表的约束

1.6.1. 概念

为什么需要约束？

真正约束字段的是数据类型,但是数据类型约束很单一,需要有一些额外的约束,更好的保证数据的合法性,从业务逻辑角度保证数据的正确性，如：有一个字段是身份证,要求是唯一的

定义字段的类型无法满足对表的约束：

表字段是否可以为NULL,有没有默认值,表字段的解释能不能加上

对于数字类型的字段可不可以指定默认表示的位数,可不可以将这个字段设置称为唯一标识该行的数据

本质上Mysql是一套数据存储解决方案,除了解决基本的数据存储功能之外,还要保证数据尽可能的安全,减少用户的误操作可能性, 约束的体现,不仅仅可以体现在数据库层面,在我们进行用户业务逻辑编码的时候,我们其实也可以做判断(约束),约束其实不仅仅只能出现在数据库层而上,编码层面也是可以体现

约束是什么：约束是在表上强制执行的数据校验规则，本质上是Mysql通过限制用户操作的方式,来达到维护数据本身安全及数据完整性的一套方案

数据的完整性要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。

约束作为数据库对象，存放在系统表中，也有自己的名字

常见约束：

非空约束

默认值约束

主键约束

外键约束

唯一约束

检查约束

创建约束的时机：

在建表的同时创建

建表后创建（修改表）

约束可定义列级或表级约束

语法：

列级约束：在定义列的同时定义约束

create table 表名 (列名类型约束 )

表级约束：在定义了所有列之后定义的约束

create table 表名 constraint 约束名约束类型 (列信息)

创建表之后添加约束：

alter table 表名 add constraint 约束名约束类型(要约束的列名)

约束名推荐采用：表名_列名_约束类型简介

非空约束

作用：限定某个字段/某列的值不允许为空

两个值：null（默认的）和not null(不为空)

列字段默认一般都是空,但是实际开发时,尽可能保证字段不为空,因为数据为空没办法参与运算

所有数据类型的值都可以是NULL，空字符串不等于NULL，0也不等于NULL

插入数据

mysql> insert into student1(id,name) values('1002','张三');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into student1(id,name) values('1003','李四');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from student1;
+------+----------+------+------+-------+-------+----------+------------+

显示sex之后的列都为NULL，表示内容没有填

插入数据时：

mysql> insert into myclass1 (class_room) values('计科1');
ERROR 1364 (HY000): Field 'class_name' doesn't have a default value

失败，因为 name有约束不能为空

id字段无约束，可以为空

以上为创建表时的设置，也可以创建之后修改：

语法：

alter table <数据表名> change column <字段名> <字段名> <数据类型> not null;

mysql> alter table student1 change column id id int not null;

也可以通过modify修改

mysql> alter table student1 modify name varchar(30) not null;

modify字句中省略not null 相当于设置为可以为空

比如说：
删除not null
mysql> alter table student1 modify id int null;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

或者

默认值约束：
作用：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。

mysql> create table teacher1(id int not null, name varchar(30) not null, sex
char(2) default '女');
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> desc teacher1;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id | int | NO | | NULL | |
| name | varchar(30) | NO | | NULL | |
| sex | char(2) | YES | | 女 | |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.01 sec)

mysql> insert into teacher1(id,name) values('1001','林雪');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from teacher1;
+------+--------+------+
| id | name | sex |
+------+--------+------+
| 1001 | 林雪 | 女 |
+------+--------+------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> insert into teacher1(id,name,sex) values('1002','石磊','男'); # 也可以全字段插入
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select * from teacher1;
+------+--------+------+
| id | name | sex |
+------+--------+------+
| 1001 | 林雪 | 女 |
| 1002 | 石磊 | 男 |
+------+--------+------+
2 rows in set (0.00 sec)

创建表之后增加默认值：

mysql> alter table student1 modify sex char(2) default '女';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

