【MySQL】数据库的约束

MySQL 数据库的约束

继上文 MySQL基础（一）， MySQL基础（二），接下来的大块知识点是 MySQL 查询的进阶~

因为增删改其实没什么进阶的~

但是！在此之前，我们先来讲讲另外的一些知识点，再开始讲查询的进阶~

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01 数据库的约束

有些时候，数据库中的数据是有一定约束的~

有些数据是合法数据，有些是非法数据~那我们该怎么判断数据是否合法呢？人工检查靠谱不？

当然是不靠谱的，相对于计算机来说~

数据库，自动地对数据合法性进行校检检查地一系列机制~~目的就是为了保证数据库中能够避免被插入/修改一些非法的数据

1.1 约束类型

MySQL中提供了以下约束：

• NOT NULL :指示某列不能存储NULL值
• UNIQUE :保证某列的每行必须有唯一的值
• DEFAULT ：规定没有给列赋值时的默认值
• PRIMARY KEY :NOT NULL 和 UNIQUE 的结合。确保某列（或两个列多个列的结合）有唯一标识，有助于有助于更容易更快速地找到表中的一个特定的记录。
• FOREIGN KEY：保证一个表中的数据匹配另一个表中的值的参照完整性。
• CHECK：保证列中的值符合指定的条件。对于MySQL数据库，对CHECK子句进行分析，但是忽略CHECK子句。

---

在讲解之前，我们先把以前的测试用例删除~

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
| test               |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

mysql> show tables;
ERROR 1046 (3D000): No database selected
mysql> use test;
Database changed
mysql> show tables;
+----------------+
| Tables_in_test |
+----------------+
| exam_result    |
| student        |
+----------------+
2 rows in set (0.01 sec)

mysql> drop table student;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> drop table exam_result;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> show tables;
Empty set (0.00 sec)

---

1.1.1 NOT NULL

我们先正常操作，不添加任何约束。

mysql> create table student(id int, name varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> insert student values(null, null);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from student;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
| NULL | NULL |
+------+------+
1 row in set (0.00 sec)

再者我们添加NOT NULL约束看看区别~

mysql> drop table student;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> create table student (id int not null, name varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> insert into student values (null, null);
ERROR 1048 (23000): Column 'id' cannot be null
-- Column 'id' cannot be null 这时他就会报错，那么我们再次查询表看看

mysql> select * from student;
Empty set (0.00 sec)
-- 表是空的~

-- 下面我们看看not null也同样适用于插入
mmysql> insert into student values(1, '张三');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from student;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 张三 |
+----+------+
1 row in set (0.01 sec)

mysql> update student set id = null where name = '张三';
ERROR 1048 (23000): Column 'id' cannot be null

---

1.1.2 UNIQUE

唯一值~

见以下代码：

mysql> create table student(id int, name varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> insert into student values(1, '张三');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> insert into student values(1, '张三');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into student values(1, '张三');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into student values(1, '张三');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from student;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | 张三 |
|    1 | 张三 |
|    1 | 张三 |
|    1 | 张三 |
+------+------+
4 rows in set (0.00 sec)

-- ==============================================================

mysql> drop table student;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> create table student (id int unique, name varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> insert into student values(1, '张三');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into student values(1, '张三');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'id'
mysql> insert into student values(1, '张三');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'id'
--  Duplicate（重复） entry（条目） 哈哈 重复不了咯 ~

mysql> select * from student;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | 张三 |
+------+------+
1 row in set (0.00 sec)

这个UNIQUE不仅仅是在限制插入，也会限制修改~

同时，我们要知道，unique约束，会让后续插入/修改数据的时候，都会触发一次查询操作，

通过这个查询，来确定当前这个记录是否已经存在~~

因此！数据库引入约束之后，执行效率就会受到影响，就可能会降低很多，这就意味着，数据库其实是一个比较慢的系统，也是比较吃资源的系统，部署数据库的服务器，很容易称为一整个系统的“性能瓶颈”。

1.1.3 DEFAULT

默认值 ~

-- 实际上我们在 desc 表名； 就可以看出来 ~ 
mysql> desc student;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(11)     | YES  | UNI | NULL    |       |
| name  | varchar(20) | YES  |     | NULL    |       |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
-- 这其中的 Default 那一列，其实就是在描述这一列的默认值 默认的默认值就是NULL，我们可以通过default约束来修改这一默认值

这里针对上述的desc来插嘴一句，

desc 表名；
-- desc => describe 描述
order by 列名 desc；
-- desc => descend 降序

看看default的效果如下代码~

mysql> create table student(id int, name varchar(20) default '未命名');
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> desc student;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(11)     | YES  |     | NULL    |       |
| name  | varchar(20) | YES  |     | 未命名  |       |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

那么这样，后续插入数据的时候，default就会在没有显示指定插入的值的时候生效了~

如下：

mysql> insert into student (id) values (1);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from student;
+------+--------+
| id   | name   |
+------+--------+
|    1 | 未命名 |
+------+--------+
1 row in set (0.00 sec)

