数据库圣经--约束

Han.miracle

发布于 2025-12-23 09:51:07

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一.什么是数据库约束？

数据库约束是指对数据库表中的数据所施加的规则或条件，⽤于确保数据的准确性和可靠性。这些约束可以是基于数据类型、值范围、唯⼀性、⾮空等规则，以确保数据的正确性和相容性。

二.约束类型

NOT NULL 非空约束：确保指定列不能存储 NULL 值，保证数据的完整性。
DEFAULT 默认约束：当列未被赋值时，使用预设的默认值填充。
UNIQUE 唯一约束：要求指定列的每行数据值唯一，避免重复。
PRIMARY KEY 主键约束：是 NOT NULL 和 UNIQUE 的组合，可指定一列或多列，用于防止数据重复并提升查询性能。
FOREIGN KEY 外键约束：定义两个表之间的关联关系，保障数据的完整性和一致性。
CHECK 约束：限制列或数据的值，确保数据的准确性和可靠性。

约束是关系型数据库的一个重要功能主要作用是保证数据的完整性，也可能理解数据的正确性 (数据本身是否正确，关联关系是否正确)

1、not null空约束

定义表时某列不允许为null时，可以为列添加非空约束。（相当于注册账号时的必填项）

1.1创建⼀个学生表

学生名为null时，这条记录是不完整的

drop table if exists student;
create table student(
    id bigint,
    name varchar(20)
);
 
# 插⼊数据
insert into student values (1, null);
 
# 查询
select * from student;

1.2此时需要约束学生名的列不能为null

drop table if exists student;
 
# 为所有列添加⾮空约束
create table student (
    id bigint,
    name varchar(20) NOT NULL
);
 
# 由于name列有⾮空约束，插⼊NULL值时报错
insert into student values (1, null);

1.3查看表结构

NULL列为NO表示值不允许为NULL，YES表示值可以为NULL

desc student;

2、default默认值约束

注意：插入时只指定了 Id，这时 name 列使用默认值填充当为某列设置了默认约束的时候，如果不给这个列指定值才会使用默认约束

虽然指定了默认约束，但当我们手动指定这一列的值为 NULL 时

插入的值依然是 NULL，因为这个 NULL 是我们自己手动指定的，也可以理解为我们想要的值

用户指定的优先级要高于默认约束

2.1重构学生表

新增年龄列

drop table student;
 
# 创建学⽣表，加⼊年龄列
create table student (
    id bigint,
    name varchar(20) not null,
    age int
);

插入⼀条记录，没有设置默认约束时，不指定年龄的值时列为NULL

insert into student(id, name) values (1, '张三');
 
select * from student;

2.2重构学生表

为年龄的列加入默认约束

drop table student;
 
# 为年龄列加⼊默认约束
create table student (
    id bigint,
    name varchar(20) not null,
    age int default 18
);

插入⼀条记录，不指定年龄的值时列使用了默认值

insert into student(id, name) values (1, '张三');
 
select * from student;

3、unique唯一约束

指定了唯⼀约束的列，该列的值在所有记录中不能重复，如⼀个⼈的身份证号，学生的学号等

3.1重构学生表

新增学号列

drop table student;
 
# 学号列设置唯⼀约束
create table student (
    id bigint,
    name varchar(20) not null,
    age int DEFAULT 18,
    sno varchar(10)
);

不设置唯⼀约束时,学号可以重复

insert into student(id, name, sno) values (1, '张三', '100001');
 
insert into student(id, name, sno) values (2, '李四', '100001');
 
select * from student;

3.2重构学生表

为学号列设置唯⼀约束

drop table student;
 
create table student (
    id bigint,
    name varchar(20) not null,
    age int DEFAULT 18,
    sno varchar(10) UNIQUE# 唯⼀约束
);

插入重复的学号时报错，唯⼀约束生效

insert into student(id, name, sno) values (1, '张三', '100001');
insert into student(id, name, sno) values (2, ' 李四 ', '100001');

