MySQL_第13章_约束

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）
• 域完整性（Domain Integrity）
• 引用完整性（Referential Integrity）
• 用户自定义完整性（User-defined Integrity）

1.2 什么是约束

约束是表级的强制规定。

可以在创建表时通过CREATE TABLE 语句规定约束，或者表创建之后通过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

	位置	支持的约束类型	是否可以起约束名
列级约束	列的后面	语法都支持，但外键没有效果	不可以
表级约束	所有列的后面	默认和非空不支持，其他支持	可以（主键没有效果）

• 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

• 查看表已有的约束

  SELECT * FROM information_schema.table_constraints
  WHERE table_name = '表名称';
  

2. 非空约束

• 作用：限定某个字段/某列的值不允许为空
• 关键字：NOT NULL
• 特点
  • 默认，所有类型的值都可以是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

-- 添加非空约束
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
);

ALTER TABLE 表名称
MODIFY 字段名 数据类型 NOT NULL;


-- 删除非空约束
ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型 NULL；

ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型；

3. 唯一性约束

• 作用：用来限制某个字段/某列的值不能重复
• 关键字：UNIQUE
• 特点
  • 同一个表可以有多个唯一约束
  • 唯一约束可以是某一列的值唯一，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
• 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

-- 添加唯一约束
CREATE TABLE test2(
  id	INT UNIQUE , -- 列级约束
  last_name	VARCHAR(15),
  email VARCHAR(25),
  -- 表级约束
  CONSTRAINT uk_test2_email UNIQUE(email)
);

-- 字段列表中如果是一个字段，表示该列的值唯一。如果两个或更多个字段，那么多个字段的组合是唯一的。
ALTER TABLE 表名称 ADD UNIQUE KEY(字段列表);

AlTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 字段类型 UNIQUE;


-- 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，表示复合唯一，即多个字段的组合是唯一的。
)

CREATE TABLE test(
  column1 INT,
  column2 VARCHAR,
  column3 DECIMAL,
  UNIQUE KEY(column1, column2)
)


-- 删除唯一约束
SELECT * FROM information_schema.table_constraints WHERE table_name = '表名';	-- 查看表的约束

ALTER TABLE USER
DROP INDEX uk_name_pwd;

-- 可以通过 SHOW INDEX FROM 表名称;查看表的索引

4. PRIMARY KEY 约束

• 作用：用来唯一标识表中的一行记录
• 关键字：PRIMARY KEY
• 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，就有可能破坏数据的完整性

-- 添加主键约束
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 
);

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，如果是多个字段即为复合主键


-- 复合主键
CREATE TABLE 表名称(
  字段名1 数据类型,
  字段名2 数据类型,
  字段名3 数据类型,
  PRIMARY KEY(字段名1, 字段名2) 
); 

-- 删除主键约束
ALTER TABLE 表名称 DROP PRIMARY KEY;
-- 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

• 作用：某个字段的值自增
• 关键字：AUTO_INCREMENT
• 特点和要求
  • 一个表最多只能有一个自增长列
  • 当需要产生唯一标识符或顺序值时，可设置自增长
  • 自增长列约束的列必须是键列（主键列，唯一键列）
  • 自增约束的列的数据类型必须是整数类型
  • 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
  • 设置自增属性的时候，可以指定第一条插入记录的自增字段的值，这样新插入的记录的自增字段值从初识值开始递增
• MySQL 8.0新特性—自增变量的持久化
  • 在MySQL 8.0之前，自增主键AUTO_INCREMENT的值如果大于max(primary key)+1，在MySQL重启后，会重置AUTO_INCREMENT=max(primary key)+1
  • 在MySQL 5.7系统中，对于自增主键的分配规则，是由InnoDB数据字典内部一个计数器来决定的，而该计数器只在内存中维护，并不会持久化到磁盘中。当数据库重启时，该计数器会被初始化
  • MySQL 8.0将自增主键的计数器持久化到重做日志中，每次计数器发生改变，都会将其写入重做日志中。如果数据库重启，InnoDB会根据重做日志中的信息来初始化计数器的内存值

-- 指定自增约束
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)
);

ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型 AUTO_INCREMENT;


-- 删除自增约束
ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型;

6. FOREIGN KEY 约束

• 作用：限定某个表的某个字段的引用完整性
• 关键字：FOREIGN KEY
• 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
• 特点
  • 从表的外键列，必须引用/参考主表的主键或唯一约束的列，被依赖/被参考的值必须是唯一的
  • 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
  • 创建（CREATE）表时就指定外键约束的话，先创建主表，再创建从表
  • 删表时，先删从表（或先删除外键约束），再删除主表
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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。但是索引名是列名，不是外键的约束名。（根据外键查询效率很高）
  • 删除外键约束后，必须手动删除对应的索引
  • 外键约束不能跨引擎使用
• 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，最好采用 ON UPDATE CASCADE ON DELETE RESTRICT 的方式
• 外键约束是有成本的，对于大型网站的中央数据库，可能会因为外键约束的系统开销而变得非常慢，建议在应用层面完成检查数据一致性的逻辑

-- 添加外键约束
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)
);

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];


-- 删除外键约束
-- 1.查看约束名和删除外键约束
SELECT * FROM information_schema.table_constraints WHERE table_name = '表名称';

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

-- 2.查看索引名和删除索引
SHOW INDEX FROM 表名称;

ALTER TABLE 从表名 DROP INDEX 索引名;

7. CHECK约束

• 作用：检查某个字段的值是否符合xx要求，一般指的是值的范围
• 关键字：CHECK
• 说明：MySQL 5.7不支持，可以使用check约束但对数据验证没有任何作用；MySQL 8.0中可以使用check约束

CREATE TABLE emp(
  eid INT PRIMARY KEY,
  ename VARCHAR(5),
  gender CHAR CHECK('男' OR '女'),
  age TINYINT CHECK(age>20),
  sex CHAR(2) CHECK(sex in('男', '女')),
  height INT CHECK(height>=0 AND height<3)
);

8. DEFAULT约束

• 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，如果此字段没有显示赋值，则赋值为默认值
• 关键字：DEFAULT
• 建议：建表时，可以设置 NOT NULL DEFAULT ‘’ 或 DEFAULT 0，避免空值影响效率

-- 添加默认值约束
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,
  字段名 数据类型 DEFAULT 默认值
);

ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型 DEFAULT 默认值;


-- 删除默认值约束
ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型;