3、数据库中的约束数据库设计

news2024/11/26 14:39:47

约束

* 概念： 对表中的数据进行限定，保证数据的正确性、有效性和完整性。    
* 分类：
    1. 主键约束：primary key
    2. 非空约束：not null
    3. 唯一约束：unique
    4. 外键约束：foreign key

* 非空约束：not null，某一列的值不能为null
    1. 创建表时添加约束
        CREATE TABLE stu(
            id INT,
            NAME VARCHAR(20) NOT NULL -- name为非空
        );
    2. 创建表完后，添加非空约束
        ALTER TABLE stu MODIFY NAME VARCHAR(20) NOT NULL;

    3. 删除name的非空约束
        ALTER TABLE stu MODIFY NAME VARCHAR(20);

drop table if exists stu;
create table  if not exists stu(
	id int,
	name varchar(20) not null -- name为非空
);
alter table stu modify name varchar(20);
-- insert into stu(id,name)values(1,null);
alter table stu modify name varchar(20) not null;
insert into stu(id,name)values(1,"张三丰");
select id,name from stu;

* 唯一约束：unique，某一列的值不能重复
    1. 注意：
        * 唯一约束可以有NULL值，但是只能有一条记录为null
    2. 在创建表时，添加唯一约束
        CREATE TABLE stu(
            id INT,
            phone_number VARCHAR(20) UNIQUE -- 手机号
        );
    3. 删除唯一约束
        ALTER TABLE stu DROP INDEX phone_number;
    4. 在表创建完后，添加唯一约束
        ALTER TABLE stu MODIFY phone_number VARCHAR(20) UNIQUE;

#唯一约束
drop table if exists stu;
create table stu(
	id int,
	phone_number varchar(20) unique
);
alter table stu drop index phone_number;
alter table stu modify phone_number varchar(20) unique;
insert into stu(id,phone_number)values(1,"13512312312");
-- insert into stu(id,phone_number)values(1,"13512312312");
select id,phone_number from stu;

* 主键约束：primary key。
    1. 注意：
        1. 含义：非空且唯一
        2. 一张表只能有一个字段为主键
        3. 主键就是表中记录的唯一标识

    2. 在创建表时，添加主键约束
        create table stu(
            id int primary key,-- 给id添加主键约束
            name varchar(20)
        );

    3. 删除主键
        -- 错误 alter table stu modify id int ;
        ALTER TABLE stu DROP PRIMARY KEY;

    4. 创建完表后，添加主键
        ALTER TABLE stu MODIFY id INT PRIMARY KEY;

    5. 自动增长：
        1.  概念：如果某一列是数值类型的，使用 auto_increment 可以来完成值得自动增长

        2. 在创建表时，添加主键约束，并且完成主键自增长
        create table stu(
            id int primary key auto_increment,-- 给id添加主键约束
            name varchar(20)
        );

        3. 删除自动增长
        ALTER TABLE stu MODIFY id INT;
        4. 添加自动增长
        ALTER TABLE stu MODIFY id INT AUTO_INCREMENT;

#主键约束
drop table if exists stu;
create table stu(
	id int primary key,
	name varchar(20)
);
alter table stu drop primary key;
alter table stu modify id int primary key;
insert into stu(id,name)values(1,"张三丰");
-- insert into stu(id,name)values(1,"张三丰");
select id,name from stu;

#自动增长
drop table if exists stu;
create table stu(
	id int primary key auto_increment,
	name varchar(20)
);
alter table stu modify id int;
alter table stu modify id int auto_increment;
insert into stu(id,name)values(1,"张三丰");
insert into stu(id,name)values(null,"王祖贤");
select id,name from stu;

* 外键约束：foreign key,让表于表产生关系，从而保证数据的正确性。
    1. 在创建表时，可以添加外键
        * 语法：
            create table 表名(
                ....
                外键列
                constraint 外键名称 foreign key (外键列名称) references 主表名称(主表列名称)
            );

    2. 删除外键
        ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名称;

    3. 创建表之后，添加外键
        ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称);

