MySQL数据库基础 13

1. 约束(constraint)概述

1.1 为什么需要约束

数据完整性（Data Integrity）是指数据的精确性（Accuracy）和可靠性（Reliability）。它是防止数据库中存在不符合语义规定的数据和防止因错误信息的输入输出造成无效操作或错误信息而提出的。

为了保证数据的完整性，SQL规范以约束的方式对表数据进行额外的条件限制。从以下四个方面考虑：

• 实体完整性（Entity Integrity）：例如，同一个表中，不能存在两条完全相同无法区分的记录
• 域完整性（Domain Integrity）：例如：年龄范围0-120，性别范围“男/女”
• 引用完整性（Referential Integrity）：例如：员工所在部门，在部门表中要能找到这个部门
• 用户自定义完整性（User-defined Integrity）：例如：用户名唯一、密码不能为空等，本部门经理的工资不得高于本部门职工的平均工资的5倍。

1.2 什么是约束

约束是表级的强制规定。

可以在创建表时规定约束（通过 CREATE TABLE 语句），或者在表创建之后通过 ALTER TABLE 语句规定约束。

1.3 约束的分类

• **根据约束数据列的限制，**约束可分为：

  • 单列约束：每个约束只约束一列
  • 多列约束：每个约束可约束多列数据

• 根据约束的作用范围，约束可分为：

  • 列级约束：只能作用在一个列上，跟在列的定义后面
  • 表级约束：可以作用在多个列上，不与列一起，而是单独定义

• 根据约束起的作用，约束可分为：

  • NOT NULL 非空约束，规定某个字段不能为空
  • UNIQUE 唯一约束，规定某个字段在整个表中是唯一的
  • PRIMARY KEY 主键(非空且唯一)约束
  • FOREIGN KEY 外键约束
  • CHECK 检查约束
  • DEFAULT 默认值约束

2. 非空约束

2.1 作用

限定某个字段/某列的值不允许为空

2.2 关键字

NOT NULL

2.3 特点

• 默认，所有的类型的值都可以是NULL，包括INT、FLOAT等数据类型

• 非空约束只能出现在表对象的列上，只能某个列单独限定非空，不能组合非空

• 一个表可以有很多列都分别限定了非空

• 空字符串’'不等于NULL，0也不等于NULL

2.4 添加非空约束

（1）建表时

CREATE TABLE 表名称(
	字段名  数据类型,
    字段名  数据类型 NOT NULL,  
    字段名  数据类型 NOT NULL
);

（2）建表后

alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 not null;

2.5 删除非空约束

alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 NULL;#去掉not null，相当于修改某个非注解字段，该字段允许为空

或 

alter table 表名称 modify 字段名 数据类型;#去掉not null，相当于修改某个非注解字段，该字段允许为空

3. 唯一性约束

3.1 作用

用来限制某个字段/某列的值不能重复。

3.2 关键字

UNIQUE

3.3 特点

• 同一个表可以有多个唯一约束。
• 唯一约束可以是某一个列的值唯一，也可以多个列组合的值唯一。
• 唯一性约束允许列值为空。
• 在创建唯一约束的时候，如果不给唯一约束命名，就默认和列名相同。
• MySQL会给唯一约束的列上默认创建一个唯一索引。

3.4 添加唯一约束

（1）建表时

create table 表名称(
	字段名  数据类型,
    字段名  数据类型  unique,  
    字段名  数据类型  unique key,
    字段名  数据类型
);
create table 表名称(
	字段名  数据类型,
    字段名  数据类型,  
    字段名  数据类型,
    [constraint 约束名] unique key(字段名)
);

（2）建表后指定唯一键约束

#字段列表中如果是一个字段，表示该列的值唯一。如果是两个或更多个字段，那么复合唯一，即多个字段的组合是唯一的
#方式1：
alter table 表名称 add unique key(字段列表); 
#方式2：
alter table 表名称 modify 字段名 字段类型 unique;

3.5 关于复合唯一约束

create table 表名称(
	字段名  数据类型,
    字段名  数据类型,  
    字段名  数据类型,
    unique key(字段列表) #字段列表中写的是多个字段名，多个字段名用逗号分隔，表示那么是复合唯一，即多个字段的组合是唯一的
);

3.5 删除唯一约束

• 添加唯一性约束的列上也会自动创建唯一索引。
• 删除唯一约束只能通过删除唯一索引的方式删除。
• 删除时需要指定唯一索引名，唯一索引名就和唯一约束名一样。
• 如果创建唯一约束时未指定名称，如果是单列，就默认和列名相同；如果是组合列，那么默认和()中排在第一个的列名相同。也可以自定义唯一性约束名。

