varchar最大存储字符空间 21844：

在 utf8 编码格式下，创建 varchar 存储空间超出 21844 个字符：

在 gbk 编码格式下创建 varchar 最大存储字符空间 32766：

在 gbk 编码格式下，创建 varchar 存储空间超出 32766个字符：

char 和 varchar 选择：

• 如果数据确定长度都一样，就使用定长（char），比如：身份证，手机号，学号
• 如果数据长度有变化,就使用变长(varchar) ，比如：名字，地址
• 定长的磁盘空间比较浪费，但是效率高。
• 变长的磁盘空间比较节省，但是效率低。
• 定长的意义是，直接开辟好对应的空间
• 变长的意义是，在不超过自定义范围的情况下，用多少，开辟多少

1.2.3 日期和时间类型

date

date

• date：显示日期（yyyy-mm-dd），占用3个字节存储空间

注意：插入日期是按照字符串数据形式进行插入

示例：

当然我们也可以使用其他形式插入对应的日期，但是最后显示的日期最后都会以标准的（yyyy-mm-dd）输出：

不过为了数据的准确性，推荐还是按照标准的格式进行插入

datetime

datetime

• datetime：时间日期格式（yyyy-mm-dd HH:ii:ss），占用八字节

示例：

datetime 的时间日期数据格式也没有严格的标准，用户都可以自定义。但是输出内容会默认按照标准格式进行输出：

timestamp

timestamp

• timestamp ：时间戳，从1970年开始，时刻变化，格式：( yyyy-mm-dd HH:ii:ss )，占用四字节

与前面两个时间类型不同的是，timestamp 不需要用户手动去插入数值。

当一张表设置了 timestamp 类型字段，每次插入新的内容，又或者更新了新的其他字段的数值，timestamp 对应的字段都会更新。

示例：

更新数据：

1.2.4 enum

语法：

enum('选项1', '选项2', '选项3', ...);

• enum：枚举，犹如做单选题，多个选项选择其中一个选项，选项最多可设置 65535 个

在 MySQL 中，出于效率考虑，enum 选项存储的值实际存储的是"数字"。

学过C/C++的老铁应该对 enum 关键字不陌生，有所不同的是在 MySQL 中 enum 的值是从 1 开始；

（选项1 、选项2 、选项3 ...分别对应数字： 1、2、3... ）

示例：

1. 创建 votes表，设置 name 和 gender 字段：
   
2. 插入内容：
   
   当然我们也可以在 gender 字段中，输入数字进行插入：
   
   如果输入的内容超出 gender 字段选项范围 MySQL会直接报错：
   

1.2.5 set

语法：

set('选项1', '选项2', '选项3', ...);

• set：集合，犹如多选题，可以选择多个选项，set 类型最多能设置 64 个选项

set 选项存储的值也是数字，但是这里的数字与枚举数字是有差异的。

set 中的每个选项对应的是位图：

每个字节都包含有 8 个比特位：0000 0000。
set 类型中的选项1，对应一个字节中的最右边第一个比特位
set 类型中的选项2，对应一个字节中的最右边第二个比特位
选项3、选项4 ...依次从右往左对应一个比特位

往表中存有 set 字段插入内容时，设置一个选项，对应的比特位会被置于 1，没有被设置的选项对应比特位还是 0

示例：

1. 创建表 votes1，设置 username 和 hobby 字段：
   
2. 插入内容：
   
   当然，也可以按照 set 类型选项的数字要求进行插入：
   

上面插入数据来看，如果按照数字的方式去设置 set 类型的字段，不利于我们去阅读，还要进行进制转换，这样的的方式是不建议的。

set 类型和 enum 类型一样，如果字段选项中没有对应的选项要求，插入其他内容会出现报错信息：

集合查询函数 find_in_set

上面提到了 set 集合类型，顺便来介绍一下集合查询函数 find_in_set

语法：

find_in_set(sub, str_list);

• sub 是要查询的元素，str_list 是集合

如果 sub 元素在 str_list 集合中，那么这个函数就会将 sub 元素在 str_list 集合中的下标返回；(这里的下标是从1号开始)

如果 sub 元素不在 str_list 集合中，该函数会返回 0.

