数据库的约束和主键

洋不写bug2026-01-27 11:28

前言❤️❤️

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日常使用数据库时，很容易不小心存入错误数据（比如给 "年龄" 列存负数、给 "手机号" 列存非数字）

数据库约束就是在创建表时，为列（甚至整张表）设置的规则限制，它能从源头拦截不符合规则的数据写入 ，一旦尝试存错误数据，数据库就会直接报错并拒绝操作，这部分知识是数据库的一个重点，铁汁们在学习时要多练习🐵

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1，约束简介

有一个学生信息的数据库，这个数据库里面有很多表，比如成绩表，发奖学金的表，还有体测表等等，那这些表之间就是通过学号关联在一起的（因为名字可能会有重复，而学号是不会的）
那这时候如果在成绩表中存学号时，手抖打错了，那就可能出现两个人学号一样的情况，那这时候不仅成绩表中一个人的数据本身是错误的，而且表之间的关联关系也是错误的（根据学号查两个人的体测成绩，那么一个人的就是错的）
为了避免这个问题，就需要使用数据库约束，例如在定义表的时候就约束学号不能两个人的相同，让数据库自动帮我们去检查

还可以对表中的数据进行很多约束，不只是唯一性，还可以约束非空，限制值等等，如下图：

2，NOT NULL 非空约束

也就是约束这列的值不能为空，我们如果能预测某个列的值是不可能为空的，比如学号，年龄，那非常建议定义表时对这列加上非空约束，这样能提高查询效率。

例如创建一个学生表，定义名字不为null，尝试插入null，就会报错，提示name不能为null

sql 复制代码 
CREATE table student(
    id BIGINT,
    `name` VARCHAR(32) not null
)

3，UNIQUE 唯一约束

约束一列中不能出现两个重复的数据，例如身份证号，学号之类的

跟NOT NULL用法类似，这里再创建一个叫student1的表，给id列加上UNIQUE约束，在表中加一个id为1的学生

sql 复制代码 
CREATE table student1(
    id BIGINT UNIQUE,
    `name` VARCHAR(32) not null
)
INSERT INTO student1(id,`name`) VALUES(1,"mark");

当我们尝试插入一个学号相同的学生时，就会报错，原因是键'student1.id' 存在重复条目 '1'（这里的key就是键的意思）

但是如果这样写，明明id重复了，都是null，却不会报错：

查询表，就会发现这些数据确实是插入了进去，这是因为null不在unique的判断范围内

4，PRIMARY KEY 主键约束

主键的4大特征：

  1. 主键约束唯一标识数据库表中的每条记录。(也就是唯一标识数据行的身份信息)
  2. 主键必须包含唯一的值，且不能包含 NULL 值。
  3. 每个表只能有一个主键，可以由单个列或多个列组成。
  4. 通常为每张表都指定一个主键，主键列建议使用 BIGINT 类型（因为这样数据表就算有很多的行，也能进行区分）
sql 复制代码 
CREATE TABLE student(
    id BIGINT primary key,
    name varchar(20) not null
)

创建一个学生表，把id作为这个表的主键，查看下表的结构，就会发现这里以及标注id是主键

按照我们前面说的主键的特性，这个id就不能是空，也不能重复，先插入一行正常数据，再进行测试。再插入重复数据，就会报错

sql 复制代码 
INSERT INTO student(id,`name`) VALUES(1,"mark");

插入空值，也会报错

sql 复制代码 
INSERT INTO student(id,`name`) VALUES(NULL,"carrier");

那铁汁们想一下，如果这样写，跟写成主键，是一样的吗？？？

sql 复制代码 
CREATE TABLE student(
    id BIGINT NOT NULL UNIQUE,
    name varchar(20) not null
)

其实是不一样的，我们看前面对定义为主键的表的结构的打印，主键是有特殊的标记的，而不只是非空且唯一，前面说了4条主键的特性，非空且唯一只是其中的一个(如下图)

写非空且唯一仅仅是对这列数据的需求是这样

主键是数据表的一个特性，数据如何组织就是依赖主键的，这个了解一下即可

在表中既然插入主键重复值就会报错，那要是有个学生表，以id作为主键，我们后面可能会更新一个学生的数据，但是不确定这个学生原来在表里面是否存在，就可以提前进行预测，如果主键不冲突就正常插入，主键冲突的话就更新数据： (这个也不是很常用，大家了解下即可)

sql 复制代码 
CREATE TABLE student(
    id BIGINT primary key,
    `name` varchar(20) not null,
    num BIGINT
)

