约束的概述
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。
所以:
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
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)
注意: MySQL不支持check约束,但可以使用check约束,而没有任何效果
- 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
#information_schema数据库名(系统库)
#table_constraints表名称(专门存储各个表的约束)
SELECT * FROM information_schema.table_constraints
WHERE table_name = '表名称';
非空约束 :NOT NULL
#方式1
#建表时语法:
CREATE TABLE 表名称(
字段名 数据类型,
字段名 数据类型 NOT NULL,
字段名 数据类型 NOT NULL
);
#演示
CREATE TABLE student(
sid int,
sname varchar(20) not null,
tel char(11) ,
cardid char(18) not null
);
#插入全部字段
insert into student values(1,'张三','13710011002','110222198912032545'); #成功
insert into student values(2,'李四','13710011002',null);#身份证号为空
# ERROR 1048 (23000): Column 'cardid' cannot be null
insert into student values(2,'李四',null,'110222198912032546');#成功,tel允许为空
# 错误现象
insert into student(sid, tel) values(4,'13888888888'),
#失败 sname 和 cardid 没有默认值 且是非空的
#方式2:
# 建表后: 建表之前没有加,建表后补上
# 前提的修改的列名中不存在空值
alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 not null;
补充:
删除非空约束
alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 NULL;#去掉not null相当于修改某个非注解字段,该字段允许为空
或
alter table 表名称 modify 字段名 数据类型;#去掉not null,相当于修改某个非注解字段,该字段允许为空
唯一性约束:UNIQUE
作用: 用来限制某个字段/某列的值不能重复
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。(可以有多个null)
- 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。
#方式1
#建表时添加
#语法:
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,
字段名 数据类型
);
#单独指定
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)
);
#演示
create table student(
sid int,
sname varchar(20),
tel char(11) unique,
cardid char(18) unique key
);
insert into student values(1,'张三','13710011002','101223199012015623');
insert into student values(2,'李四','13710011003','101223199012015624');
insert into student values(3,'王五','13710011004','101223199012015624'); #身份证号重复
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '101223199012015624' for key 'cardid'
insert into student values(3,'王五','13710011003','101223199012015625'); #手机号重复
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '13710011003' for key 'tel'
#方式2
# 建表后指定唯一键约束
#字段列表中如果是一个字段,表示该列的值唯一。如果是两个或更多个字段,那么复合唯一,即多个字段的组合是唯一的
#方式1: key 可以省略
alter table 表名称 add unique key(字段列表);
#方式2:
alter table 表名称 modify 字段名 字段类型 unique;
create table student(
sid int primary key,
sname varchar(20),
tel char(11) ,
cardid char(18)
);
alter table student add unique key(tel);
alter table student add unique key(cardid);
复合唯一约束:补充
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)
);
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,
unique key(字段列表) #字段列表中写的是多个字段名,多个字段名用逗号分隔,表示那么是复合唯一,即多个字 段的组合是唯一的
);
演示:
CREATE TABLE USER(
id INT NOT NULL,
NAME VARCHAR(25),
PASSWORD VARCHAR(16),
-- 使用表级约束语法
-- uk_name_pwd 起的约束的名字 并且CONSTRAINT uk_name_pwd 可以省略
CONSTRAINT uk_name_pwd UNIQUE(NAME,PASSWORD) #name和password 联合唯一
);
insert into user values(1,'zhangsan','123'); #成功
insert into user values(1,'zhangsan','123'); #失败
insert into user values(1,'zhangsan','1234'); #成功
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。
SELECT * FROM information_schema.table_constraints WHERE table_name = '表名'; #查看都有哪些约束
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
主键约束:PRIMARY KEY
作用: 用来唯一标识表中的一行记录。
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。