3.3查看表结构

Key列显示UNI表示唯⼀约束

注：

distinct本来数据库服务器存储的内容中,已经有重复的了，展示给用户的时候,展示的是去重的结果

unique 是存的数据就不能重复(重复的数据存不下去)，查询的结果自然也是不重复的

4、primary key主键约束

主键约束唯⼀标识数据库表中的每条记录。

主键必须包含唯⼀的值，且不能包含null值。

每个表只能有⼀个主键，可以由单个列或多个列组成。

一个主键是多个列(复合主键)，在唯一校验时，只有复合主键中的所有列都相同才被判定为相同

通常为每张表都指定⼀个主键，主键列建议使用bigint类型。

相当于：unique + not null

1.1重构学生表

为id列添加非空和唯⼀约束

drop table student;
 
create table student (
    id bigint not null unique,
    name varchar(20) not null,
    age int DEFAULT 18,
    sno varchar(10) UNIQUE
);

1.2查看表结构

添加了非空和唯⼀约束之后Key列显示PRI表示主键

desc student;

注意：当id列的重复时会发生主键冲突

通常把主键列设置为自动增长，让数据库维护主键值

drop table student;
 
# 重构学⽣表
create table student (
    id bigint PRIMARY KEY auto_increment,  # 设置⾃增主键
    name varchar(20) not null,
    age int DEFAULT 18,
    sno varchar(10) UNIQUE
);

`auto_increment`

在关系型数据库中，auto_increment 是一个用于自动生成唯一数值的属性，常用于主键列。当为某列设置 auto_increment 后，该列的值会在插入新记录时自动递增，生成唯一的序号，无需手动输入。

例如在 MySQL 中，若将主键列 id 设为 auto_increment，每次插入新数据，id 会自动从当前最大值加 1，这有助于高效地生成唯一标识，保障数据的唯一性和完整性，常与主键约束配合使用。

1.3插入数据时不设置主键列的值

# 主键列的值为NULL
insert into student(id, name, sno) values (NULL, '张三', '100001');

# 不指定主键
insert into student(name, sno) values ('李四', '100002');

指定列插入和全列插入都会数据库帮助我们处理数据

1.4重新查看表结构

Extra列显示auto_increment表示自增

1.5如果使用auto_increment ，某条记录写入失败，新生成的主键值将会作废

注：主键自增一次，数据库就记录了一个id的值，后续每次插入新的数据：id +1（作废的话也会被记录）

1.6主键值可以不连续

# 下⼀次⾃增从主键的最⼤值开始
insert into student(name, sno) values ('钱七', '100005');
 
select * from student;

1.7主键或唯一键冲突时要有更新操作,冲突更新

INSERT ... ON DUPLICATE KEY UPDATE column = value [, column = value] ...

插⼊ID为100，学号为100100的学⽣记录时，报主键冲突

# 插⼊ID为100，学号为100100的学⽣记录时，报主键冲突
insert into student(id, name, sno) values (100, '赵六', '100100');

# 可以使⽤以上语法，如果插⼊时有冲突则更新当前列的值
insert into student(id, name, sno) values (100, '赵六', '100100') ON DUPLICATE KEY UPDATE name = '赵六', sno = '100100';
# 两⾏受影响，表⽰删除了原来的记录，⼜新写⼊了⼀条记录
# 与update student set name = '赵六',sno ='100100'whereid = 100; 等效

1.8替换，如果存在冲突则替换，不存在冲突则插入

REPLACE [INTO] table_name
    [(column [, column] ...)]
VALUES 
    (value_list) [, (value_list)] ...
 
value_list: value, [, value] ...

# 写⼊或更新Id为101的记录
REPLACE into student(id, name, sno) values (101, '钱七', '100101');

1.9表中不能有多个主键，复合主键可以多列

语法：

CREATE TABLE 表名 (
    列1 数据类型,
    列2 数据类型,
    ...,
    PRIMARY KEY (列1, 列2, ..., 列N)  -- 多个列用逗号分隔，共同作为主键
);

但是可以有复合主键

由多个列共同组成的主键，主键是否冲突以多个列的组成进行判定

drop table student;
# 重构学⽣表
create table student (
    id bigint,
    name varchar(20),
    PRIMARY KEY (id, name)  # 指定复合主键
);
 
# 插⼊数据
insert into student(id, name) values (1, '张三');
 
# 重复插⼊主键冲突，此时主键值由id和name两个列共同决定

这个定义方法是错误的

drop table student;
# 重构学⽣表
create table student (
    id bigint PRIMARY KEY auto_increment,  # 定义主键
    name varchar(20) PRIMARY KEY           # 定义主键
);

5、foreign key外键约束

外键用于定义主表和从表之间的关系外键约束主定义在从表的列上，主表关联的列必须是主键或唯⼀约束当定义外键后，要求从表中的外键列数据必须在主表的主键或唯⼀列存在或为null。