---

1.1.4 PRIMARY KEY

这个是最重要的一个约束

是一行记录的身份标识~

指定id为主键：

create table student (id int primary key, name varchar (20));

✍️✍️一张表里只能有一个primary key，一个表里的记录，只能有一个作为身份标识的数据~~

或许你就会产生一个问题，为什么就只能一个呢？？？

那么我们假设这个表里有多个primary key，那么我们以谁位基准呢？

简单粗暴，我们通过 MYSQL 直接来看就好~

mysql> create table student2 (id int primary key, name varchar(20) primary key);
ERROR 1068 (42000): Multiple primary key defined  -- 已定义多个主键

虽然我们只有一个主键，但是逐渐不一定是一个列，也可以是多个列共同构成的一个主键（联合主键）。

mysql> insert into student values (1, '张三');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into student values (1, '张三');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'PRIMARY'
mysql> insert into student values (null, '张三');
ERROR 1048 (23000): Column 'id' cannot be null

mysql> desc student;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(11)     | NO   | PRI | NULL    |       |
| name  | varchar(20) | YES  |     | NULL    |       |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
-- PRI 主键

对于带有主键的表来说，每次插入数据/修改数据，也会涉及到进行先查询的操作

MySQL 会把带有unique和primary key 的列自动生成索引，从而加快查询速度

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那么我们怎么保证主键唯一呢？

MySQL 提供了一种 “ 自增主键 ”的机制。

主键经常会使用int/bigint

在我们插入数据的时候，不必手动指定主键值~由数据库服务器自己给你分配一个主键，会从 1 开始，依次递增的分配主键的值~

这里提供自动主键的一个例子：

create table student (id int primary key auto_increment, name varchar(20));

mysql> desc student;
+-------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra          |
+-------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| id    | int(11)     | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name  | varchar(20) | YES  |     | NULL    |                |
+-------+-------------+------+-----+---------+----------------+
2 rows in set (0.00 sec)

对于整数类型的主键，常配搭自增长auto_increment来使用。插入数据对应字段不给值时，使用最大值+1。

mysql> insert into student values(null, '张三');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
-- 这里的null也就是我们的自增主键 id ： 1，也就是交给数据库服务器自行分配~

mysql> select * from student;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 张三 |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)

一些自增主键的注意点：

mysql>  insert into student values(null, '李四');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql>  insert into student values(null, '王五');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from student;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 张三 |
|  2 | 李四 |
|  3 | 王五 |
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into student values(10, '李六');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from student;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 张三 |
|  2 | 李四 |
|  3 | 王五 |
| 10 | 李六 |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into student values(null, '田七');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from student;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 张三 |
|  2 | 李四 |
|  3 | 王五 |
| 10 | 李六 |
| 11 | 田七 |
+----+------+
5 rows in set (0.00 sec)

就是从刚才 最大的数值 开始，继续往后分配的~~

相当于使用了一个变量，来保存当前表的id的最大值，后续分配自增主键都是根据这个最大值来分配的

如果手动指定 id ，也会更新最大值。4-9之间的id也就是浪费了。

比处这里的id的自动分配，也是有一定局限性的~~
如果是单个mysql服务器，那是没问题的.
如果是一个分布式系统有多个ysql服务器构成的集群，这个时候依靠自增主键就不行了~

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1.1.5 FOREIGN KEY

外键~描述两个表之间的关联关系

下面来点例子：

class	class	name
	100	MySQL100班
	101	MySQL101班
	102	Java100班
	103	Java101班

student	id	name	class id
	1	张三	100
	2	李四	100
	3	王五	101
	4	赵六	300

外键就是用来描述这样的约束过程的~

class 表中的数据，约束了student 表中的数据，把class表，称为“父表”，也就是约束别人的表；把student 表，称为“子表”，也就是别人约束的表。

见以下示例代码：

references引用，此处表示了当前这个表的这一列中的数据，应该出自另一个表的哪一列

mysql> create table class(
    -> class int primary key,
    -> name varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> insert into class values (100, 'MySQL100班'), (101, 'MySQL101班'), (102, 'Java100班'), (103, 'Java101班');
Query OK, 4 rows affected (0.00 sec)
Records: 4  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> create table student (id int primary key, name varchar(20), classid int);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> insert into student values (1, '张三', 200);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from class;
+-------+------------+
| class | name       |
+-------+------------+
|   100 | MySQL100班 |
|   101 | MySQL101班 |
|   102 | Java100班  |
|   103 | Java101班  |
+-------+------------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from student;
+----+------+---------+
| id | name | classid |
+----+------+---------+
|  1 | 张三 |     200 |
+----+------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> drop table student;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