SELECT * FROM information_schema.table_constraints WHERE table_name = '表名'; #查看都有哪些约束

ALTER TABLE USER 
DROP INDEX uk_name_pwd;

注意：可以通过 show index from 表名称; 查看表的索引

4. PRIMARY KEY 约束

4.1 作用

用来唯一标识表中的一行记录。

4.2 关键字

primary key

4.3 特点

• 主键约束相当于唯一约束+非空约束的组合，主键约束列不允许重复，也不允许出现空值。

• 一个表最多只能有一个主键约束，建立主键约束可以在列级别创建，也可以在表级别上创建。

• 主键约束对应着表中的一列或者多列（复合主键）

• 如果是多列组合的复合主键约束，那么这些列都不允许为空值，并且组合的值不允许重复。

• MySQL的主键名总是PRIMARY，就算自己命名了主键约束名也没用。

• 当创建主键约束时，系统默认会在所在的列或列组合上建立对应的主键索引（能够根据主键查询的，就根据主键查询，效率更高）。如果删除主键约束了，主键约束对应的索引就自动删除了。

• 需要注意的一点是，不要修改主键字段的值。因为主键是数据记录的唯一标识，如果修改了主键的值，就有可能会破坏数据的完整性。

4.4 添加主键约束

（1）建表时指定主键约束

create table 表名称(
	字段名  数据类型  primary key, #列级模式
    字段名  数据类型,  
    字段名  数据类型  
);
create table 表名称(
	字段名  数据类型,
    字段名  数据类型,  
    字段名  数据类型,
    [constraint 约束名] primary key(字段名) #表级模式
);

（2）建表后增加主键约束

ALTER TABLE 表名称 ADD PRIMARY KEY(字段列表); #字段列表可以是一个字段，也可以是多个字段，如果是多个字段的话，是复合主键

4.5 关于复合主键

create table 表名称(
	字段名  数据类型,
    字段名  数据类型,  
    字段名  数据类型,
    primary key(字段名1,字段名2)  #表示字段1和字段2的组合是唯一的，也可以有更多个字段
);

4.6 删除主键约束

alter table 表名称 drop primary key;

说明：删除主键约束，不需要指定主键名，因为一个表只有一个主键，删除主键约束后，非空还存在。

5. 自增列：AUTO_INCREMENT

5.1 作用

某个字段的值自增

5.2 关键字

auto_increment

5.3 特点和要求

（1）一个表最多只能有一个自增长列

（2）当需要产生唯一标识符或顺序值时，可设置自增长

（3）自增长列约束的列必须是键列（主键列，唯一键列）

（4）自增约束的列的数据类型必须是整数类型

（5）如果自增列指定了 0 和 null，会在当前最大值的基础上自增；如果自增列手动指定了具体值，直接赋值为具体值。

5.4 如何指定自增约束

（1）建表时

create table 表名称(
	字段名  数据类型  primary key auto_increment,
    字段名  数据类型  unique key not null,  
    字段名  数据类型  unique key,
    字段名  数据类型  not null default 默认值, 
);
create table 表名称(
	字段名  数据类型 default 默认值 ,
    字段名  数据类型 unique key auto_increment,  
    字段名  数据类型 not null default 默认值,,
    primary key(字段名)
);

（2）建表后

alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 auto_increment;

5.5 如何删除自增约束

#alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 auto_increment;#给这个字段增加自增约束

alter table 表名称 modify 字段名 数据类型; #去掉auto_increment相当于删除

6. FOREIGN KEY 约束

6.1 作用

限定某个表的某个字段的引用完整性。

比如：员工表的员工所在部门的选择，必须在部门表能找到对应的部分。

6.2 关键字

FOREIGN KEY

6.3 主表和从表/父表和子表

主表（父表）：被引用的表，被参考的表

从表（子表）：引用别人的表，参考别人的表

例如：员工表的员工所在部门这个字段的值要参考部门表：部门表是主表，员工表是从表。

例如：学生表、课程表、选课表：选课表的学生和课程要分别参考学生表和课程表，学生表和课程表是主表，选课表是从表。

6.4 特点

（1）从表的外键列，必须引用/参考主表的主键或唯一约束的列

​ 为什么？因为被依赖/被参考的值必须是唯一的

（2）在创建外键约束时，如果不给外键约束命名，默认名不是列名，而是自动产生一个外键名（例如 student_ibfk_1;），也可以指定外键约束名。

（3）创建(CREATE)表时就指定外键约束的话，先创建主表，再创建从表

（4）删表时，先删从表（或先删除外键约束），再删除主表

（5）当主表的记录被从表参照时，主表的记录将不允许删除，如果要删除数据，需要先删除从表中依赖该记录的数据，然后才可以删除主表的数据

（6）在“从表”中指定外键约束，并且一个表可以建立多个外键约束

（7）从表的外键列与主表被参照的列名字可以不相同，但是数据类型必须一样，逻辑意义一致。如果类型不一样，创建子表时，就会出现错误“ERROR 1005 (HY000): Can’t create table’database.tablename’(errno: 150)”。