默认值的生效：数据在插入的时候不给该字段赋值，就使用默认值
注意：若某字段都设置了not null和default约束，则按照不插入时会选择默认值，插入时选择插入值，所以此时not null毫无意义
mysql> alter table teacher1 add age int not null default '18';
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> desc teacher1;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id | int | NO | | NULL | |
| name | varchar(30) | NO | | NULL | |
| sex | char(2) | YES | | 女 | |
| age | int | NO | | 18 | |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
4 rows in set (0.01 sec)

not null和defalut一般不需要同时出现,因为default本身有默认值,不会为空

列描述---comment：
列描述没有实际含义,专门用来描述字段,会根据表创建语句保存,供操作者来查看该列的含义，相当于C/C++的注释
mysql> create table myclass2( class_name varchar(20) not null comment '教
室',class_room varchar(20) default '计科2');
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql> desc myclass2;
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| class_name | varchar(20) | NO | | NULL | |
| class_room | varchar(20) | YES | | 计科2 | |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> show create table myclass2\G
*************************** 1. row ***************************
Table: myclass2
Create Table: CREATE TABLE `myclass2` (
`class_name` varchar(20) NOT NULL COMMENT '教室',
`class_room` varchar(20) DEFAULT '计科2' COMMENT '班级'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci
1 row in set (0.00 sec)
主键约束
作用：数据库存储数据不是唯一的目的,还要考虑到提取数据，一般要求数据库表中的记录要有一个特定的唯一标识，来表示唯一性,这个唯一的特定标识就是主键,类似于序号学号这样的唯一标识,可以根据主键来唯一地筛选出一条记录
主键：primary key，用来唯一的约束该字段里面的数据
特点：
主键字段不能为空，不能重复
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
主键约束是最频繁的约束
注意：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。
mysql> create table t1 ( id int unsigned primary key comment '学号不能为空', name
varchar(20) not null ,sex char(2) default '男');
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql> desc t1;
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| id | int unsigned | NO | PRI | NULL | |
| name | varchar(20) | NO | | NULL | |
| sex | char(2) | YES | | 男 | |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.01 sec)
mysql> insert into t1 values(1,'孙文','女');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from t1;
+----+--------+------+
| id | name | sex |
+----+--------+------+
| 1 | 孙文 | 女 |
+----+--------+------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> insert into t1(id,name) values(1,'黎明');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 't1.PRIMARY'

再次插入出错，因为需要保持唯一性

示例：修改表，追加主键
mysql> alter table teacher1 add primary key(id);
Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> desc teacher1;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id | int | NO | PRI | NULL | |
| name | varchar(30) | NO | | NULL | |
| sex | char(2) | YES | | 女 | |
| age | int | NO | | 18 | |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)

注意:如果该字段内有重复值,则不能以该字段新增为主键,必须先把重复的数据去掉然后才能添加该列为主键

删除主键：
alter table 表名 drop primary key;

复合主键：在创建表的时候,在所有字段之后,使用primary key(主键字段列表)来创建主键,如果有多个字段作为主键,可以使用复合主键,这些字段合在一起是一个主键，也就是让多个字段联合在一起作为唯一标识,单个字段主键重复是没有问题的,只要不是成为复合主键的字段一起冲突就行
mysql> create table t2 (id int, hostname varchar(10), ip varchar(20), port int unsigned, primary key (ip,port));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql> desc t2;
+----------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+----------+--------------+------+-----+---------+-------+
| id | int | YES | | NULL | |
| hostname | varchar(10) | YES | | NULL | |
| ip | varchar(20) | NO | PRI | NULL | |
| port | int unsigned | NO | PRI | NULL | |
+----------+--------------+------+-----+---------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)
mysql> insert into t2 values(1,'node1','192,168,48,2',120);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from t2;
+------+----------+--------------+------+
| id | hostname | ip | port |
+------+----------+--------------+------+
| 1 | node1 | 192,168,48,2 | 120 |
+------+----------+--------------+------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> insert into t2 values(2,'node2','192,168,48,3',120);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec) # 可以单个记录重复
mysql> insert into t2 values(3,'node2','192,168,48,2',120);
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '192,168,48,2-120' for key 't2.PRIMARY' # 复合
主键一起冲突，报错

主键自增长
作用：给主键添加自增长的数值
auto_increment：当对应的字段，不给值，会自动的被系统触发，系统会从当前字段中已经有的最大值+1 操作，得到一个新的不同的值。通常和主键搭配使用，作为逻辑主键
注意：
自增长字段必须是整数,自增长字段可以不设置初始值,默认从1开始递增.
被自增长的字段必须作为主键或者其他具有唯一性的键使用,(必须保证这一列字段具有唯一性的字段)
自增长字段也可以插入数据,只要不与已有数据重复即可,之后新增数据会从最大值开始递增.
任何一个字段要做自增长,前提是本身是一个索引（key一栏有值）.
一张表当中最多只能有一个自增长的列
约束的字段必须具备 NOT NULL 属性

