MySQL学习之完整性约束详解

数据完整性指的是数据的一致性和正确性。完整性约束是指数据库的内容必须随时遵守的规则。若定义了数据完整性约束，MySQL会负责数据的完整性，每次更新数据时，MySQL都会测试新的数据内容是否符合相关的完整性约束条件，只有符合完整性的约束条件的更新才被接受。

1、主键约束

主键就是表中的一列或多个列的组合，其值能唯一地标识表中的每一行。MySQL为主键列创建唯一性索引，实现数据的唯一性。在查询中使用主键时，该索引可用来对数据进行快速访问。通过定义PRIMARY KEY约束来创建主键，而且PRIMARY KEY约束中的列不能取空值。如果PRIMARY KEY约束是由多列组合定义的，则某一列的值可以重复，但PRIMARY KEY约束定义中所有列的组合值必须是唯一的。

可以使用两种方式定义主键来作为列或表的完整性约束。作为列的完整性约束时，只需在列定义的时候加上关键字PRIMARY KEY。作为表的完整性约束时，需要在语句最后加上一条PRIMARY KEY（col_name,...）语句。

例：创建表book_copy，将书名定义为主键

CREATE TABLE book_copy
(图书编号 varchar(6) NULL,
书名 varchar(20) NOT NULL PRIMARY KEY,
出版日期 date
);

当表中的主键为复合主键时，只能定义为表的完整性约束。

创建course表来记录每门课程的学生学号、姓名、课程号和学分。其中学号、课程号构成复合主键

CREATE TABLE course
(学号 varchar(6) NOT NULL,
姓名 varchar(8) NOT NULL,
课程号 varchar(3),
学分 tinyint,
PRIMARY KEY(学号，课程名)
);

原则上，任何列或者列的组合都可以充当一个主键。但是主键列必须遵守一些规则：

1、每个表只能定义一个主键。关系模型理论要求必须为每个表定义一个主键。然而，MySQL并不要求这样，即可以创建一个没有主键的表。但是，从安全角度应该为每个基本表指定一个主键。主要原因在于，没有主键，可能在一个表中存储两个相同的行。当两个行不能彼此区分时，在查询过程中，它们将会满足同样的条件，更新的时候也总是一起更新，容易造成数据库奔溃。

2、表中两个不同的行在主键上不能具有相同的值，这就是唯一性规则。

3、如果从一个复合主键中删除一列后，剩下的列构成主键仍然满足唯一性原则，那么，该复合主键是不正确的，这条规则称为最小化规则。也就是说，复合主键不应该包含不必要的列。

4、一个列名在一个主键的列表中只能出现一次。

MySQL自动地为主键创建一个索引。通常，这个索引名为PRIIMARY。不过，也可以重新给改索引另起名。

例：创建course表来记录每门课程的学生学号、姓名、课程号和学分。其中学号、课程号构成复合主键，将主键创建的索引命名为INDEX_C

CREATE TABLE course
(学号 varchar(6) NOT NULL,
姓名 varchar(8) NOT NULL,
课程号 varchar(3),
学分 tinyint,
PRIMARY KEY INDEX_C(学号，课程名)
);

2、替代键约束

替代键像主键一样，是表的一列或一组列，他们的值在任何时候都是唯一的。替代键是没有被选做主键的候选键。定义替代键的关键字是UNIQUE

例：在表book中将图书编号作为主键，书名列定义为一个替代键。 

CREATE TABLE book
(
图书编号 varchar(20) NOT NULL,
书名 varchar(20) NOT NULL UNIQUE,
PRIMARY KEY(图书编号)
); 

在MySQL中替代键和主键的区别主要有以下几点：

1、一个数据表只能创建一个主键。但一个表可以有若干个UNIQUE键，并且他们甚至可以重合，例如，在C1和C2列上定义了一个替代键，并且在C2和C3列上定义了另一个替代键，这两个替代键在C2列上重合了，这是MySQL允许的。