添加主键约束
#方式1
#建表时指定主键约束 语法
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
);
#演示
create table temp(
id int primary key,
name varchar(20)
);
insert into temp values(1,'张三');#成功
insert into temp values(2,'李四');#成功
insert into temp values(1,'张三');#失败
ERROR 1062 (23000): # Duplicate(重复) entry(键入,输入) '1' for key 'PRIMARY'
insert into temp values(3,'张三');#成功
insert into temp values(null,'王五');#失败
#错误建表语法
#演示一个表建立两个主键约束
create table temp(
id int primary key,
name varchar(20) primary key
);
ERROR 1068 (42000): Multiple(多重的) primary key defined(定义)
#方式2
#建表后增加主键约束
ALTER TABLE 表名称 ADD PRIMARY KEY(字段列表);
#字段列表可以是一个字段,也可以是多个字段,如果是多个字段的话,是复合主键
复合主键: 补充
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,
primary key(字段名1,字段名2) #表示字段1和字段2的组合是唯一的,也可以有更多个字段
);
#演示
create table student(
sid int, #学号
sage int, #年龄
sname varchar(20),#学生姓名
primary key(sid,sage)
);
insert into student values(1,12,'zhangsan');#成功
insert into student values(1,12,'zhangsan');#失败
insert into student values(1,13,'zhangsan');#成功
删除主键约束
alter table 表名称 drop primary key; # 但是会保留非空
#演示接着上边的复合主键
ALTER TABLE student DROP PRIMARY KEY;
insert into student values(1,12,'zhangsan');
insert into student values(null,12,'zhangsan');
说明:删除主键约束,不需要指定主键名,因为一个表只有一个主键,删除主键约束后,非空还存在。
注意点 unique +not null
create table if not exists user1(
id int primary key,
name varchar(20) not null unique,
pass varchar(20) unique not null
)
name 和 pass 也是唯一且非空的
自增列:AUTO_INCREMENT
作用: 某个字段的值自增
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)如果添加数据时候 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。 自增列可以是负数 但是再次添加数据的时候 依旧会从当前正数最大值得基础上自增
#方式1
#建表时
create table 表名称(
字段名 数据类型 primary key auto_increment,
字段名 数据类型 unique not null,
字段名 数据类型 unique key,
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 unique key auto_increment,
字段名 数据类型,
primary key(字段名)
);
#演示
create table employee(
eid int primary key auto_increment,
ename varchar(20)
);
#方式2
#建表后
alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 auto_increment;
#演示
create table employee(
eid int primary key ,
ename varchar(20)
);
alter table employee modify eid int auto_increment;
删除自增约束
#alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 auto_increment;#给这个字段增加自增约束
alter table 表名称 modify 字段名 数据类型; #去掉auto_increment相当于删除
自增要注意的事情:
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。
#演示
create table employee(
eid int primary key auto_increment,
ename varchar(20)
);
#情况1 手动指定
insert into employee values(2,null);# 成功
insert into employee values(2,null);# 失败 如果再次插入就失败了
#情况2 如果指定的是null 或者 0 会在之前的最大数上继续添加
insert into employee values(0,null); # 成功
insert into employee values(null,null); # 成功
#情况3 重启数据库 再次重新插入一个 null 或者 0
#创建数据库
CREATE TABLE test1(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT
);
#插入数据
INSERT INTO test1 VALUES(0),(0),(0),(0);
#删除4
DELETE FROM test1 WHERE id = 4;
#再次插入
INSERT INTO test1 VALUES(0);
#分析 虽然删除了id为4的记录,但是再次插入空值时,并没有重用被删除的4,而是分配了5。
#删除5
DELETE FROM test1 where id=5; # 现在表中有三个数据 主键自增已经到5如果再次插入应该是6
# 重启数据库**,重新插入一个空值。
# 启动 MySQL 服务命令:net start MySQL服务名
# 停止 MySQL 服务命令:net stop MySQL服务名
INSERT INTO test1 values(0);
结论:
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`,并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。
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。
检查约束:CHECK
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
