【MySql】表的约束

概述

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。比如有一个字段是email，要求是唯一的。表中一定要有各种约束，通过约束，让我们未来插入数据库表中的数据是符合预期的。约束的本质是通过技术收到逼迫程序员插入正确的数据，反过来，站在mysql的视角，凡是插入进来的数据，都是符合数据约束的。约束的最终目标：保证数据的完整性和可预期性所以需要更多的约束。
表的约束很多，这里主要介绍如下几个： null/not null,default, comment, zerofill，primarykey，auto_increment，unique key 。

空属性 not null

两个值：null（默认的）和not null(不为空)
数据库默认字段基本都是字段为空，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。

站在正常的业务逻辑中：

如果班级没有名字，你不知道你在哪个班级
如果教室名字可以为空，就不知道在哪上课
所以我们在设计数据库表的时候，一定要在表中进行限制，满足上面条件的数据就不能插入到表中。这就是“约束”。

mysql> create table if not exists myclass(
    -> class_name varchar(20) not null,
    -> class_room varchar(20) not null,
    -> other varchar(20)
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

现在插入数据：

mysql> insert into myclass (class_name,class_room,other) values ('六年级1班','101教室',''普通班');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

                                                                 
mysql> insert into myclass (class_name,class_room) values ('六年级1班','101教室');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)                                                                 

而对于not null，非空约束，下面的这些都不能插入：

mysql> insert into myclass (class_name) values ('六年级1班');
ERROR 1364 (HY000): Field 'class_room' doesn't have a default value

mysql> insert into myclass (class_name,class_room) values ('六年级1班',NULL);
ERROR 1048 (23000): Column 'class_room' cannot be null

mysql> insert into myclass (class_name,class_room) values (NULL,NULL);
ERROR 1048 (23000): Column 'class_name' cannot be null
mysql> 

默认值default

默认值：某一种数据会经常性的出现某个具体的值，可以在一开始就指定好，在需要真实数据的时候，用户可以选择性的使用默认值。

举个例子:

mysql> create table if not exists t13(
    -> name varchar(20) not null,
    -> age tinyint unsigned default 18,
    -> gender char(1) default '男'
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> insert into t13(name,age,gender) values ('张三',19,'女');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into t13(name) values ('李四');

deault:如果设置了，用户将来插入，有具体的数据就用，没有就默认

如果我们没有明确指定一列要插入，用的是default，如果建表中，对应列默认没有设置default值，无法直接插入。

举个例子:

mysql> create table t14(
    -> name varchar(20) not null,
    -> age tinyint default 18,
    -> gender char(1) not null default '男'
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

mysql> insert into t14 (name,age,gender) values (NULL,20,'男');
ERROR 1048 (23000): Column 'name' cannot be null

mysql> insert into t14 (name,age,gender) values (20,'男');
ERROR 1136 (21S01): Column count doesn't match value count at row 1

mysql> insert into t14 (name,age,gender) values ('张三',20,NULL);
ERROR 1048 (23000): Column 'gender' cannot be null

mysql> insert into t14 (name,age) values ('张三',20);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

default和NOT NULL不冲突，而是互相补充的，当用户想插入的时候，无非就是NULL或者合法数据，当用户忽略这一列的时候，使用默认值(前提是设置了默认值)，如果没有设置，直接报错。

列描述comment

列描述：comment，没有实际含义，专门用来描述字段，会根据表创建语句保存，用来给程序员或DBA来进行了解,。

mysql> create table if not exists t16 (
    -> name varchar(20) not null comment '这个是用户名',
    -> age tinyint unsigned default 18 comment '这个是用户年龄',
    -> gender char(1) default '男' comment '这个是用户性别'
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

--注意：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

通过desc查看不到注释信息 :

通过show可以看到：

zerofill

创建一个表:

mysql> create table if not exists t17 (
    -> a int unsigned not null,
    -> b int unsigned not null
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

可以看到int(10),这个代表什么意思呢:其实没有zerofill这个属性，括号内的数字是毫无意义的。a和b列就是前面插入的数据

但是对列添加了zerofill属性后，显示的结果就有所不同了。修改t17这个表的属性：

mysql> alter table t17 modify b int unsigned zerofill not null;
Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

对b列添加了zerofill属性，再进行查找，返回如下结果

b的值由原来的1变成0000000001，这就是zerofill属性的作用，如果宽度小于设定的宽度（这里设置的是10），自动填充0。要注意的是，这只是最后显示的结果,在MySQL中实际存储的还是2.

