PostgreSQL 中约束Constraints

在 PostgreSQL 中，约束（Constraints）是用于限制进入数据库表中数据的规则。它们确保数据的准确性和可靠性，通过定义规则来防止无效数据的插入或更新。PostgreSQL 支持多种类型的约束，每种约束都有特定的用途和语法。以下是主要的约束类型及其简要说明：

PRIMARY KEY（主键约束）：
- 确保表中每一行的唯一标识。
- 主键列的值必须唯一且不能为空（NOT NULL）。
- 一个表只能有一个主键，但主键可以包含多个列（复合主键）。
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CREATE TABLE students (
    student_id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL
);
```

FOREIGN KEY（外键约束）：

确保在一个表中的值在另一个表的主键或唯一键中存在。
用于维护表之间的参照完整性。

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CREATE TABLE enrollments (
    enrollment_id SERIAL PRIMARY KEY,
    student_id INT,
    course_id INT,
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(student_id),
    FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES courses(course_id)
);

UNIQUE（唯一约束）：
- 确保列中的所有值都是唯一的。
- 允许空值（NULL），但多个空值不违反唯一性。
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CREATE TABLE students (
    student_id SERIAL PRIMARY KEY,
    email VARCHAR(100) UNIQUE
);
```
CHECK（检查约束）：
- 确保列中的值满足指定的条件。
- 可以在列级别或表级别定义。
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CREATE TABLE students (
    student_id SERIAL PRIMARY KEY,
    age INT CHECK (age >= 0 AND age <= 120)
);
```
NOT NULL（非空约束）：
- 确保列中的值不能为空。
- 可以在列定义时直接指定。
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CREATE TABLE students (
    student_id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL
);
```
EXCLUDE（排除约束）：
- 确保使用指定的运算符（如等于、不等于、小于、大于等）的列组合中的值不会冲突。
- 通常用于确保地理数据（如经纬度）不会重叠。
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CREATE TABLE circles (
    circle_id SERIAL PRIMARY KEY,
    center POINT,
    radius DOUBLE PRECISION,
    EXCLUDE USING GIST (circle_with_radius WITH =, circle_with_center WITH &&)
) WHERE (radius > 0);
```
在上面的例子中，circle_with_radius 和 circle_with_center 是使用表达式索引定义的虚拟列，用于确保没有两个圆重叠。
DEFAULT（默认值约束）：
- 为列指定默认值，当插入数据时没有为该列提供值时，将使用默认值。
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CREATE TABLE students (
    student_id SERIAL PRIMARY KEY,
    enrollment_date DATE DEFAULT CURRENT_DATE
);
```

通过合理地使用这些约束，可以确保数据库中的数据保持一致性、准确性和完整性。在定义表结构时，应该根据业务需求选择适当的约束来限制数据输入。