mysql：约束

约束

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。

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。

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

注意： MySQL不支持check约束，但可以使用check约束，而没有任何效果

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查看已有表的约束

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

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非空约束（NOT ALL）

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

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• 单列约束的情况

创建表时添加约束

CREATE TABLE DEMO1(
	id INT NOT NULL,
    last_name varchar(25) NOT NULL,
    salary decimal(10,2)
)
#Column 'id' cannot be null

创建表后添加约束

ALTER TABLE DEMO1
MODIFY salary decimal (10,2) not null
#如果此时表中salary存在null值，则约束添加失败。

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唯一约束（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。

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创建表时添加约束

# 行级约束
CREATE TABLE DEMO2(
	id INT UNIQUE,
    last_name varchar(25),
    salary decimal(10,2)
)
# 表级约束
CREATE TABLE DEMO3(
    id INT,
    last_name varchar(25),
    salary decimal(10,2),
    CONSTRAINT unique_demo03 UNIQUE(id)
)
#其中CONSTRAINT unique_demo03可以省略
#Duplicate entry '1' for key 'unique_demo03'
#可以向生命为unique字段添加null。
#也可以多次添加null值。

创建表后添加约束

#方式一
ALTER TABLE USER 
MODIFY NAME VARCHAR(20) UNIQUE;
#方式二
ALTER TABLE USER 
ADD CONSTRAINT uk_name_pwd UNIQUE(NAME,PASSWORD); 
#同样可以省略
ALTER TABLE USER 
ADD UNIQUE(NAME,PASSWORD);

• 多列约束的情况

# 创建表时
CREATE TABLE DEMO3(
    id INT,
    last_name varchar(25),
    salary decimal(10,2),
    CONSTRAINT unique_demo03 UNIQUE(id,last_name)
)
# 当且仅当id和last_name同时重复才会添加失败。
# Duplicate entry '1-tom' for key 'unique_demo03'

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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。

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

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主键约束（PRIMARY KEY）

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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。

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创建表时添加约束

CREATE TABLE DEMO2(
	id INT PRIMARY KEY,
    last_name varchar(25),
    salary decimal(10,2)
)
# Multiple primary key defined
# 一个表中只能有一个主键约束 

我们不会删除主键约束！！！！！！！！

alter table 表名称 drop primary key;

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自增列（AUTO_INCREMENT）

特点：

（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。

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• 在mysql5.7中，重启服务器后，自增字段维护的值就会被抹除。（在内存中）
• 在mysql8.0中，重启服务器后，自增字段维护的值不会被抹除。（持久化）

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。

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外键约束(FOREIGN KEY)

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

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创建表时添加约束

#①先创建主表
CREATE TABLE dept1(
dept_id INT primary key,
dept_name VARCHAR(15)
);
#②再创建从表
CREATE TABLE emp1(
emp_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
emp_name VARCHAR(15),
department_id INT,
#表级约束
CONSTRAINT fk_emp1_dept_id FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES dept1(dept_id)
);
# Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails 
#(`boerk`.`emp1`, CONSTRAINT `fk_emp1_dept_id` FOREIGN KEY (`department_id`) REFERENCES `dept1` (`dept_id`))

创建表后添加约束

ALTER TABLE emp2
ADD CONSTRAINT fk_emp2_dept_id FOREIGN KEY(department_id) REFERENCES dept2(dept_id);

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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。

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删除外键约束

#1.第一步先查看约束名和删除外键约束
#查看某个表的约束名
SELECT * FROM information_schema.table_constraints WHERE table_name = '表名称';
ALTER TABLE 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）
 #查看某个表的索引名
SHOW INDEX FROM 表名称;
ALTER TABLE 表名 DROP INDEX 索引名;

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是否需要使用外键约束

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

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。

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。

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CHECK约束

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。

#演示
create table employee(
	eid int primary key,
	ename varchar(5),
	gender char check (gender='男' or '女')
);
insert into employee values(1,'燕子','妖');
# 燕子并不能添加进来
# Check constraint 'hello_chk_1' is violated.

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DEFAULT约束

默认值约束

create table employee(
	eid int primary key,
    ename varchar(20) not null,
    gender char default '男',
    tel char(11) not null default '' #默认是空字符串
);