【MySQL学习笔记】（五） 表的约束

news2024/10/7 9:16:47

表的约束

  • 1 什么是约束？
  • 2 空属性
  • 3 默认值
  • 4 列描述
  • 5 zerofill
  • 6 主键
  • 7 自增长
  • 8 唯一键
  • 9 外键

1 什么是约束？

约束是一种限制，它通过对表的行或列的数据做出限制，来确保数据的完整性、一致性。

真正约束字段的是数据类型，但是数据类型约束很单一，需要有一些额外的约束，更好的保证数据的合法性，从业务逻辑角度保证数据的正确性。

表的约束很多，这里主要介绍如下几个： null/not null,default, comment, zerofill，primary key，auto_increment，unique key 。

在笔记（三）介绍表的结构中，下图的字段类型，NULL，索引类型，默认值就是约束。
在这里插入图片描述
下面将对各种约束进行介绍。

2 空属性

两个值：null（默认的）和not null(不为空)
数据库默认字段基本都是字段为空，但是实际开发时，尽可能保证字段不为空，因为数据为空没办法参与运算。

mysql> select null;
+------+
| NULL |
+------+
| NULL |
+------+

1 row in set (0.00 sec)
mysql> select 1+null;
+--------+
| 1+null |
+--------+
|   NULL |
+--------+

1 row in set (0.00 sec)

案例：
创建一个班级表，包含班级名和班级所在的教室。
站在正常的业务逻辑中：
如果班级没有名字，你不知道你在哪个班级
如果教室名字可以为空，就不知道在哪上课
所以我们在设计数据库表的时候，一定要在表中进行限制，满足上面条件的数据就不能插入到表中。这就是“约束”。

mysql> create table myclass(
   -> class_name varchar(20) not null,
   -> class_room varchar(10) not null);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql> desc myclass;
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field      | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| class_name | varchar(20) | NO   |     | NULL   |       |
| class_room | varchar(10) | NO   |     | NULL   |       |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+

//插入数据时,没有给教室数据,插入失败：

mysql> insert into myclass(class_name) values('class1');
ERROR 1364 (HY000): Field 'class_room' doesn't have a default value

3 默认值

默认值：某一种数据会经常性的出现某个具体的值，可以在一开始就指定好，在需要真实数据的时候，
用户可以选择性的使用默认值。

mysql> create table tt10 (
   -> name varchar(20) not null,
   -> age tinyint unsigned default 0,
   -> sex char(2) default '男'

   -> );
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> desc tt10;
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type               | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| name | varchar(20)         | NO   |     | NULL   |       |
| age   | tinyint(3) unsigned | YES |     | 0       |       |
| sex   | char(2)             | YES |     | 男     |       |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+

默认值的生效：数据在插入的时候不给该字段赋值，就使用默认值

mysql> insert into tt10(name) values('zhangsan');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from tt10;
+----------+------+------+
| name     | age | sex |
+----------+------+------+
| zhangsan |    0 | 男   |
+----------+------+------+

注意：只有设置了default的列，才可以在插入值的时候，对列进行省略

案例：
在创建defa表的时，num1的约束设定为NOT NULL DEFAULT 100
看起来可能是冲突了，因为既然不允许为NULL，就一定要有数值，那么后面的DEFAULT 100就没用了。
其实并不是，它们在这里起到一个互补的作用。

mysql> show create table defa \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: defa
Create Table: CREATE TABLE `defa` (
  `num1` int(11) NOT NULL DEFAULT '100',
  `num2` int(11) DEFAULT '10'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

mysql> desc defa;
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type    | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| num1  | int(11) | NO   |     | 100     |       |
| num2  | int(11) | YES  |     | 10      |       |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

先正常插入

mysql> insert into defa(num1,num2) values(200,300);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

假如num1列想插入NULL的话，是不被允许的，因为被 not null 限制了

mysql> insert into defa(num1,num2) values(NULL,300);
ERROR 1048 (23000): Column 'num1' cannot be null

假如忽略num1，就插入num2，是可以的

mysql> insert into defa(num2) values(300);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from defa;
+------+------+
| num1 | num2 |
+------+------+
|  200 |  300 |//正常插入的情况
|  100 |  300 |//忽略num1，默认值是100
+------+------+

上述案例说明了，not null default 这两条语句放在一起并不冲突
当用户主动插入数据时，不能主动插入NULL，如果不插入该条数据，则用默认值。

4 列描述

列描述：comment，没有实际含义，专门用来描述字段，会根据表创建语句保存，用来给程序员或DBA（数据库管理员）来进行了解。

mysql> create table tt12 (
   -> name varchar(20) not null comment '姓名',
   -> age tinyint unsigned default 0 comment '年龄',
   -> sex char(2) default '男' comment '性别'
   -> );

通过desc查看不到注释信息：

mysql> desc tt12;
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type               | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| name | varchar(20)         | NO   |     | NULL   |       |
| age   | tinyint(3) unsigned | YES |     | 0       |       |
| sex   | char(2)             | YES |     | 男     |       |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+