INSERT INTO student(id,`name`,num) VALUES(1,"marrie",10001);
sql 复制代码 
INSERT INTO student(id,`name`,num) VALUES(1,"marrie",10100) 
on DUPLICATE key UPDATE name = "marrie",num = 10100;

查询看下，这行数据已经被成功更新了

5，主键自增

在定义主键时往往把主键列设置为自动增长，让数据库去维护主键列 ，这样就比较方便

把前面的student表删一下，再重新写个表，在主键后面加个auto_increment（auto是自动的意思，increment是增加的意思，合起来就是自增）
插入三条数据，只插入name，不管id

sql 复制代码 
drop table student;
sql 复制代码 
CREATE TABLE student(
    id BIGINT primary key AUTO_INCREMENT,
    name varchar(20) not null
)
sql 复制代码 
INSERT INTO student(`name`) VALUES("carrie");
INSERT INTO student(`name`) VALUES("helena");
INSERT INTO student(`name`) VALUES("helly");

看下表结构，就会发现数据库会帮我们去维护这个主键列

有个特殊情况，就是当我们定义主键列自增后，再给主键列插入null，并不会报错，数据库会将 NULL 解读为「请求自动生成值」，这样既避免了手动指定值的麻烦，又保证了主键的非空性和唯一性

sql 复制代码 
INSERT INTO student(id,`name`) VALUES(NULL,"mark");

主键是这样的：不指定id时，数据库会帮我们自动管理，指定了就按指定的
那如果手动插入了一个id为100的数据，那下次插入数据再让数据库自动管理，那插入的是101，还是5呢？

sql 复制代码 
INSERT INTO student(id,`name`) VALUES(100,"oven");

这里插入一个数据看一下，就会发现是从101开始了 ：

为了搞清楚这个问题，再指定插入一个id为5的这样一行数据，如果接下来不指定id插入数据，数据库自动管理，那插入的id是6，还是102呢？

再插条数据试下，会发现id其实是从102开始的

如果在mysql命令行工具里写上show create table student;（在NAVICAT中写结构显示很简单，基本上看不出来什么）

就会出现这个表的具体结构，如果我们使用主键自增的话，那这里就会显示下一次插入时的自增值

这个自增值只能增加，不能回退 ，因为回退后如果新插入数据的话，就有可能会把以前的数据给覆盖掉（也可以理解成自增值就是当前表中id最大值的下一位）

6，复合主键

前面提到，每个列只能有一个主键

如下，定义一个表时，同时两个列作为主键，就会报错：定义了重复的主键

那如果现在有个订货数据表，有订单编号，供应商编号，还有这批货的价格

不同供货商的订单编号存在相同，不能当作主键，价格由订单编号和供货商编号共同决定
这里就可以把这两列组合起来，共同成为一个主键，具体这样写：

sql 复制代码 
CREATE TABLE `order`(
    order_number BIGINT,
    vendor_id BIGINT,
    price DOUBLE,
    PRIMARY KEY(order_number,vendor_id)
)

插入一条数据

sql 复制代码 
INSERT INTO `order`(order_number,vendor_id,price) VALUES(22,3,999);

接着无论插入订单编号相同，供货商编号不同，还是插入供货商编号相同，订单编号不同的数据，都不会报错(如下图)
因为主键是两者组合在一起的，这样并没有重复。

但是插入一个订单编号和供货商编号都跟原来相同的数据，就报错了

仔细看下报错信息，就会发现：这里的主键是两列组合在一起的（22-3）

那复合主键是一个列为null就报错，还是两个列都为null才报错呢，再来测试一下：

结果是一个列为null就会报错，也就是复合主键下的两个列都不能为null

7，外键约束

外键约束用于定义主表和从表的关系

下面两个表，哪个是主表，哪个是从表呢？

这里博主有个比较好用的方法，可以通过看表的依赖关系来判断，也就是假设一个表没有了，另一个表中的记录是否还有效。

这里学生表没有了，班级表中记录的数据仍然都有效，但是如果班级表没了，那学生表中记录班级的数据就无效了，因为无法确定这些学生是哪个班级的。

因此，学生表是依赖班级表的，学生表就是从表，班级表就是主表
这里有的铁汁会有疑问，那直接在学生表直接写上每个学生的班级就可以了，为什么还要这么麻烦，搞两个表。

假设学生表里有1000个学生，有400个报的是唱歌班，假设后面唱歌班的名字改为了合唱班，如果只用一个表的话，那就要改400个数据；而用两个表，就只需要改1个数据，在班级表里把唱歌班改为合唱班就可以了。
因此设计主从表在一些修改场景下修改会方便很多。