当然，使用 find_in_set 函数要配合 SQL 语句一起使用

下面来举例：

查询爱好篮球的人员，一般会这样查询：

现在更改要求，查询爱好中包含有篮球的人员，此时就要用到 集合查询函数了：

2. 表的约束

上述提到的数据类型是约束字段的大小、取值范围。数据类型约束字段方式比较单一，从业务逻辑角度保证数据的正确性是远远不够的，这时就需要一些额外的约束手段。

表的约束有很多，下面来介绍几个比较常用约束字段的方式：

2.1 NULL 空属性

空值代表的意思是，在某个字段进行插入操作时可以不用插入相应的值。可以存在有空的情况就会存在不能为空的情况：

• 两个值：null（空）和 not null（不为空）

注意：要区分 null 和 ''、""。在MySQL中，null 表示的是不存在、无值； '' "" 是一个长度为 0 的的字符串，表示一个值。记住 null 和 '' ，不是同一个归类即可！

创建一张表，不对某个字段进行空值约束的设置默认创建的字段是可以存在空值：

可以看到默认创建表中的字段中是可以为空的，下面在来进行插入操作：

数据插入成功，但是仔细看看查询的结果很怪，没有对应的学生名字，怎么会有年龄甚至还有班级？很不符合正常的业务逻辑。因此在设计数据库表的结构的时候，一定要对表中设置限制，就是所谓的约束！

在刚刚创建表的字段中，名字、学号、年龄、班级号在学生表中都是必须存在的，也就是不能设置为空的情况：

下面进行插入操作：

设置字段不能为空时，插入的数据必须存在否则会报错！

2.2 默认值

上面提到，当创建的的字段不去刻意设置空值时，MySQL 默认也会将这个字段默认设置为空值。

那么默认值可以修改吗？答案是可以的。

• 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

用户输入了就用用户的，用户没有输入就用默认值

示例：创建一个t4的表，用于存储人的信息。年龄、性别分别设置有默认值：

可以看到表中的 age 与 gender 字段的默认值已经设置：

接下来插入一些数据看看：

查询插入的所有数据：

可以看到，在设有默认值的字段中，我们可以显示去插入一些数据，sql会优先使用插入的数据；如果没有显示的插入数据，就会使用到默认的值。

下面来看这样的一种情况，空属性 与 默认值 同时存在同一字段：

创建 t5 表，将性别的字段同时设置 空属性与默认值：

下面来插入一些数据：

第一条与第二条数据正常插入，但是当第三条数据插入时，将姓别设置为空时就报错了

NOTE NULL 与 DEFAULT 不冲突，是相互补充的。当字段同时设置了 not null、default，插入列如果不存在，会使用默认值；插入列存在，但是为空时，会报错！

下面还有另一种情况：创建 t6 表，只设置一个字段，不设置任何约束，插入一些数据

上面的表，我没有设置 default ，为什么可以插入 null 值？

如果我们设置了字段，没有对这个字段设置任何的 default 默认值，MySQL 会自动生成 default ，并且设置为空：

2.3 zerofill 属性

字符串的长度表示可以容纳的字符的个数，浮点数的长度可以表示显示的精度。那么，有没有想过数字类型后面的长度有什么作用？

int 类型整数的大小为 4 个字节，那么 int(6) 表示什么意思？ 直接设置变成 6 字节大小？

其实不然，数字类型的长度与存储的大小无关，它约束的是数值显示的长度 。当然，在字段中要设置了 zerofill 属性才能发挥作用，不然数字类型设置了长度是没有任何作用的。

下面来举个例子：创建一张 tt 表，设置两个整数的字段，一个设置有 zerofill 属性，另一个正常设置

下面插入一些数据，将其显示：

字段 a、b 整形都设置了长度，但是只有 a 字段设置了 zerofill 属性。可以看到查询显示的结果，a 字段长度设置为 5，长度不足 5 个长度，剩下的会用 0 填补显示。