​ 例如：都是表示部门编号，都是int类型。

（8）当创建外键约束时，系统默认会在所在的列上建立对应的普通索引。但是索引名是外键的约束名。（根据外键查询效率很高）

（9）删除外键约束后，必须手动删除对应的索引

6.5 添加外键约束

（1）建表时

create table 主表名称(
	字段1  数据类型  primary key,
    字段2  数据类型
);

create table 从表名称(
	字段1  数据类型  primary key,
    字段2  数据类型,
    [CONSTRAINT <外键约束名称>] FOREIGN KEY（从表的某个字段) references 主表名(被参考字段)
);
#(从表的某个字段)的数据类型必须与主表名(被参考字段)的数据类型一致，逻辑意义也一样
#(从表的某个字段)的字段名可以与主表名(被参考字段)的字段名一样，也可以不一样

-- FOREIGN KEY: 在表级指定子表中的列
-- REFERENCES: 标示在父表中的列

（2）建表后

一般情况下，表与表的关联都是提前设计好了的，因此，会在创建表的时候就把外键约束定义好。不过，如果需要修改表的设计（比如添加新的字段，增加新的关联关系），但没有预先定义外键约束，那么，就要用修改表的方式来补充定义。

格式：

ALTER TABLE 从表名 ADD [CONSTRAINT 约束名] FOREIGN KEY (从表的字段) REFERENCES 主表名(被引用字段) [on update xx][on delete xx];

6.6 演示问题

（1）失败：不是键列

create table dept(
	did int ,		#部门编号
    dname varchar(50)			#部门名称
);

create table emp(
	eid int primary key,  #员工编号
    ename varchar(5),     #员工姓名
    deptid int,				#员工所在的部门
    foreign key (deptid) references dept(did)
);
#ERROR 1215 (HY000): Cannot add foreign key constraint  原因是dept的did不是键列

（2）失败：数据类型不一致

create table dept(
	did int primary key,		#部门编号
    dname varchar(50)			#部门名称
);

create table emp(
	eid int primary key,  #员工编号
    ename varchar(5),     #员工姓名
    deptid char,				#员工所在的部门
    foreign key (deptid) references dept(did)
);
#ERROR 1215 (HY000): Cannot add foreign key constraint  原因是从表的deptid字段和主表的did字段的数据类型不一致，并且要它俩的逻辑意义一致

（3）成功，两个表字段名一样

create table dept(
	did int primary key,		#部门编号
    dname varchar(50)			#部门名称
);

create table emp(
	eid int primary key,  #员工编号
    ename varchar(5),     #员工姓名
    did int,				#员工所在的部门
    foreign key (did) references dept(did)  
    #emp表的deptid和和dept表的did的数据类型一致，意义都是表示部门的编号
    #是否重名没问题，因为两个did在不同的表中
);

（4）添加、删除、修改问题

create table dept(
	did int primary key,		#部门编号
    dname varchar(50)			#部门名称
);

create table emp(
	eid int primary key,  #员工编号
    ename varchar(5),     #员工姓名
    deptid int,				#员工所在的部门
    foreign key (deptid) references dept(did)  
    #emp表的deptid和和dept表的did的数据类型一致，意义都是表示部门的编号
);

insert into dept values(1001,'教学部');
insert into dept values(1003, '财务部');

insert into emp values(1,'张三',1001); #添加从表记录成功，在添加这条记录时，要求部门表有1001部门

insert into emp values(2,'李四',1005);#添加从表记录失败
ERROR 1452 (23000): Cannot add（添加） or update（修改） a child row: a foreign key constraint fails (`atguigudb`.`emp`, CONSTRAINT `emp_ibfk_1` FOREIGN KEY (`deptid`) REFERENCES `dept` (`did`)) 从表emp添加记录失败，因为主表dept没有1005部门

mysql> select * from dept;
+------+--------+
| did  | dname  |
+------+--------+
| 1001 | 教学部  |
| 1003 | 财务部  |
+------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from emp;
+-----+-------+--------+
| eid | ename | deptid |
+-----+-------+--------+
|   1 | 张三   |   1001 |
+-----+-------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

update emp set deptid = 1002 where eid = 1;#修改从表失败 
ERROR 1452 (23000): Cannot add（添加） or update（修改） a child row（子表的记录）: a foreign key constraint fails（外键约束失败） (`atguigudb`.`emp`, CONSTRAINT `emp_ibfk_1` FOREIGN KEY (`deptid`) REFERENCES `dept` (`did`))  #部门表did字段现在没有1002的值，所以员工表中不能修改员工所在部门deptid为1002