    4. 级联操作
        1. 添加级联操作
            语法：ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称
                    FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE  ;
        2. 分类：
            1. 级联更新：ON UPDATE CASCADE
            2. 级联删除：ON DELETE CASCADE

#外键约束
drop table if exists emp;
create table if not exists emp(
	id int primary key auto_increment,
	name varchar(30),
	age int,
	dep_name varchar(30), 		-- 部门名称
	dep_location varchar(30)	-- 部门地址
);
insert into emp(id,name,age,dep_name,dep_location)values(1,"张三丰",20,"研发部","广州"),(2,"李四",21,"研发部","广州"),(3,"王五",20,"研发部","广州"),(4,"老王",20,"销售部","深圳"),(5,"大王",22,"销售部","深圳"),(6,"小王",18,"销售部","深圳");
select id,name,age,dep_name,dep_location from emp;

#员工表,多方,从表
drop table if exists employee;
create table if not exists employee(
	id int primary key auto_increment,
	name varchar(30),
	age int,
	dep_id int
);

#部门表,主表
drop table if exists department;
create table if not exists department(
	id int primary key auto_increment,
	dep_name varchar(30), 		-- 部门名称
	dep_location varchar(30)	-- 部门地址
);

insert into employee(name,age,dep_id) values("张三丰",20,1),("李四",21,1),("王五",20,1),("老王",20,2),("大王",22,2),("小王",18,2);
insert into department(dep_name,dep_location) values("研发部","广州"),("销售部","深圳");
-- select * from employee;
-- select * from department;


#部门表,主表
drop table if exists department;
create table if not exists department(
	id int primary key auto_increment,
	dep_name varchar(30), 		-- 部门名称
	dep_location varchar(30)	-- 部门地址
);
#员工表,多方,从表
drop table if exists employee;
create table if not exists employee(
	id int primary key auto_increment,
	name varchar(30),
	age int,
	dep_id int,
	constraint emp_dept_fk foreign key (dep_id) references department(id)
);
insert into department(dep_name,dep_location) values("研发部","广州"),("销售部","深圳");
insert into employee(name,age,dep_id) values("张三丰",20,1),("李四",21,1),("王五",20,1),("老王",20,2),("大王",22,2),("小王",18,2);
alter table employee drop foreign key emp_dept_fk;
-- insert into employee(name,age,dep_id) values("张四丰",20,5);
alter table employee add constraint emp_dept_fk foreign key(dep_id) references department(id);
-- insert into employee(name,age,dep_id) values("张四丰",20,5);
#操作麻烦
update employee set dep_id = null where dep_id = 1;
update department set id = 5 where id=1;
update employee set dep_id = 5 where dep_id is null;
-- 添加外键,设置级联更新
alter table employee drop foreign key emp_dept_fk;
alter table employee add constraint emp_dept_fk foreign key(dep_id) references department(id) on update cascade;
update department set id = 1 where id=5;
-- 添加外键,设置级联更新,设置级联删除
alter table employee drop foreign key emp_dept_fk;
alter table employee add constraint emp_dept_fk foreign key(dep_id) references department(id) on update cascade on delete cascade;
delete from department  where id=1;

select * from employee;
select * from department;

数据库的设计

1. 多表之间的关系
	1. 分类：
		1. 一对一(了解)：
			* 如：人和身份证
			* 分析：一个人只有一个身份证，一个身份证只能对应一个人
		2. 一对多(多对一)：
			* 如：部门和员工
			* 分析：一个部门有多个员工，一个员工只能对应一个部门
		3. 多对多：
			* 如：学生和课程
			* 分析：一个学生可以选择很多门课程，一个课程也可以被很多学生选择
	2. 实现关系：
		1. 一对多(多对一)：
			* 如：部门和员工
			* 实现方式：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键。
		2. 多对多：
			* 如：学生和课程
			* 实现方式：多对多关系实现需要借助第三张中间表。中间表至少包含两个字段，这两个字段作为第三张表的外键，分别指向两张表的主键
		3. 一对一(了解)：
			* 如：人和身份证
			* 实现方式：一对一关系实现，可以在任意一方添加唯一外键指向另一方的主键。

