数据库约束 - 技术栈

1、数据库约束

2、NULL约束

3、UNIQUE：唯一约束

4、DEFAULT：默认值约束

[5、PRIMARY KEY：主键约束](#5、PRIMARY KEY：主键约束)

[6、FOREIGN KEY：外键约束](#6、FOREIGN KEY：外键约束)

1、数据库约束

有些时候，对数据库中的数据是有一定要求的，有些数据认为是合法数据，有些是非法数据，靠人工检查是不可行的，所以就有了数据库约束

数据库约束：数据库自动的对数据的合法性进行校验检查的一系列机制。其目的是为了保证数据库中能够避免被插入/修改一些非法的数据

数据库引入约束之后，执行效率就会受到影响，可能会降低很多。例如 unique 约束，会让后续插入数据/修改的数据的时候，都先触发一次查询操作。这意味着，数据库其实是比较慢的系统，也比较吃资源的系统，部署数据库的服务器，很容易成为一整个系统的"性能瓶颈"
MySQL中提供了以下约束：

not null - 指示某列不能存储 null 值。

unique - 保证某列的每行必须有唯一的值。

default - 规定没有给列赋值时的默认值。

primary key - not null 和 unique 的结合。确保某列（或两个列多个列的结合）有唯一标识，有助于更容易更快速地找到表中的一个特定的记录。

foreign key - 保证一个表中的数据匹配另一个表中的值的参照完整性。

check - 保证列中的值符合指定的条件。对于mysql数据库，对check子句进行分析，但是忽略check子句。

2、NULL约束

sql 复制代码

-- 创建表时，指定某列不为空
drop table if exists student;
create table student (
    id int not null,
    sn int,
    name varchar(20),
    qq_mail varchar(20)
);

当没有加null约束时，可以插入null

把 id 属性加上 not null 后，就不能插入空值了

update操作中也不能修改id为空值

3、UNIQUE：唯一约束

sql 复制代码

-- 指定sn列为唯一的、不重复的
drop table if exists student;
create table student (
    id int not null,
    sn int unique,
    name varchar(20),
    qq_mail varchar(20)
);

1. 当没有加unique约束时，可以插入id重复的数据

**2.**把 id 属性加上 unique 后，就不能重复插入了

**3.**unique约束，会让后续插入数据/修改的数据的时候，都先触发一次查询操作，通过这个查询操作，来确定当前这个记录是否已经存在

**4.**与 not null 一样，unique 也不仅限制插入，也会限制修改

Duplicate：重复的

entry：入口；条目，账目，记录

Java 中的 entrySet 方法的 entry 就是条目的意思

^

Java 遍历集合类，都是通过迭代器来进行的。对应的集合类，得实现 lterable 接口才能够进行迭代器遍历，而 Map 没有实现 Iterable，于是就提供了entrySet方法：把Map转换成Set，里面的元素就是一个一个的 Entry(条目，包含了 key和 value)

4、DEFAULT：默认值约束

sql 复制代码

-- 指定插入数据时，name列为空时，默认值unkown
drop table if exists student;
create table student (
    id int not null,
    sn int unique,
    name varchar(20) default 'unkown',
    qq_mail varchar(20)
);

红框部分表示描述这一列的默认值。默认的默认值，是null。可以通过 default约束，来修改默认值

desc表名; desc=>describe描述

order by 列名 desc; desc=>descend 降序

后续插入数据时，default 就会在没有显式指定插入的值的时候生效了

5、PRIMARY KEY：主键约束

sql 复制代码

-- 重新设置学生表结构
drop table if exists student;
create table student (
    id int primary key,
    sn int unique,
    name varchar(20) default 'unkown',
    qq_mail varchar(20)
);

1. 一张表里只能有一个primary key（一个表里的记录，只能有一个作为身份标识的数据）

**2.**虽然只能有一个主键，但是主键不一定只是一个列，也可以用多个列共同构成一个主键(联合主键）

**3.**对于带有主键的表来说，每次插入数据/修改数据，也会涉及到进行先查询的操作

**4.**mysql 会把带有 unique 和 primary key 的列自动生成索引，从而加快查询速度
如何保证主键唯一？

mysql提供了一种"自增主键 "（auto_increment）这样机制：主键经常会使用 int / bigint，当插入数据的时候，不必手动指定主键值，由数据库服务器自己给你分配一个主键会从1开始，依次递增的分配主键的值

自增主键的插入操作：

插入时写作 null 其实是交给了数据库服务器，自行分配主键值

指定主键的值

再插入就会从刚才最大的数值开始，继续往后分配

这样，4-9之间的 id 是浪费了，但浪费就浪费，没事。这时可以通过手动插入4-9，但自动分配就分配不到了

总结：自增主键在数据库内部，相当于使用了一个变量，来保存了当前表的 id的最大值，后续分配自增主键都是根据这个最大值来分配的。如果手动指定id，也会更新最大值
这里的 id 的自动分配，也是有一定局限性的。如果是单个mysql 服务器，没问题的。如果是一个分布式系统,有多个mysql服务器构成的集群，这个时候依靠自增主键就不行了