先增加主键

mysql> use mydb2_stuinfo;
Database changed
mysql> alter table student1 modify id int primary key;
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

设置自增长

mysql> alter table student1 modify id int auto_increment;
Query OK, 3 rows affected (0.05 sec)
Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0

查看

id自动增加了一位，变成1004

指定自增长的起始值：如果第一条记录设置了该字段的初始值，那么新增加的记录就从这个初始值开始自增。例如，如果表中插入的第一条记录的 id 值设置为 5，那么再插入记录时，id 值就会从 5 开始往上增加

指定自增长的起始值为100

mysql> create table t3 ( id int primary key auto_increment, systemname varchar(10)
not null )auto_increment=100;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

插入一条记录

mysql> insert into t3(systemname) values('Linux');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

插入一条记录

mysql> insert into t3(systemname) values('windows');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from t3;
+-----+------------+
| id | systemname |
+-----+------------+
| 100 | Linux |
| 101 | windows |
+-----+------------+
2 rows in set (0.01 sec)

唯一性约束
产生原因：一张表中有往往有很多字段需要唯一性,数据不能重复,但是一张表中只能有一个主键,唯一键就可以解决表中有多个字段需要唯一性约束的问题

作用：限制某个字段/某列的值不能重复

唯一键和主键的关系：
主键更多的是标识唯一性
唯一键更多的是保证在业务上,不要和别的信息出现重复
主键只能有一个,唯一键能设置多个
主键和唯一键不是对立关系而是补充关系,目的是让数据库创建出一个表具有非常强的约束,彻底杜绝用户的误插入，在一张表当中,可以有一个主键,也可以同时具有唯一键, 它们不是用来对比的,只是负责数据在不同层面的唯一性,既要保证选择成为主键的属性字段不能重复不能为空,同时也要保证本身具有唯一性的列的字段不能出现冲突
主键用来查找,唯一键用来保证数据的完整性
如：学生信息中有身份证号和学号两个字段，可以把身份证号设置成为主键,而所有学生的学号也不能重复,此时就可以把学号设置成唯一键
mysql> create table t4( id int primary key, name varchar(20) unique comment '名子不
能重名，可以为空' );
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql> desc t4;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id | int | NO | PRI | NULL | |
| name | varchar(20) | YES | UNI | NULL | |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

插入数据

mysql> insert into t4 values(1,'刘文');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

唯一键数据重复，插入失败

mysql> insert into t4 values(1,'刘文');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 't4.PRIMARY'
mysql> insert into t4 values(2,'张磊');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from t4;
+----+--------+
| id | name |
+----+--------+
| 1 | 刘文 |
| 2 | 张磊 |
+----+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

唯一键冲突，自增涨字段值不连续

设置id列为自增长

mysql> alter table t4 modify id int auto_increment;
Query OK, 3 rows affected (0.03 sec)
Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0

插入一条记录

mysql> insert into t4(name) values('张磊磊');
ysql> select * from t4;
+----+-----------+
| id | name |
+----+-----------+
| 1 | 刘文 |
| 2 | 张磊 |
| 3 | 张磊磊 |
+----+-----------+
3 rows in set (0.00 sec)

插入一条相同姓名记录

mysql> insert into t4(name) values('张磊磊');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '张磊磊' for key 't4.name'

在插入一条记录，由于上述唯一键冲突，自增长会出现不连续

mysql> insert into t4(name) values('钱明');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from t4;
+----+-----------+
| id | name |
+----+-----------+
| 1 | 刘文 |
| 2 | 张磊 |
| 3 | 张磊磊 |
| 5 | 钱明 |
+----+-----------+
4 rows in set (0.00 sec)

外键约束
作用：限定某个表的某个字段的引用完整性
概念：
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
外键：从表中的某个字段引用自主表的某个字段或多个字段
引用键：主表被引用的字段
外键约束主要定义在从表上,主表则必须是有主键约束或唯一键约束.当定义外键后,要求外键列数据必须在主表的主键列存在或为null