	3. 案例
		-- 创建旅游线路分类表 tab_category
		-- cid 旅游线路分类主键，自动增长
		-- cname 旅游线路分类名称非空，唯一，字符串 100
		CREATE TABLE tab_category (
			cid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
			cname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE
		);
		
		-- 创建旅游线路表 tab_route
		/*
		rid 旅游线路主键，自动增长
		rname 旅游线路名称非空，唯一，字符串 100
		price 价格
		rdate 上架时间，日期类型
		cid 外键，所属分类
		*/
		CREATE TABLE tab_route(
			rid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
			rname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE,
			price DOUBLE,
			rdate DATE,
			cid INT,
			FOREIGN KEY (cid) REFERENCES tab_category(cid)
		);
		
		/*创建用户表 tab_user
		uid 用户主键，自增长
		username 用户名长度 100，唯一，非空
		password 密码长度 30，非空
		name 真实姓名长度 100
		birthday 生日
		sex 性别，定长字符串 1
		telephone 手机号，字符串 11
		email 邮箱，字符串长度 100
		*/
		CREATE TABLE tab_user (
			uid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
			username VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,
			PASSWORD VARCHAR(30) NOT NULL,
			NAME VARCHAR(100),
			birthday DATE,
			sex CHAR(1) DEFAULT '男',
			telephone VARCHAR(11),
			email VARCHAR(100)
		);
		
		/*
		创建收藏表 tab_favorite
		rid 旅游线路 id，外键
		date 收藏时间
		uid 用户 id，外键
		rid 和 uid 不能重复，设置复合主键，同一个用户不能收藏同一个线路两次
		*/
		CREATE TABLE tab_favorite (
			rid INT, -- 线路id
			DATE DATETIME,
			uid INT, -- 用户id
			-- 创建复合主键
			PRIMARY KEY(rid,uid), -- 联合主键
			FOREIGN KEY (rid) REFERENCES tab_route(rid),
			FOREIGN KEY(uid) REFERENCES tab_user(uid)
		);

2. 数据库设计的范式
    * 概念：设计数据库时，需要遵循的一些规范。要遵循后边的范式要求，必须先遵循前边的所有范式要求

        设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小。
        目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。

    * 分类：
        1. 第一范式（1NF）：每一列都是不可分割的原子数据项
        2. 第二范式（2NF）：在1NF的基础上，非码属性必须完全依赖于码（在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖）
            * 几个概念：
                1. 函数依赖：A-->B,如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值。则称B依赖于A
                    例如：学号-->姓名。  （学号，课程名称） --> 分数
                2. 完全函数依赖：A-->B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定需要依赖于A属性组中所有的属性值。
                    例如：（学号，课程名称） --> 分数
                3. 部分函数依赖：A-->B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定只需要依赖于A属性组中某一些值即可。
                    例如：（学号，课程名称） -- > 姓名
                4. 传递函数依赖：A-->B, B -- >C . 如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值，在通过B属性（属性组）的值可以确定唯一C属性的值，则称 C 传递函数依赖于A
                    例如：学号-->系名，系名-->系主任
                5. 码：如果在一张表中，一个属性或属性组，被其他所有属性所完全依赖，则称这个属性(属性组)为该表的码
                    例如：该表中码为：（学号，课程名称）
                    * 主属性：码属性组中的所有属性
                    * 非主属性：除过码属性组的属性
                    
        3. 第三范式（3NF）：在2NF基础上，任何非主属性不依赖于其它非主属性（在2NF基础上消除传递依赖）

第一范式

第二范式

 第三范式

数据库的备份和还原

1. 命令行：
    * 语法：
        * 备份： mysqldump -u用户名 -p密码 数据库名称 > 保存的路径
        * 还原：
            1. 登录数据库
            2. 创建数据库
            3. 使用数据库
            4. 执行文件。source 文件路径

	mysqldump -uroot -p db > e://a.sql
	drop database db;
	create database db;
	source e://a.sql

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