update dept set did = 1002 where did = 1001;#修改主表失败
ERROR 1451 (23000): Cannot delete（删除） or update（修改） a parent row（父表的记录）: a foreign key constraint fails (`atguigudb`.`emp`, CONSTRAINT `emp_ibfk_1` FOREIGN KEY (`deptid`) REFERENCES `dept` (`did`)) #部门表did的1001字段已经被emp引用了，所以部门表的1001字段就不能修改了。

update dept set did = 1002 where did = 1003;#修改主表成功  因为部门表的1003部门没有被emp表引用，所以可以修改

delete from dept where did=1001; #删除主表失败
ERROR 1451 (23000): Cannot delete（删除） or update（修改） a parent row（父表记录）: a foreign key constraint fails (`atguigudb`.`emp`, CONSTRAINT `emp_ibfk_1` FOREIGN KEY (`deptid`) REFERENCES `dept` (`did`))  #因为部门表did的1001字段已经被emp引用了，所以部门表的1001字段对应的记录就不能被删除

总结：约束关系是针对双方的

• 添加了外键约束后，主表的修改和删除数据受约束

• 添加了外键约束后，从表的添加和修改数据受约束

• 在从表上建立外键，要求主表必须存在

• 删除主表时，要求从表从表先删除，或将从表中外键引用该主表的关系先删除

6.7 约束等级

• Cascade方式：在父表上update/delete记录时，同步update/delete掉子表的匹配记录

• Set null方式：在父表上update/delete记录时，将子表上匹配记录的列设为null，但是要注意子表的外键列不能为not null

• No action方式：如果子表中有匹配的记录，则不允许对父表对应候选键进行update/delete操作

• Restrict方式：同no action， 都是立即检查外键约束

• Set default方式（在可视化工具SQLyog中可能显示空白）：父表有变更时，子表将外键列设置成一个默认的值，但Innodb不能识别

如果没有指定等级，就相当于Restrict方式。

对于外键约束，最好是采用: ON UPDATE CASCADE ON DELETE RESTRICT 的方式。

6.8 删除外键约束

流程如下：

(1)第一步先查看约束名和删除外键约束
SELECT * FROM information_schema.table_constraints WHERE table_name = '表名称';#查看某个表的约束名

ALTER TABLE 从表名 DROP FOREIGN KEY 外键约束名;

（2）第二步查看索引名和删除索引。（注意，只能手动删除）
SHOW INDEX FROM 表名称; #查看某个表的索引名

ALTER TABLE 从表名 DROP INDEX 索引名;

7. CHECK 约束

7.1 作用

检查某个字段的值是否符号xx要求，一般指的是值的范围

7.2 关键字

CHECK

7.3 说明：MySQL 5.7 不支持

MySQL5.7 可以使用check约束，但check约束对数据验证没有任何作用。添加数据时，没有任何错误或警告

但是MySQL 8.0中可以使用check约束了。

create table employee(
	eid int primary key,
    ename varchar(5),
    gender char check ('男' or '女')
);

8. DEFAULT约束

8.1 作用

给某个字段/某列指定默认值，一旦设置默认值，在插入数据时，如果此字段没有显式赋值，则赋值为默认值。

8.2 关键字

DEFAULT

8.3 如何给字段加默认值

（1）建表时

create table 表名称(
	字段名  数据类型  primary key,
    字段名  数据类型  unique key not null,  
    字段名  数据类型  unique key,
    字段名  数据类型  not null default 默认值, 
);
create table 表名称(
	字段名  数据类型 default 默认值 ,
    字段名  数据类型 not null default 默认值,  
    字段名  数据类型 not null default 默认值,
    primary key(字段名),
    unique key(字段名)
);

说明：默认值约束一般不在唯一键和主键列上加

（2）建表后

alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 default 默认值;

#如果这个字段原来有非空约束，你还保留非空约束，那么在加默认值约束时，还得保留非空约束，否则非空约束就被删除了
#同理，在给某个字段加非空约束也一样，如果这个字段原来有默认值约束，你想保留，也要在modify语句中保留默认值约束，否则就删除了
alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 default 默认值 not null;

8.4 如何删除默认值约束

alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 ;#删除默认值约束，也不保留非空约束

alter table 表名称 modify 字段名 数据类型  not null; #删除默认值约束，保留非空约束

alter table employee modify gender char; #删除gender字段默认值约束，如果有非空约束，也一并删除
alter table employee modify tel char(11)  not null;#删除tel字段默认值约束，保留非空约束