-- -----------------------------------------------------------------------------------------

mysql> create table student 
mysql> (id int primary key, name varchar(20), classid int, foreign key(classid) references class(class));
-- foreign key(classid) 这里的classid是被约束的列
-- class(class) 数据是被class表的class这一列约束的
-- 即 student的classid的数据出自于class表的class这一列
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> insert into student values(1, '张三', 100);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
-- 执行这个插入操作，就会触发针对class表的查询.就会查100是否是在class中存在~~

mysql> insert into student values(2, '李四', 200);
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`test`.`student`, CONSTRAINT `student_ibfk_1` FOREIGN KEY (`classid`) REFERENCES `class` (`class`))
-- 约束失败

mysql> update student set classid = 200 where id = 1;
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`test`.`student`, CONSTRAINT `student_ibfk_1` FOREIGN KEY (`classid`) REFERENCES `class` (`class`))

父表约束子表，言传身教~

比如，针对父表进行修改/删除操作，如果当前被修改/删除的值，已经被子表引用了，这样的操作也会失败！
外键约束始终要保持，子表中的数据在对应的父表的列中，要存在~~
此时万一把父表的这条数据删除了，也就打破了刚才的约束了~~

当你凝视深渊的时候，深渊也在凝视你！~

mysql> select * from class;
+-------+------------+
| class | name       |
+-------+------------+
|   100 | MySQL100班 |
|   101 | MySQL101班 |
|   102 | Java100班  |
|   103 | Java101班  |
+-------+------------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from student;
+----+------+---------+
| id | name | classid |
+----+------+---------+
|  1 | 张三 |     100 |
+----+------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> delete from class where class = 103;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from class;
+-------+------------+
| class | name       |
+-------+------------+
|   100 | MySQL100班 |
|   101 | MySQL101班 |
|   102 | Java100班  |
+-------+------------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> delete from class where class = 100;
ERROR 1451 (23000): Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`test`.`student`, CONSTRAINT `student_ibfk_1` FOREIGN KEY (`classid`) REFERENCES `class` (`class`))

外键准确来说，是两个表的列产生关联关系_{其他的列是不受影响的}

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这里提出一个问题：如果想drop table class，是否可以删除整个表？

答案是不可以的！

要想删除表，就得先删除记录

父表没了，子表后续添加新的元素，就没有参考了~

mysql> drop table class;
ERROR 1217 (23000): Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails

mysql> delete from student;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from student;
Empty set (0.00 sec)

mysql> drop table class;
ERROR 1217 (23000): Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails

那该怎么办呢？

实际上我们先删子表，再删父表就ok了~

mysql> drop table student;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> drop table class;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

---

那好，我们将表删完，来看看下面这个例子

mysql> create table class(classId int, name varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> create table student(studentId int primary key, name varchar(20), classId int, foreign key(classId) references class(classId));
ERROR 1215 (HY000): Cannot add foreign key constraint
-- 为什么报错呢？
-- 实际上就是因为class表没有主键 正确的写法应该是:create table class(classId int primary key, name varchar(20));
-- 指定外键约束的时候，要求父表中被关联的这一列，得是主键或者 unique

---

再来看看下面这场景：

场景：电商网站

商品表（goodsId，.........）;
         1       男士女装
订单表（orderId，goodsId..）foreign key (goodsId) references 商品表 （goodsId）;

过了一段时间，商家想把男士女装下架，那么我们后端怎么完成删除？
尝试删除附表数据的时候，如果父表的数据被子表运用了，是无法删除的
所以我们怎么保证外键约束存在的前提下首先“商品下架”的功能？

答案：
把要下架的商品隐藏起来，让顾客查询商品的时候查询不到下架的商品，但是商品表里对应的商品还存在，也就不会影响到之前下过的订单间接实现了商品的下架。

给商品表 新增一个单独的列，表示是否在线。（不在线，就相当于下架了）

商品表（goodsId， name， price...， isOk）;
isOk -> 1 : 表示商品在线
     -> 0 : 表示商品下线
如果需要下架商品，使用 update 把 isOk 从 1->0 即可
查询商品的时候，都加上where isOk = 1 这样的条件

这种思路也被称这为"逻辑删除"。比如说：

电脑上有个xx文件，你想删除掉，也是通过逻辑删除的方式实现的，
在硬盘上，数据还有，被标记成无效了.后续其他文件就可以重复利用这块硬盘空间了
比如想把电脑的某个文件彻底删除掉，通过扔进回收站，清空回收站.没有卵用的~~
硬盘上的数据啥时候彻底消亡，就需要时间，需要后续有文件把这块标记无效的空间重复利用，才会真正消失~~

---

按照逻辑删除的思路，表中的数据，会无限的扩张？？
是否就会导致硬盘空间被占满？？
当然是会有的写代码不要抠搜
硬盘，就比较便宜~~
也可以通过增加主机（分布式）来进一步的扩充存储空间.

---

1.1.6 CHECK

MySQL使用时不报错，但忽略该约束：

drop table if exists test_user;
create table test_user (
   id int,
   name varchar(20),
   sex varchar(1),
   check (sex ='男' or sex='女')
);