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KAiTO

0基础学MySQL数据库—从小白到大牛(12)约束

KAiTO 已有 481 次阅读2022-10-9 16:45 |个人分类:零基础学习数据库|系统分类:其他

前言

1.1什么是约束为什么要约束?

约束就是一个强制规定,在创建表的时候规定约束(CREATE TABLE语句),或者在表创建之后ALTER TABLE 语句规定约束。
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:

  • 实体完整性:同一个表中,不能存在两条一样的无法区分的记录
  • 域完整性:年龄范围,性别范围
  • 引用完整性: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:用户名唯一,密码不能为空...

1.2约束的分类

  • 根据约束的数据列限制约束可以分为: 单列约束多列约束
  • 根据约束的作用范围约束可以分为: 列级约束表级约束
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:所有列的下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

CHECK约束在MySQL5.7中不支持,如果使用CHECK约束没有任何效果,只有在MySQL8.0中有效果。

查看表约束SELECT * FROM information_schema.table_constraints  #information_schema是MySQL自带的数据库WHERE table_name = '表名称';

那我们如何添加/删除约束?

  • CREATE TABLE时添加约束
  • ALTER TABLE 时增加约束、删除约束

二、非空约束

2.1作用

非空约束可以限定某个字段不能为空

2.2关键字

NO NULL

2.3特点

  • 默认,所有类型的值都可以是NULL
  • 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
  • 一个表可以很多列都限定非空
  • ' '和0都不等于NULL

2.4添加非空约束

NOT NULL 是列约束,只能在对应的字段后面添加
建表时:

CREATE TABLE 表名称(    字段名 数据类型,  字段名 数据类型 NOT NULL);————————————————————————————举例CREATE TABLE emp(id INT(10) NOT NULL,`name` VARCHAR(20) NOT NULL, sex CHAR NULL  #相当于可以为NULL,省略不写也是一样的效果);

如果是在建表后想添加非空约束也是可以的

ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型 NOT NULL;、例如ALTER TABLE empMODIFY sex VARCHAR(30) NOT NULL;

如果我们不想要非空约束了,也可以取消掉
和添加非空约束差不多:

ALTER TABLE 表名称 MODIFY 字段名 数据类型 NULL; 举例1:ALTER TABLE empMODIFY sex VARCHAR(30) NULL;2:ALTER TABLE empMODIFY `name` VARCHAR(15) DEFAULT 'abc' NULL;

DEFAULT是默认值,把name字段默认为abc,这样添加数据的时候,如果没有添加这个字段,就默认为abc

三、唯一约束

3.1作用

用来限制某个字段\某个列不能重复

3.2关键字

UNIQUE

3.1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,也可以是多个列组合的值唯一
  • 唯一约束允许列值为空
  • 再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
列级约束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, #有没有KEY都行    字段名 数据类型);表级约束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,     [CONSTRAINT 约束名] UNIQUE KEY(字段名) #有没有KEY都行. CONSTRAINT 约束名可省略);

列约束不可起名,表约束可以起名
例如

CREATE TABLE student(     sid INT,   sname VARCHAR(20),   tel CHAR(11) UNIQUE,       cardid CHAR(18) UNIQUE KEY);复合性唯一约束CREATE TABLE `user`(     id INT NOT NULL,   `name` VARCHAR(15),  `password` VARCHAR(16),  # 使用表级约束语法  CONSTRAINT uk_name_pwd UNIQUE(`name`,`password`));#表示用户名和密码组合不能重复,只要两个不是同时一样即可,有一个不一样就能添加成功。
可以向声明为UNIQUE的字段上添加NULL值,可以添加多个NULL值

在ALTER TABLE时添加约束

不起名:ALTER TABLE test2ADD UNIQUE(salary);起名:ALTER TABLE test2ADD CONSTRAINT uk_test2_say UNIQUE(salary);用MODIFY添加:ALTER TABLE test2MODIFY last_name VARCHAR(15) UNIQUE;用MODIFY添加的话需要加上类型用MODIFY添加的话需要加上类型用MODIFY添加的话需要加上类型

3.2删除唯一性约束

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。

查看约束SELECT * FROM information_schema.table_constraints WHERE table_name = '表名';查看表索引SHOW INDEX FROM 表名称; 删除唯一性索引也会删除唯一约束ALTER TABLE `user` DROP INDEX uk_name_pwd;

四、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”,主键约束的列不允许出现重复值,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。 (实际开发中每个表都会明确指明一个主键)
  • 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

主键约束特性,非空且唯一,用于唯一标示表中的一条记录。

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);

在ALTER TABLE时添加约束

ALTER TABLE test6ADD PRIMARY KEY (id); 

如何删除主键约束
在开发中不会删除主键,在开发中不会删除主键,在开发中不会删除主键

LTER TABLE 表名称 DROP PRIMARY KEY; #由于每个表的主键唯一,因此不用指明

五、自增列AUTO_INCREMENT

5.1作用

某个字段自动增长

5.2关键字

AUTO_INCREMENT

5.3 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)(这点需要注意)

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。

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);

建表后添加

CREATE TABLE employee( eid INT PRIMARY KEY,ename VARCHAR(20));ALTER TABLE employee MODIFY eid INT AUTO_INCREMENT;

5.4 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,这种现象在某些情况下会导致业务主键冲突或者其他难以发现的问题。 下面通过案例来对比不同的版本中自增变量是否持久化。

在MySQL 5.7版本中:如果自增字段被删除,内存中还是会记录最后那一个自增的值,除非重启服务器以后,才会重新更新内存中记录的

从结果可以看出,新插入的0值分配的是4,按照重启前的操作逻辑,此处应该分配6。出现上述结果的主 要原因是自增主键没有持久化。 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。