我们可以用hex函数来证明 :hex：把一个数字变成十六进制

mysql> insert into t17 values (100,200);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

当然，也可以直接设置更改大小:

mysql> alter table t17 modify b int(4) unsigned zerofill;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> select * from t17;

为什么默认是10：足以把整数的数据位表示出来。

主键 primary key

主键：primary key用来唯一的约束该字段里面的数据，不能重复，不能为空，一张表中最多只能有一个。但是并不意味着一个表中的主键，只能添加给一列。一个主键可以被添加到一列，或者多列上
主键；主键所在的列通常是整数类型

• 创建表的时候直接在字段上指定主键

mysql> create table if not exists test_key (
    -> id int unsigned primary key comment '这个是学生的学号',
    -> name varchar(20) not null
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

• 主键约束：主键对应的字段中不能重复，一旦重复，操作失败

mysql> insert into test_key values (1,'张飞');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into test_key values (1,'刘备');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'PRIMARY'

• 删除主键

alter table 表名 drop primary key;

• 当表创建好以后但是没有主键的时候，可以再次追加主键

alter table 表名 add primary key(字段列表)

• 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。

举个例子：

mysql> create table pick_course(
    -> id int unsigned,
    -> course_id int unsigned comment '课程编号',
    -> score tinyint unsigned comment '课程分数',
    -> primary key (id,course_id)
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> insert into pick_course values(1235,50,86);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into pick_course values(1235,50,96);
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1235-50' for key 'PRIMARY'

自增长auto_increment

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。

自增长的特点:
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）
自增长字段必须是整数
一张表最多只能有一个自增长

mysql> create table if not exists t21(
    -> id int unsigned primary key auto_increment,
    -> name varchar(20) not null
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

现在我们给name插入一些值：

mysql> insert into t21 (name) values ('a');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into t21 (name) values ('b');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

可以发现，对于id是自增长的。

对于自增长：默认是从1开始插入的，如果默认插入了一个值作为起始值，则从这个起始值加1开始

所以我们在创建表的时候可以给自增长设置一个起始值：

mysql> create table t22(
    -> id int unsigned primary key auto_increment,
    -> name varchar(20) not null
    -> )auto_increment=500;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> insert into t22 (name) values ('a');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into t22 (name) values ('b');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into t22 (name) values ('c');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

唯一键unique

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。
唯一键的本质和主键差不多，唯一键允许为空，而且可以多个为空，空字段不做唯一性比较。
关于唯一键和主键的区别：
我们可以简单理解成**，主键更多的是标识唯一性的。而唯一键更多的是保证在业务上，不要和别的信息出现重复。**

举个例子：

mysql> create table stu(
    -> id char(20) unique comment '这是一个唯一键',
    -> name varchar(32) not null
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> insert into stu (id,name) values ('12345','张三');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into stu (id,name) values ('12345','李四');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '12345' for key 'id'
mysql> insert into stu (id,name) values (NULL,'李四');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

对于唯一键，NULL时可以插入。

我们选择某一列作为主键，但是并不排除其他属性不需要维护，可能需要用到唯一键来限定，选择其他列作为唯一键，与主键配合起来，能够保证一些数据冲突。

比如在公司，我们需要一个员工管理系统中有一个员工表，员工表中有两列信息，一个身份证号码，一个是员工工号，我们可以选择身份号码作为主键。
而我们设计员工工号的时候，需要一种约束：而所有的员工工号都不能重复。
具体指的是在公司的业务上不能重复，我们设计表的时候，需要这个约束，那么就可以将员工工号设计成为唯一键。
一般而言，我们建议将主键设计成为和当前业务无关的字段，这样，当业务调整的时候，我们可以尽量不会对主键做过大的调整。