格式：foreign key (从表的字段名称) references 主表名字(主表的字段名称) # 建立外键关联

注意：
主表必须已经存在于数据库中，或者是当前正在创建的表。如果是后一种情况，则主表与从表是同一个表，这样的表称为自参照表，这种结构称为自参照完整性。
必须为主表定义主键。
主键不能包含空值，但允许在外键中出现空值。也就是说，只要外键的每个非空值出现在指定的主键中，这个外键的内容就是正确的。
在主表的表名后面指定列名或列名的组合。这个列或列的组合必须是主表的主键或候选键。
外键中列的数目必须和主表的主键中列的数目相同。
外键中列的数据类型必须和主表主键中对应列的数据类型相同。
定义从表的时候,设置外键其实就是设置了一个关系,在从表当中插入数据的时候,会对插入数据进行校验,校验插入的数据是否存在于主表字段当中,外键就是增加了表和表之间的约束关系。

示例：

定义主表

定义从表：

mysql> create table myclass3_stu( id int primary key, name varchar(30) not null
comment '学生名', class_id int, foreign key (class_id) references myclass3(id) );
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql> desc myclass3_stu;
+----------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+----------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id | int | NO | PRI | NULL | |
| name | varchar(30) | NO | | NULL | |
| class_id | int | YES | MUL | NULL | |
+----------+-------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

主表中插入数据

mysql> insert into myclass3 values(10,'C++'),(20,'Java');
Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)
Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> select * from myclass3;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 10 | C++ |
| 20 | Java |
+----+------+
2 rows in set (0.00 sec)

从表中正常插入数据：

mysql> insert into myclass3_stu values(1,'Li',10),(2,'Sun',20);
Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)
Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> select * from myclass3_stu;
+----+------+----------+
| id | name | class_id |
+----+------+----------+
| 1 | Li | 10 |
| 2 | Sun | 20 |
+----+------+----------+
2 rows in set (0.00 sec)

从表中插入没有班级的记录，受外键控制，报错

mysql> insert into myclass3_stu values(3,'wang',30);
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint
fails (`stu_info`.`myclass3_stu`, CONSTRAINT `myclass3_stu_ibfk_1` FOREIGN KEY
(`class_id`) REFERENCES `myclass3` (`id`))

从表中，收到外键控制，可以使用null替代，表示没有分配班级

mysql> insert into myclass3_stu values(3,'wang',null);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from myclass3_stu;
+----+------+----------+
| id | name | class_id |
+----+------+----------+
| 1 | Li | 10 |
| 2 | Sun | 20 |
| 3 | wang | NULL |
+----+------+----------+
3 rows in set (0.00 sec)

检查约束：
作用：检查约束（check）是用来检查数据表中字段值有效性的一种手段，一般用于设置值的范围
注意：
设置检查约束时要根据实际情况进行设置，这样能够减少无效数据的输入
在默认值和非空约束可看作是特殊的检查约束
注意检查约束在8.0.16之前，MySQL默认但不会强制的遵循check约束（写不报错，但是不生效，需要通触发器完成），8之后就开始正式支持这个约束了

示例2：修改表时添加检查约束

格式：

alter table 表名 add constraint <检查约束名> check(检查约束)
mysql> alter table t5 add constraint check_id check(id>0);
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0

删除表的约束：

MYSQL 笔记3

插入数据

显示sex之后的列都为NULL，表示内容没有填

插入数据时：

失败，因为 name有约束不能为空

id字段无约束，可以为空

语法：

也可以通过modify修改

modify字句中省略not null 相当于设置为可以为空

或者

创建表之后增加默认值：

not null和defalut一般不需要同时出现,因为default本身有默认值,不会为空

再次插入出错，因为需要保持唯一性

先增加主键

设置自增长

查看

指定自增长的起始值为100

插入一条记录

插入一条记录

插入数据

唯一键数据重复，插入失败

设置id列为自增长

插入一条记录

插入一条相同姓名记录

在插入一条记录，由于上述唯一键冲突，自增长会出现不连续

定义主表

定义从表：

主表中插入数据

从表中正常插入数据：

从表中插入没有班级的记录，受外键控制，报错

从表中，收到外键控制，可以使用null替代，表示没有分配班级

格式：