再把之前创建的student表删了，创建student表（从表）和class表（主表），实现主从表的关系

sql 复制代码 
CREATE table class(
    id BIGINT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(20) not NULL
)


CREATE table student(
    id BIGINT PRIMARY KEY auto_increment,
    name varchar(20) not NULL,
    gender VARCHAR(5) not NULL,
    class_id BIGINT,
    foreign key (class_id) REFERENCES class(id)
)

这里要在从表的最后选择哪个列创建为外键，还要加上外键在主表中的引用

先把class（班级表）的数据写进去：

sql 复制代码 
INSERT INTO class(id,name) VALUES(1,"美容班"),(2,"厨师班"),
(3,"武术班"),(4,"唱歌班"),(5,"跳舞班");

这里尝试往student表中写入一个班级编号为6的学生数据，这个班级编号在主表里没有对应，那就会报错

仔细看下报错信息，这个报错就是外键约束冲突错误：

接下来往student表里插入一些数据

sql 复制代码 
INSERT INTO student(id,name,gender,class_id) 
VALUES(1,"懒羊羊","男",1),(3,"沸羊羊","男",2),(4,"美羊羊","男",3);

这时候student表是依赖class表的，那这时候如果尝试删除class表中的数据，因为有外键的校验，也会报错：

当然，尝试删除整个class表也不行：

但是class表中id为5这一行的数据没有来自从表的引用，因此可以正常删除

删除主表时如果从表中有对主表记录的引用，则不允许删除主表中对应的内容。如果必须要删除主表，那就要先删除从表中的数据或外键关系。

这里先删除下从表，主表的数据就可以删除了

sql 复制代码 
drop table student;

不想删student表的话，也可以这样写，解除外键关系（这个外键名是自动生成的，在前面的报错信息那里就能看到），这个也是很少使用，大家了解下即可

sql 复制代码 
ALTER TABLE student drop FOREIGN key student_ibfk_1;

注：我们在工作中在数据库层面不创建外键，因为数据库的数据量太大了，而是在Java层面处理关联关系，保证数据正确，校验完了再入库。

8， DEFAULT默认值约束

这个其实特别简单，意思就是我们没有给某列设置值，就会填入默认值
这里创建一个student表，如果我们在插入数据时没有设置年龄值，那这里年龄就是null

sql 复制代码 
CREATE table student(
   id bigint,
   name varchar(20) not null,
   age int
);

INSERT INTO student(id,name) VALUES(1,"刘备");

删除一下student表，创建时加上默认值约束（default后面加上数字18），这时候没有设置年龄值时年龄就会设为默认值，如下图：

sql 复制代码 
drop table student;

CREATE table student(
   id bigint,
   name varchar(20) not null,
   age int DEFAULT 18
);

INSERT INTO student(id,name) VALUES(1,"刘备");

10，CHECK 约束

check约束可以应用于一个列或者多个列，用于限制列中的数据，从而保证数据的完整性和准确性

在mysql8.0.16版本后才开始支持check约束，之前的版本并不支持，但是写上也不会报错
重构一下学生表，加上check约束：

sql 复制代码 
CREATE table student(
   id bigint PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
   name varchar(20) not null,
   age int DEFAULT(18),
   gender char(1),
   check(age >= 16),
   check(gender = '男' or gender = '女')
);

接着插入不满足约束的数据尝试下，就会报错（这里的student_chk_1就是自动生成的约束名）


还可以在定义列名时就进行限制，也可以限制列跟列之间的关系，示例如下（这里的<>代表不等于）

sql 复制代码 
create table t_check(
   c1 int check(c1 <> 0),
   c2 int check(c2 > 0),
   c3 int,
   CHECK(c3 >= c2)
);



11，总结

在工作中，使用频率最高的三个就是 NOT NULL非空约束、UNIQUE唯一约束、PRIMARY KEY主键约束，使用这三个约束不仅能保证数据的准确性和完整性，还可以有效的提升查询效率
CHECK约束一般就直接在Java程序（C++）程序中实现了，不写在sql语句中
FOREIGN KEY外键约束比较影响查询效率，在大型互联网项目中很少使用

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