外键foreign key

外键用于定义主表和从表之间的关系：外键约束主要定义在从表上，主表则必须是有主键约束或unique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

foreign key (字段名) references 主表(列)

创建表student:

mysql> create table if not exists student(
    -> id int unsigned primary key auto_increment,
    -> name varchar(20) not null,
    -> telphone varchar(32) not null,
    -> class_id int
    -> );

创建表class:

mysql> create table if not exists class(
    -> id int primary key,
    -> name varchar(32) not null
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

学生表为从表，班级表是主表，class_id就是外键，需要考虑关联和约束关系

插入学生信息的班级必须存在。不存在就不能插入。

所以我们需要新建一个从表student并设置外键:

mysql> create table if not exists student(
    -> id int unsigned primary key,
    -> name varchar(20) not null,
    -> telphone varchar(32) unique key,
    -> class_id int,
    -> foreign key(class_id) references class(id)
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

查看班级信息：

查看学生信息：

mysql> insert into student values (101,'李四','12346',2);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into student values (102,'王五','12347',3);
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`test_db`.`student`, CONSTRAINT `student_ibfk_1` FOREIGN KEY (`class_id`) REFERENCES `class` (`id`))

mysql> delete from class where id=1;
ERROR 1451 (23000): Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`test_db`.`student`, CONSTRAINT `student_ibfk_1` FOREIGN KEY (`class_id`) REFERENCES `class` (`id`))

理解外键约束

理论上，上面的例子，我们不创建外键约束，就正常建立学生表，以及班级表，该有的字段我们都有。此时，在实际使用的时候，可能会出现什么问题？
有没有可能插入的学生信息中有具体的班级，但是该班级却没有在班级表中？比如学校只开了信息100班，信息101班，但是在上课的学生里面竟然有信息102班的学生(这个班目前并不存在)，这很明显是有问题的。
因为此时两张表在业务上是有相关性的，但是在业务上没有建立约束关系，那么就可能出现问题。
解决方案就是通过外键完成的。建立外键的本质其实就是把相关性交给mysql去审核了，提前告诉mysql表之间的约束关系，那么当用户插入不符合业务逻辑的数据的时候，mysql不允许你插入。

综合案例

有一个商店的数据，记录客户及购物情况，有以下三个表组成：
商品goods(商品编号goods_id，商品名goods_name, 单价unitprice, 商品类别category, 供应商provider)
客户customer(客户号customer_id,姓名name,住址address,邮箱email,性别sex，身份证card_id)
购买purchase(购买订单号order_id,客户号customer_id,商品号goods_id,购买数量nums)
要求：
每个表的主外键
客户的姓名不能为空值
邮箱不能重复
客户的性别(男，女)

-- 选择数据库
create table if not exists goods
(
goods_id int primary key auto_increment comment '商品编号',
goods_name varchar(32) not null comment '商品名称',
unitprice int not null default 0 comment '单价，单位分',
category varchar(12) comment '商品分类',
provider varchar(64) not null comment '供应商名称'
);

create table if not exists customer
(
customer_id int primary key auto_increment comment '客户编号',
name varchar(32) not null comment '客户姓名',
address varchar(256) comment '客户地址',
email varchar(64) unique key comment '电子邮箱',
sex enum('男','女') not null comment '性别',
card_id char(18) unique key comment '身份证'
);

create table if not exists purchase
(
order_id int primary key auto_increment comment '订单号',
customer_id int comment '客户编号',
goods_id int comment '商品编号',
nums int default 0 comment '购买数量',
foreign key (customer_id) references customer(customer_id),
foreign key (goods_id) references goods(goods_id)
);