SQLite 约束 (Constraints) 面试核心知识点

[1. 什么是数据库约束？](#1. 什么是数据库约束？)

[2. SQLite 中的主要约束类型](#2. SQLite 中的主要约束类型)

[3. 约束详解与面试重点](#3. 约束详解与面试重点)

[3.1 PRIMARY KEY (主键约束)](#3.1 PRIMARY KEY (主键约束))

[3.2 NOT NULL (非空约束)](#3.2 NOT NULL (非空约束))

[3.3 UNIQUE (唯一约束)](#3.3 UNIQUE (唯一约束))

[3.4 FOREIGN KEY (外键约束)](#3.4 FOREIGN KEY (外键约束))

[3.5 CHECK (检查约束)](#3.5 CHECK (检查约束))

[3.6 DEFAULT (默认值约束)](#3.6 DEFAULT (默认值约束))

[4. 约束的定义级别](#4. 约束的定义级别)

1. 什么是数据库约束？

面试官提问： "你能谈谈什么是数据库约束吗？为什么我们要使用它？"

回答要点：

数据库约束（Constraints）是在表的数据列上强制执行的规则。它们的主要目的是保证数据的完整性、准确性和可靠性。

目的：
- 限制可以存储到表中的数据类型。
- 防止无效或"脏"数据进入数据库。
- 维护表与表之间的关系（参照完整性）。
执行时机： 约束会在数据发生变化时（如 INSERT, UPDATE, DELETE）自动检查。如果操作违反了约束，该操作将被拒绝并报错。

2. SQLite 中的主要约束类型

SQLite 支持以下几种主要的约束：

PRIMARY KEY (主键)
NOT NULL (非空)
UNIQUE (唯一)
FOREIGN KEY (外键)
CHECK (检查)
DEFAULT (默认值)

3. 约束详解与面试重点

3.1 `PRIMARY KEY` (主键约束)

定义： 用于唯一标识表中的每一行。
特性：
1. 它隐含了 UNIQUE 和 NOT NULL 两个约束。
2. 一张表最多只能有一个主键。
3. 主键可以是单列，也可以是多列（称为"复合主键"）。

示例：

复制代码

-- 单列主键
CREATE TABLE Users (
    user_id INTEGER PRIMARY KEY, -- 隐含 UNIQUE 和 NOT NULL
    username TEXT
);

-- 复合主键 (表级定义)
CREATE TABLE OrderDetails (
    order_id INTEGER,
    product_id INTEGER,
    quantity INTEGER,
    PRIMARY KEY (order_id, product_id)
);

⭐ SQLite 面试重点：INTEGER PRIMARY KEY 与 ROWID
- 在 SQLite 中，几乎所有的表都有一个隐藏的、唯一的64位有符号整数列，名为 ROWID。
- 如果你将一列定义为 INTEGER PRIMARY KEY（必须是 INTEGER，不能是 INT 或 BIGINT），那么这一列实际上会成为 ROWID 的别名。
- 好处： 这是 SQLite 中最高效的主键类型，因为它直接使用了底层的 ROWID 进行查找，速度极快。
- 对比： 如果你定义 user_id TEXT PRIMARY KEY，SQLite 会为 user_id 单独创建一个索引，并且仍然在内部维护一个 ROWID。
⭐ SQLite 面试重点：AUTOINCREMENT 关键字
- 误区： 很多人认为 INTEGER PRIMARY KEY 就会自动增长。它确实会自动生成一个唯一的 ID，但它可能重用之前删除过的行的 ID。
- AUTOINCREMENT 的真正作用： 当你使用 INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT 时，SQLite 会保证新插入的 ID 永远大于 该表中曾经存在过的任何 ID。即使你删除了 ID 最大的行，下一个 ID 也会继续增长，绝不重用。
- 代价： AUTOINCREMENT 会带来额外的 CPU、内存和磁盘开销，因为它需要一个额外的 sqlite_sequence 表来跟踪每个表的最大 ID。
- 面试结论： 除非你明确需要"ID 永不重用"的特性，否则只使用 INTEGER PRIMARY KEY 是最高效的选择。
  
  -- 推荐的高效方式 (可能会重用已删除的ID)
  CREATE TABLE Logs (
  log_id INTEGER PRIMARY KEY,
  message TEXT
  );
  
  -- 保证ID永不重用 (开销稍大)
  CREATE TABLE Invoices (
  invoice_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
  amount REAL
  );

3.2 `NOT NULL` (非空约束)

定义： 确保该列的值永远不能为 NULL。

示例：

复制代码

CREATE TABLE Products (
    product_id INTEGER PRIMARY KEY,
    name TEXT NOT NULL, -- 商品名不能为空
    price REAL NOT NULL   -- 价格不能为空
);

-- 尝试插入 NULL 将会失败
INSERT INTO Products (name, price) VALUES (NULL, 9.99); -- 错误!