• zerofill 字段属性作用就是 ：将数字类型的长度都显示出来，如果显示的数字小于显示长度，会用 0 进行补充

当然在MySQL内部，a 字段存储的内容还是原本那样，只是显示样子发生了改变。下面可以通过 hex 函数来证明：

2.4 primary key 主键

• 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，设置其他类型会报错

2.4.1主键的创建

1. 主键的创建可以是在建表的时候设置，示例：

create table tt13 ( 
	id int unsigned primary key comment '学号不能为空', 
	name varchar(20) not null);

就拿刚刚创建的 tt13 表来举例，直接对主键对应的字段进行重复数据的插入，看看结果：

在这里直接报错，主键约束对应的字段中不能重复，一旦重复，插入操作失败。

2. 主键也可以在表创建之后进行追加设置，利用 alter 语句来进行修改表结构：

alter teble 表 add primary key(字段名);

来看示例，创建一张新的表：

create table tt14 (
	id int unsigned,
 	name varchar(20) not null);

设置主键：

2.4.2 主键的删除 操作

主键的删除也是通过 alter 语句来设置：

alter teble 表 drop primary key;

注意：一张表中只能设置一个主键。所以在对表中的主键进行删除操作时，无需指明对应的字段，MySql 会直接删除主键

就拿上面的 tt14 表来演示删除主键的操作：

2.4.3 复合主键

上面提到，一张表中只能设置一个主键。但是，有些场景会要求多个字段都作为主键，这个时候就要用到复合主键了。

• 复合主键：由两个或两个以上的字段组合而成的主键，用于唯一地标识表中的每一行记录

有一个点要声明一下：复合主键的字段组合值必须是唯一的，但每个单独的列值在表中可能不是唯一的

下面来举个创建主键的示例，创建这样的一个 tt15 表，其中将 id、course字段设置为复合主键：

 create table tt15(
		id int unsigned,
		course char(10) comment '课程代码',
		score tinyint unsigned default 60 comment '成绩',
		primary key(id, course) -- id和course为复合主键
);

实现效果如下：

下面来插入数据检验一下：

在插入前三条数据，id 和 course 字段中只要有一个字段的内容不同，都可以插入成功。一旦两个字段的数据都存在，再次插入相同数据时，就会报错。

复合主键也是主键，如何创建主键就如何删除复合键，在这里就不过多展示了。

2.5 unique 唯一键

在数据库中，并不是所有的数据都适合设置为主键的。

一张表中的主键值允许设置一个，针对一些数据，如果想这个字段的数据不能被重复，主键又被设置了，又该如何处理呢？

此时就要用到唯一键了：

• 唯一键 ：唯一键的本质和主键功能差不多，用于标识字段的唯一的数据 。与主键不同的是，唯一键可以设置为空，且一张表中字段可以设置多个唯一键

可以这样说：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。

举个例子：

每个人都有身份证，身份证作用是在整个国家中唯一标识你的身份一种信息。在公司中，公司为了更加好的管理员工，会给每个员工都设置一个工号。此时，这个工号也是唯一标识你的身份的。如果要设置一张用于存储员工信息的表，这两个字段都要进行唯一标识设置。主键在一张表中，只能被设置一次。这个时候，唯一键的作用就体现出来了。员工的身份证通过主键进行标识，工号进行唯一键进行标识即可。

唯一键既可以创建，也可以进行删除。具体来看下面的示例：

唯一键的创建

• 在创建表的时候，设置唯一键

创建一张学生表，将学生的 id 设置为唯一键：

create table student (
		 id char(10) unique comment '学号，不能重复，但可以为空',
		 name varchar(10)
);

• 在表创建之后，利用 alter 语句来修改表结构，设置唯一键

下面来创建一张 tt16 表，创建完成后设置唯一键：

create table tt16(
		 id char(10),
		 name varchar(10)
);

下面通过 alter 来设置唯一键：

alter table 表 add unique(字段名);