注：

（1）外键约束虽然让我们感觉起来很麻烦，但却是不可缺失的！！！

（2）使用外键约束可以增添校验能力，有效减少错误的发生

5.1创建班级表(主表)，并初始化数据

drop table if exists class;
# 建表
create table class (
    id bigint primary key auto_increment,
    name varchar(20) not null
);
 
# 初始化数据
insert into class (name) values ('java'), ('C'), ('C++'), ('python'), ('go');
 
select * from class;

1.2重构学生表(从表)，加入外键约束

语法：

foreign key (id) references class(id)

drop table if exists student;
# 重构表
create table student(
    id bigint PRIMARY KEY auto_increment,  
    name varchar(20) not null,
    age int DEFAULT 18,
    class_id bigint,
    foreign key (class_id) references class(id) # 创建外键约束
);

1.3查看表结构

Key列的值为MUL表示外键约束的列

# 班级编号在主表中存在
insert into student(name, class_id) values ('张三', 1), ('李四', 2);
 
# 插⼊成功
select * from student;

1.4插入数据

正常插入数据

插入⼀个班级号为100的学生，由于主表中没有这个班级，插入失败

# 班级编号在主表中不存在，提示外键约束限制导致插⼊失败

insert into student(name, class_id) values ('王五', 100);

插入班级Id为NULL的记录，可以成功，表示当前学⽣还没有分配置班级

# 班级为NULL
insert into student(name, class_id) values ('王五', NULL);
 
select * from student;

1.5删除记录

删除主表某条记录时，从表中不能有对该记录的引用

# 删除从表中没有引⽤的记录，可以成功
delete from class where name = 'go';
 
select * from class;

# 删除从表中引⽤的记录，失败
delete from class where name = 'java';

1.6删表

删除主表时要先删除从表

# 从表存在是不能删除主表
drop table class;

# 删除从表
drop table student;
 
# 再删除主表，成功
drop table class;

2、check约束

可以应用于⼀个或多个列，用于限制列中可接受的数据值，从而确保数据的完整性和准确性。在8.0.16开始全面支持check约束，之前的版本会忽略check的定义

定义：CHECK 约束用于保证列中的值符合指定条件。
MySQL 中的特殊情况：MySQL 会对 CHECK 子句进行语法分析，但实际会忽略该约束，即 MySQL 不强制执行 CHECK 约束，若需实现类似逻辑，需通过触发器等方式实现。

drop table if exists student;
 
# 加⼊CHECK约束
create table student(
    id bigint PRIMARY KEY auto_increment,  # 设置⾃增主键
    name varchar(20) not null,
    age int DEFAULT 18,
    gender char(1),
    check (age >= 16),
    check (gender = '男' or gender = '⼥')
);
 
# 正常插⼊数据
insert into student(name, age, gender) values ('张三', 17, '男'), ('李四',19,'女');
 
select * from student;

# 插⼊年龄⼩于16岁的记录，失败
insert into student(name, age, gender) values ('张三', 15, '男');

# 插⼊性别的值不是男或⼥的记录，失败
insert into student(name, age, gender) values ('张三', 17, '1');

2.2创建新表

c1的值不能为0，c2的值必须大于0，c3的值不小于c2

# 列与列之间也可以⽐较，需要在单独⼀⾏中定义
create table t_check (
    c1 int check(c1 <> 0),
    c2 int check(c2 > 0),
    c3 int,
    check(c3 >= c2)
);
 
# 插⼊正常数据
insert into t_check values (-1, 3, 10);
 
select * from t_check;

create table t_check (
  c1 int check(c1 <> 0),
  c2 int check(c2 > 0),
  c3 int,
  check(c3 >= c2)
);

insert into t_check values (-1, 3, 10);

select * from t_check;

insert into t_check values (0, 5, 6);

insert into t_check values (2, -10, 10);

insert into t_check values (2, 10, 9);

MySQL 中 CHECK 约束在不同版本有效性的示例。

内容说明

操作与结果：向test_check表插入数据时，符合 CHECK 约束（如性别为 “男”“女”）的记录可成功插入；插入 “无” 时，触发test_check_chk_1约束违规错误。
版本差异：MySQL 8.0 中 CHECK 约束有效，会强制执行数据校验；MySQL 5.7 中 CHECK 约束不生效，需在代码层面（如应用程序逻辑）做数据有效性校验。

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