3.3 `UNIQUE` (唯一约束)

定义： 确保该列（或多列组合）中的所有值都是唯一的。
特性：
- 与 PRIMARY KEY 类似，但 UNIQUE 约束允许 NULL 值。
- ⭐ SQLite 面试重点： 在 UNIQUE 约束的列中，你可以存储多个 NULL 值 。SQLite (以及 PostgreSQL) 认为 NULL 不等于 NULL，所以多个 NULL 并不违反唯一性。 (注意：这在 SQL Server 或 Oracle 中行为不同)。
- 一张表可以有多个 UNIQUE 约束。

示例：

复制代码

CREATE TABLE Employees (
    emp_id INTEGER PRIMARY KEY,
    ssn TEXT UNIQUE,      -- 社保号必须唯一 (但允许有人没有社保号, 即 NULL)
    email TEXT UNIQUE     -- 邮箱也必须唯一
);

-- 以下插入在 SQLite 中是允许的
INSERT INTO Employees (ssn) VALUES (NULL);
INSERT INTO Employees (ssn) VALUES (NULL); -- 再次插入 NULL，仍然允许

3.4 `FOREIGN KEY` (外键约束)

定义： 用于在两个表之间建立连接并强制实现参照完整性。
工作原理：
- 它指定一个（或一组）列，称为"子列"，其值必须在另一张表（"父表"）的 PRIMARY KEY 或 UNIQUE 列中存在，或者为 NULL。

示例：

复制代码

-- 1. 创建父表 (Departments)
CREATE TABLE Departments (
    dept_id INTEGER PRIMARY KEY,
    dept_name TEXT NOT NULL
);

-- 2. 创建子表 (Employees)
CREATE TABLE Employees (
    emp_id INTEGER PRIMARY KEY,
    name TEXT,
    dept_id INTEGER, -- 这是外键列
    FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES Departments (dept_id)
        ON DELETE SET NULL  -- 如果父表部门被删除，员工的部门设为NULL
        ON UPDATE CASCADE -- 如果父表部门ID更新，员工的部门ID也跟着更新
);

外键动作 (ON DELETE / ON UPDATE)：
- NO ACTION / RESTRICT (默认)：如果子表存在关联数据，禁止删除/更新父表。
- SET NULL：父表数据变化时，子表对应列设为 NULL。
- SET DEFAULT：父表数据变化时，子表对应列设为默认值。
- CASCADE：父表数据删除/更新时，子表关联的行也级联删除/更新。
⭐ SQLite 面试重点：启用外键
- 在旧版本的 SQLite 中，外键支持默认是关闭的。在现代版本中（3.6.19 之后），通常在编译时默认开启。
- 但为了保证兼容性和安全性，在建立连接后立即执行 PRAGMA foreign_keys = ON; 是一个非常好的习惯，这在面试中是加分项。
  
  -- 在你的应用程序连接数据库后，应首先执行这个命令
  PRAGMA foreign_keys = ON;

3.5 `CHECK` (检查约束)

定义： 允许你指定一个布尔表达式，INSERT 或 UPDATE 的数据必须满足该表达式（即表达式结果为 TRUE）才能被写入。
特性： SQLite 支持 CHECK 约束（但 MySQL 长期忽略它，直到 8.0）。

示例：

复制代码

CREATE TABLE Products (
    id INTEGER PRIMARY KEY,
    name TEXT,
    price REAL CHECK (price > 0), -- 价格必须大于0
    discount REAL,
    -- 表级 CHECK 约束，可以引用多列
    CHECK (discount < price) -- 折扣必须小于价格
);

3.6 `DEFAULT` (默认值约束)

定义： 当 INSERT 语句没有为该列提供值时，自动为其分配一个默认值。

示例：

复制代码

CREATE TABLE Orders (
    order_id INTEGER PRIMARY KEY,
    order_date TEXT DEFAULT (DATE('now')), -- 使用函数作为默认值
    status TEXT DEFAULT 'Pending'          -- 使用常量作为默认值
);

-- 插入时，可以不指定 order_date 和 status
INSERT INTO Orders (order_id) VALUES (101);
-- 数据库中该行将自动填充 (..., '2025-10-29', 'Pending')

4. 约束的定义级别

约束可以在两个级别上定义：

列级约束 (Column-level)：
- 作为列定义的一部分。
- NOT NULL 只能在列级定义。
- 适用于：NOT NULL, PRIMARY KEY, UNIQUE, CHECK, DEFAULT, FOREIGN KEY (单列)。
  
  CREATE TABLE Example (
  id INTEGER PRIMARY KEY,
  email TEXT UNIQUE NOT NULL CHECK (length(email) > 5)
  );
表级约束 (Table-level)：
- 在所有列定义之后，单独定义。
- 必须用于定义"复合主键"或"复合唯一/外键" (即约束涉及多于一列)。
- 适用于：PRIMARY KEY, UNIQUE, CHECK, FOREIGN KEY。
  
  CREATE TABLE Example (
  col1 INTEGER,
  col2 INTEGER,
  col3 TEXT,
  复制代码
```
  -- 表级定义
  PRIMARY KEY (col1, col2),
  UNIQUE (col2, col3)
```
  );