通过show可以看到：

mysql> show create table tt12\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: tt12

Create Table: CREATE TABLE `tt12` (
 `name` varchar(20) NOT NULL COMMENT '姓名',
 `age` tinyint(3) unsigned DEFAULT '0' COMMENT '年龄',
 `sex` char(2) DEFAULT '男' COMMENT '性别'

) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=gbk

1 row in set (0.00 sec)

5 zerofill

刚开始学习数据库时，很多人对数字类型后面的长度很迷茫。通过show看看tt3表的建表语句：

mysql> show create table tt3\G
 ***************** 1. row *****************
       Table: tt3
 Create Table: CREATE TABLE `tt3` (
 `a` int(10) unsigned DEFAULT NULL,
 `b` int(10) unsigned DEFAULT NULL

 ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=gbk
 1 row in set (0.00 sec)

可以看到int(10),这个代表什么意思呢？整型不是4字节码？这个10又代表什么呢？其实没有zerofill这个属性，括号内的数字是毫无意义的。a和b列就是前面插入的数据，如下：

mysql> insert into tt3 values(1,2);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from tt3;
 +------+------+
 | a   | b   |
 +------+------+
 |    1 |    2 |
 +------+------+

但是对列添加了zerofill属性后，显示的结果就有所不同了。修改tt3表的属性：

mysql> alter table tt3 change a a int(5) unsigned zerofill;
mysql> show create table tt3\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: tt3

Create Table: CREATE TABLE `tt3` (
 `a` int(5) unsigned zerofill DEFAULT NULL,  --具有了zerofill

 `b` int(10) unsigned DEFAULT NULL

) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=gbk

1 row in set (0.00 sec)

对a列添加了zerofill属性，再进行查找，返回如下结果：

mysql> select * from tt3;
+-------+------+
| a     | b   |
+-------+------+
| 00001 |    2 |
+-------+------+

这次可以看到a的值由原来的1变成00001，这就是zerofill属性的作用，如果宽度小于设定的宽度（这里设置的是5），自动填充0。要注意的是，这只是最后显示的结果，在MySQL中实际存储的还是1。为什么是这样呢？我们可以用hex函数来证明。

mysql> select a, hex(a) from tt3;
+-------+--------+
| a     | hex(a) |
+-------+--------+
| 00001 | 1     |
+-------+--------+

可以看出数据库内部存储的还是1,00001只是设置了zerofill属性后的一种格式化输出而已。

注意：在定义int类型时，如果加上zerofill约束，会自动变成unsigned int

mysql> create table test2(num1 int(5) zerofill,num2 int unsigned zerofill);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> desc test2;
+-------+---------------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type                      | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------------------------+------+-----+---------+-------+
| num1  | int(5) unsigned zerofill  | YES  |     | NULL    |       |
| num2  | int(10) unsigned zerofill | YES  |     | NULL    |       |
+-------+---------------------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

定义类型的时候，如果不指定宽度，则int类型默认为11，unsigned int 默认为10。
因为不论是有符号还是无符号，最大值的位数也就10位，而int类型有个负号，所以是宽度为11。

6 主键

主键：primary key用来唯一的约束该字段里面的数据，不能重复，不能为空，一张表中最多只能有一个主键；主键所在的列通常是整数类型。

这里说一张表最多只能有一个主键，不意外着只能有一个字段被设为主键，可以有多个字段被设为主键，它们都是同一个主键，叫“复合主键”

一个字段被被设为主键案例：

创建表的时候直接在字段上指定主键

mysql> create table tt13 (
-> id int unsigned primary key comment '学号不能为空',
-> name varchar(20) not null);
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> desc tt13;
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type             | Null | Key | Default | Extra |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| id   | int(10) unsigned | NO   | PRI | NULL   |       | <= key 中 pri表示该字段是主键
| name | varchar(20)     | NO   |     | NULL   |       |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+

主键约束：主键对应的字段中不能重复，一旦重复，操作失败。

mysql> insert into tt13 values(1, 'aaa');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into tt13 values(1, 'aaa');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'PRIMARY'

当表创建好以后但是没有主键的时候，可以再次追加主键

alter table 表名 add primary key(字段列表)

删除主键

alter table 表名 drop primary key;

mysql> alter table tt13 drop primary key;
mysql> desc tt13;
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type             | Null | Key | Default | Extra |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| id   | int(10) unsigned | NO   |     | NULL   |       | 
| name | varchar(20)     | NO   |     | NULL   |       |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+

复合主键案例

在创建表的时候，在所有字段之后，使用primary key(主键字段列表)来创建主键，如果有多个字段作为主键，可以使用复合主键。

mysql> create table tt14(
-> id int unsigned,
-> course char(10) comment '课程代码',
-> score tinyint unsigned default 60 comment '成绩',
-> primary key(id, course) -- id和course为复合主键

-> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> desc tt14;
+--------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type               | Null | Key | Default | Extra |
+--------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| id     | int(10) unsigned   | NO   | PRI | 0       |       | <= 这两列合成主键

| course | char(10)           | NO   | PRI |         |       |
| score | tinyint(3) unsigned | YES |     | 60     |       |
+--------+---------------------+------+-----+---------+-------+
mysql> insert into tt14 (id,course)values(1, '123');
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
mysql> insert into tt14 (id,course)values(1, '123');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1-123' for key 'PRIMARY' -- 主键冲突

7 自增长

auto_increment：当对应的字段，不给值，会自动的被系统触发，系统会从当前字段中已经有的最大值+1操作，得到一个新的不同的值。通常和主键搭配使用，作为逻辑主键。

自增长的特点:

任何一个字段要做自增长，前提是本身是一个索引（key一栏有值）
自增长字段必须是整数
一张表最多只能有一个自增长

mysql> create table tt21(
   -> id int unsigned primary key auto_increment,
   -> name varchar(10) not null default ''
   -> );
mysql> insert into tt21(name) values('a');
mysql> insert into tt21(name) values('b');
mysql> select * from tt21;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | a   |
|  2 | b   |
+----+------+

在插入后获取上次插入的 AUTO_INCREMENT 的值（批量插入获取的是第一个值）

mysql > select last_insert_id();
+------------------+
| last_insert_id() |
+------------------+
| 2                 |
+------------------+

8 唯一键

一张表中有往往有很多字段需要唯一性，数据不能重复，但是一张表中只能有一个主键：唯一键就可以解决表中有多个字段需要唯一性约束的问题。
唯一键的本质和主键差不多，唯一键允许为空，而且可以多个为空，空字段不做唯一性比较。
关于唯一键和主键的区别：
我们可以简单理解成，主键更多的是标识唯一性的。而唯一键更多的是保证在业务上，不要和别的信息出现重复。乍一听好像没啥区别，我们举一个例子

假设一个场景(当然，具体可能并不是这样，仅仅为了帮助大家理解)

比如在公司，我们需要一个员工管理系统，系统中有一个员工表，员工表中有两列信息，一个身份证号码，一个是员工工号，我们可以选择身份号码作为主键。 而我们设计员工工号的时候，需要一种约束：而所有的员工工号都不能重复。 具体指的是在公司的业务上不能重复，我们设计表的时候，需要这个约束，那么就可以将员工工号设计成为唯 一键。一般而言，我们建议将主键设计成为和当前业务无关的字段，这样，当业务调整的时候，我们可以尽量不会对 主键做过大的调整。

案例：

mysql> create table student (
   -> id char(10) unique comment '学号，不能重复，但可以为空',
   -> name varchar(10)
   -> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> insert into student(id, name) values('01', 'aaa');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into student(id, name) values('01', 'bbb'); --唯一约束不能重复

ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '01' for key 'id'

mysql> insert into student(id, name) values(null, 'bbb'); -- 但可以为空

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from student;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
| 01   | aaa |
| NULL | bbb |
+------+------+

9 外键

外键用于定义主表和从表之间的关系：外键约束主要定义在从表上，主表则必须是有主键约束或unique约束。当定义外键后，要求外键列数据必须在主表的主键列存在或为null。

语法：

foreign key (字段名) references 主表(列)

案例：
在这里插入图片描述
对上面的示意图进行设计：

先创建主键表

create table myclass (
 id int primary key,
 name varchar(30) not null comment'班级名'
 );

再创建从表

create table stu (
 id int primary key,
 name varchar(30) not null comment '学生名',
 class_id int,
 foreign key (class_id) references myclass(id)
 );

正常插入数据

mysql> insert into myclass values(10, '101班'),(20, '102班');
Query OK, 2 rows affected (0.03 sec)
Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> insert into stu values(100, '张三', 10),(101, '李四',20);
Query OK, 2 rows affected (0.01 sec)
Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0

插入一个班级号为30的学生，因为没有这个班级，所以插入不成功

mysql> insert into stu values(102, 'wangwu',30);
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: 
a foreign key constraint fails (mytest.stu, CONSTRAINT stu_ibfk_1 
FOREIGN KEY (class_id) REFERENCES myclass (id))

插入班级id为null，比如来了一个学生，目前还没有分配班级

mysql> insert into stu values(102, 'wangwu', null);

如何理解外键约束

首先我们承认，这个世界是数据很多都是相关性的。
理论上，上面的例子，我们不创建外键约束，就正常建立学生表，以及班级表，该有的字段我们都有。
此时，在实际使用的时候，可能会出现什么问题？
有没有可能插入的学生信息中有具体的班级，但是该班级却没有在班级表中？
比如一个学校只有101班，102班，但是在上课的学生里面竟然有比特103班的学生(这个班目前并
不存在)，这很明显是有问题的。
因为此时两张表在业务上是有相关性的，但是在业务上没有建立约束关系，那么就可能出现问题。
解决方案就是通过外键完成的。建立外键的本质其实就是把相关性交给mysql去审核了，提前告诉mysql表之间的约束关系，那么当用户插入不符合业务逻辑的数据的时候，mysql不允许你插入。

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JAVA-编程基础-06-数组

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