在MySQL8.0版本中:自增变量已经持久化了,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。

六、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

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CREATE TABLE dept( #主表 did INT PRIMARY KEY,   #部门编号dname VARCHAR(50)    #部门名称);CREATE TABLE emp(  #从表 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)   #在从表中指定外键约束   #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);
主表要先创建成功,才可以创建从表 删除表的时候,和创建的顺序相反,要先删除从表,再删除主表

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。

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];ALTER TABLE emp1ADD [CONSTRAINT emp_dept_id_fk] FOREIGN KEY(dept_id) REFERENCES dept(dept_id);————————————————————————演示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);#这两个表创建时,没有指定外键的话,那么创建顺序是随意ALTER TABLE emp ADD FOREIGN KEY (deptid) REFERENCES dept(did);
  • 注意
  • 被引用的表字段要是键列
  • 父子表的类型要一样
  • 父子表的逻辑意义也要一样

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。

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

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)  ON UPDATE CASCADE ON DELETE SET NULL  #把修改操作设置为级联修改等级,把删除操作设置为set null等级);

6.6删除外键约束

注意外键索引只能手动删除注意外键索引只能手动删除注意外键索引只能手动删除

#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;#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;

举例

SELECT * FROM information_schema.table_constraints WHERE table_name = 'emp';ALTER TABLE emp DROP FOREIGN KEY emp_ibfk_1;SHOW INDEX FROM emp;ALTER TABLE emp DROP INDEX deptid;SHOW INDEX FROM emp;

6.7开发场景

问题1:如果两个表之间有关系(一对一、一对多),比如:员工表和部门表(一对多),它们之间是否 一定要建外键约束?

  • 答:不是的

问题2:建和不建外键约束有什么区别?

  • 答:建外键约束,你的操作(创建表、删除表、添加、修改、删除)会受到限制,从语法层面受到限制。例如:在员工表中不可能添加一个员工信息,它的部门的值在部门表中找不到。

不建外键约束,你的操作(创建表、删除表、添加、修改、删除)不受限制,要保证数据的引用完整性 ,只能依靠程序员的自觉,或者是在Java程序中进行限定。例如:在员工表中,可以添加一个员工的信息,它的部门指定为一个完全不存在的部门。

问题3:那么建和不建外键约束和查询有没有关系?

  • 答:没有

说明:
实际开发中应用外键很少,大多数的约束是通过应用层面进行的,在应用层面进行检查数据一致性的逻辑。

在 MySQL 里,外键约束是有成本的,需要消耗系统资源。对于大并发的 SQL 操作,有可能会不适合。比如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 所以, MySQL 允许你不使用系统自带的外键约束,在应用层面完成检查数据一致性的逻辑。也就是说,即使你不用外键约束,也要想办法通过应用层面的附加逻辑,来实现外键约束的功能,确保数据的一致性。

6.8阿里开发规范

强制】不得使用外键与级联,一切外键概念必须在应用层解决。

说明:(概念解释)学生表中的 student_id 是主键,那么成绩表中的 student_id 则为外键。如果更新学生表中的 student_id,同时触发成绩表中的 student_id 更新,即为级联更新。外键与级联更新适用于单机低并发 ,不适合分布式 、高并发集群 ;级联更新是强阻塞,存在数据库更新风暴的风险;外键影响数据库的插入速度。

7、CHECK规范

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。

#MySQL5.7中设置了,但是没效果CREATE TABLE employee( eid INT primary key,ename VARCHAR(5),gender CHAR CHECK ('男' or '女')); INSERT INTO employee VALUES(1,'张三','妖'); SELECT *FROM employee; /* +-----+-------+--------+| eid | ename | gender |+-----+-------+--------+|   1 | 张三   | 妖     |+-----+-------+--------+1 row in set (0.00 sec) */

八、DEFAULT约束

说明:默认值约束一般不在唯一键和主键列上加.

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

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));

8.4 如何删除默认值约束

可以在删除默认值约束的同时保留非空约束;也可以在删除默认值约束的同时删除非空约束。

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DESC employee;

九、 面试

面试1、为什么建表时,加 not null default ‘’ 或 default 0。 (第一个是针对于字符串、第二个是针对于数值类型)

  • 答:不想让表中出现null值。

面试2、为什么不想要 null 的值

​ 答:

​ 1.不好比较。null是一种特殊值,比较时只能用专门的is null 和 is not null来比较。碰到运算符,通常返回null。

​ 2.效率不高。影响提高索引效果。因此,我们往往在建表时 not null default ‘’ 或 default 0

面试3、带AUTO_INCREMENT约束的字段值是从1开始的吗?

  • 答: 在MySQL中,默认AUTO_INCREMENT的初始值是1,每新增一条记录,字段值自动加1。设置自增属性(AUTO_INCREMENT)的时候,还可以指定第 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始值开始递增,如在表中插入第一 条记录,同时指定id值为5,则以后插入的记录的id值就会从6开始往上增加。添加主键约束时,往往需要 设置字段自动增加属性。

**面试4、并不是每个表都可以任意选择存储引擎? **

  • 外键约束(FOREIGN KEY)不能跨引擎使用。
  • 答:MySQL支持多种存储引擎,每一个表都可以指定一个不同的存储引擎,需要注意的是:外键约束是用来 保证数据的参照完整性的,如果表之间需要关联外键,却指定了不同的存储引擎,那么这些表之间是不 能创建外键约束的。所以说,存储引擎的选择也不完全是随意的。


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