说明:
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。
添加检查约束
create table employee(
eid int primary key,
ename varchar(5),
gender char check ('男' or '女')
);
insert into employee values(1,'张三','妖');
mysql> select * from employee;
+-----+-------+--------+
| eid | ename | gender |
+-----+-------+--------+
| 1 | 张三 | 妖 |
+-----+-------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
# 检查约束其他写法
age tinyint check(age >20) 或 sex char(2) check(sex in(‘男’,’女’))
默认约束:DEFAULT
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。
特点:
说明:默认值约束一般不在唯一键和主键列上加
默认约束只有在不给值时才会采用默认值
添加主键自增
#方式1 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)
);
#演示
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
);
insert into employee values(1,'汪飞','男','13700102535'); #成功
insert into employee(eid,ename) values(2,'天琪'); #成功
#方式2 建表后
alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 default 默认值;
#如果这个字段原来有非空约束,你还保留非空约束,那么在加默认值约束时,还得保留非空约束,否则非空约束就被删除了
#同理,在给某个字段加非空约束也一样,如果这个字段原来有默认值约束,你想保留,也要在modify语句中保留默认值约束,否则就删除了
alter table 表名称 modify 字段名 数据类型 default 默认值 not null;
删除默认值约束
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
面试题:
面试1、为什么建表时,加 not null default '' 或 default 0
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? 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。
-- 员工表
CREATE TABLE emp (
id INT, -- 员工id,主键且自增长
ename VARCHAR(50), -- 员工姓名,非空且唯一
joindate DATE, -- 入职日期,非空
salary DOUBLE(7,2), -- 工资,非空
bonus DOUBLE(7,2) -- 奖金,如果没有将近默认为0
);
-- 员工表
CREATE TABLE emp (
id INT PRIMARY KEY, -- 员工id,主键且自增长
ename VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE, -- 员工姓名,非空并且唯一
joindate DATE NOT NULL , -- 入职日期,非空
salary DOUBLE(7,2) NOT NULL , -- 工资,非空
bonus DOUBLE(7,2) DEFAULT 0 -- 奖金,如果没有奖金默认为0
);
-- 先插入一条数据 看是否成功
INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(1,'张三','1999-11-11',8800,5000);
-- 演示主键约束:非空且唯一
-- 既然是主键那么肯定是非空的 这条数据是不是插入失败
INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(null,'张三','1999-11-11',8800,5000);
-- 既然是主键 那么肯定是唯一的 那么这条数据成功还是失败?
INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(1,'张三','1999-11-11',8800,5000);
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-- 插入一条正常的数据
INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(2,'李四','1999-11-11',8800,5000);
-- 演示非空约束
-- ename姓名 非空且唯一的 那么我添加null的时候 能不能添加进去
INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(3,null,'1999-11-11',8800,5000);
-- 演示唯一约束
-- 姓名是唯一的 我们表里面 是不是已经一条叫李四的数据了 那么这时候插入一条同名的数据 会成功么?
INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(3,'李四','1999-11-11',8800,5000);
-- 演示默认约束
-- 我们的奖金字段 bonus有一个默认值为0 所以当我们不给bonus赋值的时候 那么会有一个默认值
INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary) values(3,'王五','1999-11-11',8800);
-- 注意一下:如果我们给bonus 字段赋值 哪怕这个字段是NULL 那么这也算有值的 这时候还会给它默认值么?
-- 这个错误公司以前有人就犯了,明明有默认值,为啥不生效呢,后来才知道这边写了个null
INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(4,'赵六','1999-11-11',8800,null);
-- 演示自动增长:auto_increment:当列是数字类型并且 唯一约束
-- 一般也就是用在主键上
DROP TABLE IF EXISTS emp;
CREATE TABLE emp (
id INT PRIMARY KEY auto_increment, -- 员工id,主键且自增长
ename VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE, -- 员工姓名,非空并且唯一
joindate DATE NOT NULL , -- 入职日期,非空
salary DOUBLE(7,2) NOT NULL , -- 工资,非空
bonus DOUBLE(7,2) DEFAULT 0 -- 奖金,如果没有奖金默认为0
);
INSERT INTO emp(ename,joindate,salary,bonus) values('赵六','1999-11-11',8800,null);
SELECT * from emp;