2、主键字段的值不允许为NULL，而UNIQUE 字段的值可以是NULL，但必须使用NULL或NOT NULL声明。

3、创建PRIMARY KEY约束时，系统自动产生PRIMARY KEY索引。创建UNIQUE约束时，系统自动产生UNIQUE索引。

3、参照完整性约束

只有图书目录表中有的图书才可以销售，因此，在Sell表中的所有图书必须是Book表有的图书，也就是说存储在Sell表中的所有图书编号必须存在于Book表的图书编号列中。同样Sell表中的所有身份证号也必须出现在Members表的身份证号列中。这种类型的关系就是参照完整性约束。参照完整性约束都是一种特殊的完整性约束，实现为一个外键。所以Sell表中的图书编号列和身份证号列都可以定义为一个外键。可以在创建表或修改表时定义一个外键声明

定义外键的语法格式：REFERENCES 表名 [ ( 列名 | (长度）] [ ASC | DESC ],...) ]

[ON DELETE { RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION } ]

[ON UPDATE { RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION } ]

外键被定义为表的完整性约束，语法中包含了外键所参照的表和列，还可以声明参照动作。如果没有指定动作，两个参照动作就会默认地使用RESTRICT。

MySQL参照完整性约束目前只可以用在那些使用InnoDB存储引擎创建的表中，对于其他类型的表，MySQL服务器能够解析CREATE TABLE语句中的FOREIGN KEY语法，但不能使用或保存它。

要修改表的存储引擎，可以采用ALTER TABLE语句。例如，修改Book表的存储引擎为InnoDB，使用：ALTER TABLE book ENGINE=INNODB;

例：创建book_ref表，所有的book_ref表中图书编号都必须出现在Book表中，假设已经使用图书编号列作为Book表主键。

CREATE TABLE book_ref
(
图书编号 varchar(20) null,
书名 varchar(20) null,
出版日期 date null,
PRIMARY KEY（书名）,
FOREIGN KEY(图书编号)
REFERENCES Book(图书编号)
ON DELETE RESTRICT
ON UPDATE RESTRICT
)ENGINE=INNODB;

当指定一个外键时，适用以下规则：

1、被参照表必须已经用1条CREATE TABLE语句创建了，或者必须是当前正在创建的表。在后一种情况下，参照表是同一个表。

2、必须为被参照表定义主键

3、必须在被参照表的表名后面指定列名（或列名的组合）。该列（或该列组合）必须是这个表的主键或替代键。

4、尽管主键不能够包含空值，但允许在外键中出现一个空值。这意味着，只要外键的每个非空值出现在指定的主键中，该外键的内容就是正确的。

5、外键中列的数目必须和被参照表的主键列的数目相同

6、外中列的数据类型必须和被参照表的主键中列的数据类型相同

例：创建带有参照动作CASCADE的book_refl表 

CREATE TABLE book_refl
(
图书编号 varchar(20) null,
书名 varchar(20) not null,
出版日期 date null,
PRIMARY KEY(书名),
FOREIGN KEY(图书编号)
REFERENCES Book(图书编号)
ON UPDATE CASCADE
)ENGINE=INNODB;

4、CHECK完整性约束

主键、替代键和外键都是常见的完整性约束的例子。但是，每个数据库都还有一些专用的完整性约束。例如，Sell表中订购册数要在1~5000之间，Book表中出版时间必须大于1986年1月1日。这样的规则可以使用CHECK完整性约束来指定。

CHECK完整性约束在创建表的时候定义。可以定义为列完整性约束，也可以定义为表完整性约束。

语法格式：CHECK(表达式）

例：创建表student，只考虑学号和性别两列，性别只能包含男或女 

CREATE TABLE student
(
学号 char(6) not null,
性别 char(2) not null,
CHECK(性别 IN('男','女'))
);

例：创建表student，只考虑学号和出生日期两列，出生日期必须大于1980年1月1日

CREATE TABLE student
(
学号 char(6) not null,
出生日期 date not null
CHECK(出生日期>'1980-01-01')
);

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