MySQL 表的约束

1.1 概念

1.1.1为什么需要约束

数据类型本身也是一种约束，但是数据类型的限制比较单一，我们还需要额外的约束规则，从业务逻辑层面保障数据合法、正确。比如身份证字段，除了字符类型限制，还要求整条记录里面身份证不能重复，单纯依靠字段类型无法实现这类需求。

字段类型无法覆盖的需求：

字段是否允许为 NULL
字段是否可以设置默认值
给字段增加说明注释
数字字段的业务范围限制
设置字段作为行的唯一标识

MySQL 是数据存储方案，除了存放数据，还要尽可能保障数据安全，降低人为误操作带来的脏数据。

补充：约束不只是数据库层面可以实现，后端业务代码里面同样可以增加判断校验。数据库约束是底层兜底方案。

1.1.2约束是什么

约束是在数据表上强制执行的数据校验规则。本质是 MySQL 通过限制用户的增删改操作，维护数据安全与数据完整性。

数据完整性分为四类：

实体完整性：同一张表中，不能存在两条完全一样、无法区分的记录。
域完整性：限定字段取值范围，例如年龄 0~120，性别只能是男 / 女。
引用完整性：关联表之间的数据合法性，例如员工的部门编号，在部门表中必须存在。
用户自定义完整性：根据业务自定义规则，如用户名唯一、密码非空；部门经理薪资不能高于本部门普通员工平均工资的 5 倍。

约束属于数据库对象，保存在系统表中，拥有独立的约束名称。

MySQL 常用约束类型：

非空约束 NOT NULL
默认值约束 DEFAULT
主键约束 PRIMARY KEY
外键约束 FOREIGN KEY
唯一约束 UNIQUE
检查约束 CHECK

约束创建时机：

创建表的时候同步定义约束
表创建完成之后，修改表结构追加约束

约束分为列级约束、表级约束：

列级约束：写在字段定义的后面，只对当前这一列生效
表级约束：所有字段定义完成之后再声明，可以支持多字段联合约束

1.2 语法

列级约束语法：在定义列的同时定义约束

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create table 表名(列名 类型 约束);

表级约束语法：所有列定义完毕后定义约束

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create table 表名 (
    列名1 类型,
    列名2 类型,
    constraint 约束名 约束类型(列信息)
);

建表之后新增约束通用语法：

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

约束命名推荐规范：表名_列名_约束类型简写，方便后期维护、查找、删除约束。

1.3 非空约束 NOT NULL

作用：限定某个字段的值不允许为空 。字段有两种状态：NULL（默认，允许为空）、NOT NULL（不允许为空）。

默认情况下字段允许为空。开发中核心业务字段尽量设置非空，因为 NULL 值无法正常参与运算。

重点区分：所有数据类型都可以存 NULL；空字符串 ''、数字 0 都不等于 NULL。

业务场景举例：班级表包含班级名称、教室名称。班级名称必须填写，没有班级名这条记录没有意义；教室名称可以暂时留空，表示教室还未分配。这类需求就需要非空约束实现。

建表示例：

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create table class (
    id int,
    class_name varchar(30) not null,
    room varchar(30)
);

建表之后修改非空约束

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-- change方式，字段名需要写两次
alter table student1 change column id id int not null;

-- modify方式（更推荐）
alter table student1 modify name varchar(30) not null;

说明：modify 语句中如果省略 not null，代表该字段恢复为允许为空。

⚠️ 注意：修改约束前要检查表内已有数据，如果该字段已经存在 NULL，直接设置 NOT NULL 会报错，修改失败。

删除非空约束（改为允许为空）

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alter table student1 modify id int null;
-- 简写写法
alter table student1 modify name varchar(30);

1.4 默认值约束 DEFAULT

作用：给字段预先设置默认值。插入数据时，如果不给这个字段显式赋值，自动填充默认值。生效条件：插入语句没有给该字段赋值。

注意：同一个字段同时设置 not null + default，not null 不会拦截插入；不赋值自动使用默认值，此时 not null 约束意义不大。

示例：

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create table test2(
    id int not null,
    name varchar(30) not null,
    sex char(2) default '女' not null
);

插入数据时不指定 sex 字段，sex 会自动填充默认值 女。

建表后追加默认值场景：建表时 age 没有设置默认值，业务中新录入学员大部分年龄都是 18 岁，后期追加默认值

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alter table test3 modify age int unsigned default 18;

1.5 列描述 ------ COMMENT

comment 是字段注释，没有校验约束功能，只用来描述字段含义，相当于 C/C++ 里面的注释。注释信息会保存在建表语句中，但是 desc 表名 无法查看注释，必须使用 show create table 表名 查看完整建表语句。

示例：

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create table user_info (
    id int primary key comment '用户编号',
    id_card varchar(18) comment '身份证号码'
);

1.6 主键约束 PRIMARY KEY

数据库除了存储数据，还需要快速检索数据。主键就是一条记录的唯一标识，类似学号、编号，可以通过主键精准定位一条记录。

主键特点：

主键字段不能为空、不能重复
一张表最多只能有一个主键
主键字段通常选用整型
主键是项目开发中使用最频繁的约束

补充：创建主键的时候，MySQL 会自动为主键建立索引，基于主键查询速度更快；删除主键约束，对应的主键索引也会同步删除。业务上尽量不要修改主键的值，主键是行的唯一标识，修改主键容易破坏数据完整性。