分布式系统：面临的数据量大（大数据），客户端的请求量比较大（高并发），一台主机搞不定就需要多台主机（分布式）

面试题（进阶）

一台服务器主机，硬盘空间肯定是有限的，当存储较大的数据时，可以引入多个数据库服务器的主机，用分库分表的方式存储

例如，淘宝的商品信息。一个新的商品，商品 id 如何分配呢? 如何保证这里的 id 和其他数据库中 id 不重复呢？

如果只有一个主机，那么可以使用自增主键就可以了。这个例子是使用分库分表的方式存储，一般使用下面的方法：

^

分布式系统中生成唯一id的算法：

公式：分布式唯一 id = 时间戳 + 机房编号 / 主机编号 + 随机因子

说明：

**1.**如果添加商品的速度比较慢，直接使用时间戳就够了，

**2.**但如果一个时间戳之内，添加了多个商品，这些商品，是在不同的主机上的，所以只需要在时间戳的基础上加机房编号 / 主机编号，这样就可以保证同一时间之内，添加到不同主机上的商品的编号，是不同的了

**3.**如果在同一个时间戳的同一个主机上，也要添加多个商品。为了防止这种情况，再在之前的基础上加一个随机因子，虽然一定概率生成相同的因子，但是概率非常小

**4.**公式中的 + 是指字符串拼接，不是算术相加。拼出来的结果是一个比较长的字符串

**5.**如果在同一个ms之内，给同一个主机上添加的多个数据，随机因子恰好相同了，理论上来说，这样的情况是可能存在的。但是程序员做的是工程，做工程的一定会涉及到误差的，只要误差在合理的范围之内，就可以忽略不计

6、FOREIGN KEY：外键约束

例如：

class (classld, name)

student (id, name, classld)

学生表中的 classld 必须在班级表中存在，这个 classld 才是一个合法的id，外键就是用来描述这样的约束的过程的

^

class表中的数据，约束了 student表中的数据

把 class 表，称为"父表"，约束别人的表

把 student 表，称为"子表"，被别人约束的表

实现外键约束：

班级表：create table class (classId int primary key, name varchar (20));

学生表：create table student (id int primary key, name varchar(20), classId int, foreign key (classId) references class(classId));

references：在JavaSE中是引用的意思，这里表示当前表的这一列中的数据，应该出自于另一个表的哪一列

foreign key (classId)：当前表中的classld是被约束的列

references class(classId)：数据是被class表的classld这一列约束的

总结：student 的 classld 的数据要出自于 class 表的 classld 这一列的
insert into class values (100,'1班'), (101,'2班'),(102,'3班');

insert into student values (1,'张三',100);

**1.**当执行这个插入操作时，就会触发针对class表的查询，查询100是否是在class中存在

所以当插入一个在class中不存在的，就会显示如下报错信息

**2.**在update操作中同样会受到约束

update student set classId = 200 where id = 1;

**3.**针对父表进行修改 / 删除操作，如果当前被修改 / 删除的值，已经被子表引用了，这样的操作也会失败，外键约束始终要保持，子表中的数据在对应的父表的列中存在

**4.**外键准确来说，是两个表的列产生关联关系，其他列的修改是不受影响的，比如classId = 100被子表引用了，修改其对应的name不受影响

**5.**要想删除父表，必须先删除子表；直接删除父表会报错，因为父表没了，子表后续添加新元素，就没有参考了

**6.**指定外键约束的时候，要求父表中被关联的这一列，必须是主键或者unique

案例：

创建班级表classes，id为主键：

sql 复制代码

-- 创建班级表，有使用mysql关键字作为字段时，需要使用``来标识
drop table if exists classes;
create table classes (
    id int primary key auto_increment,
    name varchar(20),
    `desc` varchar(100)
);

创建学生表student，一个学生对应一个班级，一个班级对应多个学生。使用id为主键， classes_id为外键，关联班级表 id

sql 复制代码

-- 重新设置学生表结构
drop table if exists student;
create table student (
    id int primary key auto_increment,
    sn int unique,
    name varchar(20) default 'unkown',
    qq_mail varchar(20),
    classes_id int,
    foreign key (classes_id) references classes(id)
);

电商网站（淘宝等）的场景：

商品表(goodsld, ............);

订单表(orderld, goodsld.... , foreign key(goodsld)references商品表(goodsld));

订单表的 goodsld 的数据要出自于商品表的 goodsld 这一列的

^

当用户买了一个商品，过了一段时间之后，商家想把这个衬衫给下架（删除掉），而尝试删除商品表数据的时候，商品表的数据被订单表引用了，是不能删除的，就报错了。那么电商网站是如何做到，保证外键约束存在的前提下实现 "商品下架" 功能的呢？

答：给商品表新增一个单独的列，表示是否在线（不在线，就相当于下架了）

^

商品表(goodsld, name, price...., isOk);

isOk的值为1，表示商品在线值为0,表示商品下线

如果需要下架商品，使用 update 把 isOk 从 1 改为 0 即可。查询商品的时候，都加上 where isOk = 1这样的条件

这种删除方式叫 逻辑删除

电脑中的文件，想删除掉，也是通过逻辑删除的方式实现的。删除后，其实在硬盘上数据还在，只不过被标记成无效了，后续其他文件可以重复利用这块硬盘空间

比如，想把电脑的某个文件彻底删除掉，通过扔进回收站，再清空回收站，这种方式没用。想要让硬盘上的数据彻底消亡，需要一段时间，等后续有文件把这块标记无效的空间重复利用了，才会真正消失

如何才是正确的，彻底删除数据的方式呢？物理删除（销毁硬盘）

7、CHECK约束（了解）

sql 复制代码

drop table if exists test_user;
create table test_user (
   id int,
   name varchar(20),
   sex varchar(1),
   check (sex ='男' or sex='女')
);