测试唯一键功能：

就拿上面的表进行测试，插入四条信息。一旦唯一键数据重复了，插入即刻报错。

唯一键的删除操作

删除唯一键也是用到了 alter 语句：

alter table 表 drop index 含唯一键的字段名

下面拿 tt16 表进行测试，将 id 字段的唯一键进行删除：

下面再进行数据的插入：

可以看到，id 字段的唯一键约束失效，001 的 id 数据可以进行多次插入。

2.6 foreign key 外键

• 外键：用于建立和维护两个或多个表之间的关联关系

如何去理解上面的概念呢？多张表中的关联关系。

下面来举个例子：

一个年级的学科开设的班级个数是有限的。好比有一个年级有3个班，分别是 1班、2班 和 3班。

此时，要设计两张表：学生表、班级表。

一个学生的信息包含有：学号、姓名、成绩、班级号。

一个班级应该有的信息：班级名称，班级号。

仔细看两张表的信息，可以看到这两张表之间是存在关联的。那就是班级号，通过班级号就可以将两个表关联起来。这样就会导致一个问题，谁限制了谁？班级表限制了学生表？还是学生表限制了班级表？

学校的开设的班级是有上限的，不能说一个学生在不存在的 4班进行上课吧。由此，是班级表限制了学生表，每个学生都应该有对应的班级进行上课。

在这里举例的两张表中，班级表是主表，学生表是从表。外键 用于定义主表和从表之间的关系。

这里简单介绍一下主表、从表：

• 主表：包含主要信息或关键信息的表。通常包含能够唯一标识记录的字段（主键）。
• 从表：从表是包含与主表相关联的详细信息的表。通常包含一个或多个外键，这些外键指向主表的主键，从而建立了表之间的关联。

外键的创建

• 在表创建的时候，设置外键

在这里要注意一点，创建外键的时候，一定一定要确定好两张表之间谁是主表，谁是从表。这个很重要，关系到数据存储的合理性。

上面举例中，如果是学生表为主表就会造成一个问题，不同的学生有各种班级。学校总共就几个班，多出来的哪里来？对此，合理的设计表之间的关联关系是很重要的。

由于外键是用于关联两张表之间的关系的，下面就来创建两张表：班级表、学生表

1. 创建主表：班级表。将班级号设置为主键

create table class (
		id int primary key,
		name varchar(30) not null comment'班级名'
);

2. 创建从表：学生表。学生号设置为主键，学生所在的班级设置为外键

create table student1 (
		id int primary key,
		name varchar(30) not null comment '学生名',
		class_id int,
		foreign key (class_id) references class(id)
);

• 在表创建之后，设置两张表之间的关联关系

alter table 表名 add constraint 约束指定名
foregin key (从表字段) references 主表名(主表字段);

下面创建第二张学生表，在创表之后设置外键：

关联 class 主表 与 student2 从表，设置外键：

在表创建后，设置外键的细节稍微更多一些。下面通过插入一些数据来检验一下外键的约束：

1. 先对班级表进行插入数据：
   
2. 对学生表进行数据的插入：
   

插入一条小明的数据，当班级号大于 3 时，外键约束就体现出来了（整个学校，高一开设的班级就 3 个，插入一个不存在的班级，就很不合理）。

在这里还要提一个点：设置外键后，主表关联从表的字段的数据是不能随随便便进行删除的

示例：删除 class 的 id 字段对应的数据

class 表中的数据关联从表 student2，只要 student2 表的数据还存在，那么 class 表中的数据就不能进行删除操作！

外键的删除

• 通过 alter 语句对外键约束进行删除

alter table 含有外键的表 drop foreign key 外键约束名;

查看外键约束名方法：

show create table 表名\G;

在上面示例中，我们是对从表进行了外键的设置，对此应该查看 student2 外键的约束：

删除 student2 表中的外键约束：

删除外键后，原本由外键约束保证的数据一致性将不再自动维护。

对于数据库的任何删除操作都要慎重考虑后再进行，数据是无价的！

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