建表时添加主键（列级）

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create table test5(id int primary key, name varchar(30) not null);

主键不能重复、不能为空，违反规则插入直接报错。

建表之后追加主键

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alter table test2 add primary key(id);

⚠️ 注意：如果目标字段里面已经存在重复数据，无法添加主键，需要先清理重复数据。

删除主键

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alter table test2 drop primary key;

复合主键（联合主键，表级约束）多个字段组合在一起作为主键，组合整体不能重复，单独一列的值允许重复。适合 IP + 端口这类场景：

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create table test6(
    id int,
    hostname varchar(10),
    ip varchar(20),
    port int unsigned,
    primary key(ip,port)
);

1.7 主键自增长 AUTO_INCREMENT

作用：搭配主键使用，实现字段自动递增。不给该字段赋值时，系统读取当前字段最大值，+1 生成新值。

自增长约束硬性要求：

自增长字段必须是整数类型
字段必须是主键或者唯一键（字段具备唯一性，key 列有索引）
一张表里面最多只能有一个自增长字段
自增长字段隐含 NOT NULL
支持手动插入指定值，只要不和已有主键冲突即可；后续自增从表里最大值继续递增

先给字段添加主键，再开启自增长

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alter table test2 add primary key(id);
alter table test2 modify id int auto_increment;

测试插入，不指定 id，自动递增：

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insert into test2(name,sex) values('张三','男');

自定义自增长起始值

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create table test7(
    id int primary key auto_increment,
    name varchar(30) not null
) auto_increment=100;

注意：自增起始参数写在括号外面。设置完成后，第一条自动生成的数据从 100 开始。

⚠️ 坑点：自增计数器，无论插入成功还是失败，计数器都会 + 1，会出现自增断号现象。

1.8 唯一性约束 UNIQUE

主键一张表只能有一个，当业务中有多个字段都要求不能重复时，使用唯一约束。

作用：限制字段的值不能重复。

主键和唯一键的关系：

主键：标识整条记录唯一性，用于检索，一张表只能一个，不允许 NULL
唯一键：满足业务字段唯一性，一张表可以设置多个，允许 NULL
二者是互补关系，不是对立关系，共同保证数据完整性

业务举例：学生表，id 作为主键用来检索；身份证号不能重复，设置为唯一约束。

建表示例：

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create table test8(id int primary key, name varchar(30) unique);

本例中 name 不能重复，但是可以写入 NULL。

1.9 外键约束 FOREIGN KEY

作用：维护表与表之间的引用完整性。

概念说明：

主表（父表）：被引用、被参考的表
从表（子表）：引用主表数据的表
外键：从表中引用主表的字段
引用键：主表上被引用的字段

外键定义在从表上；主表被引用的字段必须是主键或者唯一键。规则：从表外键的值，要么在主表引用字段中存在，要么是 NULL。

语法：

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foreign key (从表的字段名称) references 主表名字(主表的字段名称)

业务示例：班级表为主表，学生表为从表，学生表 class_id 关联班级表 id。新增学生的 class_id=30，前提是班级表中已经存在 id=30 的班级；想要删除班级表 id=20 的班级，要先删掉所有 class_id=20 的学生记录；class_id 可以填 NULL，代表学生暂未分配班级。

外键约束注意事项：

主表必须提前存在，或者和从表同时创建；同一张表引用自身叫做自参照表
主表被引用列必须是主键或者候选键
主键不能为 NULL，但是外键允许为 NULL
外键字段数量、数据类型，必须和主表引用字段保持一致

实操示例

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-- 定义主表：班级表
create table myclass(id int primary key, class_name varchar(20) not null);

-- 定义从表：学生表
create table myclass_stu(
    id int primary key,
    name varchar(30) not null,
    class_id int,
    foreign key(class_id) references myclass(id)
);

-- 主表插入班级数据
insert into myclass values(1,'C++'),(2,'JAVA');

-- 正常插入学生
insert into myclass_stu values(1,'Li',1),(2,'Sun',2);

-- 报错：主表不存在id=3的班级，外键拦截
insert into myclass_stu values(3,'Zhang',3);

-- class_id为NULL，允许插入，表示未分配班级
insert into myclass_stu values(3,'Zhang',null);

1.10 检查约束 CHECK

作用：校验字段的值是否符合业务条件，用来限定取值范围，拦截无效数据。

理解：NOT NULL、DEFAULT 可以看作是特殊的检查约束。

版本重点：MySQL8.0.16 之前，写 CHECK 语法不会报错，但是约束不生效，只能通过触发器实现；8.0.16 版本及以后正式支持 CHECK 约束。

示例：薪资大于 0，小于 15000

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create table test1(
    id int primary key,
    name varchar(30) not null,
    salary float,
    check(salary>0 and salary<15000)
);

insert into test1 values(1,'Li',10000.5);
-- 超出范围，插入失败
insert into test1 values(2,'Sun',17000);

1.11 删除表的约束

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-- 删除非空约束
alter table 表名 modify 列名 类型;

-- 删除唯一约束
alter table 表名 drop index 惟一约束名;

-- 删除主键约束
alter table 表名 drop primary key;

-- 删除外键约束
alter table 表名 drop foreign key 外键名;