【MySQL学习之基础篇】约束

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1. 概述

    概念： 约束是作用于表中字段上的规则，用于限制存储在表中的数据。
    目的： 保证数据库中数据的正确、有效性和完整性。

分类：

约束	描述	关键字
非空约束	限制该字段的数据不能为null	NOT NULL
唯一约束	保证该字段的所有数据都是唯一、不重复的	UNIQUE
主键约束	主键是一行数据的唯一标识，要求非空且唯一	PRIMARY KEY
默认约束	保存数据时，如果未指定该字段的值，则采用默认值	DEFAULT
检查约束	保证字段值满足某一个条件	CHECK
外键约束	用来让两张表的数据之间建立连接，保证数据的一致性和完整性	FOREIGN KEY

注意：约束是作用于表中字段上的，可以在创建表/修改表的时候添加约束。

2. 基础约束

    上面我们介绍了数据库中常见的约束，以及约束涉及到的关键字，那这些约束我们到底如何在创建表、修改表的时候来指定呢，接下来我们就通过一个案例，来演示一下。

案例需求：
    根据需求，完成表结构的创建。需求如下

字段名	字段含义	字段类型	约束条件	约束关键字
id	ID唯一标识	int	主键，并且自动增长	PRIMARY KEY, AUTO_INCREMENT
name	姓名	varchar(10)	不为空，并且唯一	NOT NULL , UNIQUE
age	年龄	int	大于0，并且小于等于120	CHECK
status	状态	char(1)	如果没有指定该值，默认为1	DEFAULT
gender	性别	char(1)	无

对应的建表语句为：

CREATE TABLE tb_user(id int AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT 'ID唯一标识',name varchar(10) NOT NULL UNIQUE COMMENT '姓名' ,age int check (age > 0 && age <= 120) COMMENT '年龄' ,status char(1) default '1' COMMENT '状态',gender char(1) COMMENT '性别'
) comment '用户表';

执行结果如下：

    在为字段添加约束时，我们只需要在字段之后加上约束的关键字即可，需要关注其语法。我们执行上面的SQL把表结构创建完成，然后接下来，就可以通过一组数据进行测试，从而验证一下，约束是否可以生效。

insert into tb_user(name,age,status,gender) values ('Tom1',19,'1','男'), ('Tom2',25,'0','男');
insert into tb_user(name,age,status,gender) values ('Tom3',19,'1','男');insert into tb_user(name,age,status,gender) values (null,19,'1','男');--不能执行，因为前面设置了姓名不能为nullinsert into tb_user(name,age,status,gender) values ('Tom3',19,'1','男');--不能执行，因为前面已经存储过Tom3了insert into tb_user(name,age,status,gender) values ('Tom4',80,'1','男');insert into tb_user(name,age,status,gender) values ('Tom5',-1,'1','男');--不能执行，不满足 0<age<120insert into tb_user(name,age,status,gender) values ('Tom5',121,'1','男');--不能执行，不满足 0<age<120insert into tb_user(name,age,gender) values ('Tom5',120,'男');--检验status是否使用了默认值

执行结果如下：

    上面，我们是通过编写SQL语句的形式来完成约束的指定。那假如我们是通过图形化界面来创建表结构时，又该如何来指定约束呢？
    答：只需要在创建表的时候，根据我们的需要选择对应的约束即可。

3. 外键约束

3.1. 介绍

    外键：用来让两张表的数据之间建立连接，从而保证数据的一致性和完整性。

来看一个例子：

    左侧的emp表是员工表，里面存储员工的基本信息，包含员工的ID、姓名、年龄、职位、薪资、入职日期、上级主管ID、部门ID，在员工的信息中存储的是部门的ID: dept_id，而这个部门的ID是关联的部门表dept的主键: id，那emp表的dept_id就是外键，关联的是另一张表的主键。

注意：目前上述两张表，只是在逻辑上存在这样一层关系；在数据库层面，并未建立外键关联，所以是无法保证数据的一致性和完整性的。

    没有数据库外键关联的情况下，能够保证一致性和完整性吗？我们来测试一下
准备数据：

（1）创建部门表

--部门表
create table dept(id int auto_increment comment 'ID' primary key,name varchar(50) not null comment '部门名称'
)comment '部门表';INSERT INTO dept (id, name) VALUES (1, '研发部'), (2, '市场部'),(3, '财务部'), (4, '销售部'), (5, '总经办');

（2）创建员工表

--员工表
create table emp(id int auto_increment comment 'ID' primary key,name varchar(50) not null comment '姓名',age int comment '年龄',job varchar(20) comment '职位',salary int comment '薪资',entrydate date comment '入职时间',managerid int comment '直属领导ID',dept_id int comment '部门ID'
)comment '员工表';INSERT INTO emp (id, name, age, job,salary, entrydate, managerid, dept_id)
VALUES
(1, '金庸', 66, '总裁',20000, '2000-01-01', null,5), (2, '张无忌', 20, '项目经理',12500, '2005-12-05', 1,1),
(3, '杨逍', 33, '开发', 8400,'2000-11-03', 2,1), (4, '韦一笑', 48, '开发',11000, '2002-02-05', 2,1),
(5, '常遇春', 43, '开发',10500, '2004-09-07', 3,1), (6, '小昭', 19, '程序员鼓励师',6600, '2004-10-12', 2,1);

接下来，我们可以做一个测试，删除id为1的部门信息。

    结果，我们看到删除成功，而删除成功之后，部门表不存在id为1的部门，而在emp表中还有很多的员工关联id为1的部门，此时就出现了数据的不完整性。 而要想解决这个问题就得通过数据库的外键约束。

3.2. 外键的添加

1. 添加外键

CREATE TABLE 表名(
字段名 数据类型,
...
[CONSTRAINT] [外键名称] FOREIGN KEY (外键字段名) REFERENCES 主表 (主表列名)
);

ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名) REFERENCES 主表 (主表列名) ;

案例：
    为emp表的dept_id字段添加外键约束，关联dept表的主键id。

alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept(id);

    添加了外键约束之后，我们再到dept表(父表)删除id为1的记录，然后看一下会发生什么现象。 此时将会报错，不能删除或更新父表记录，因为存在外键约束。

2. 删除外键

ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名称;

案例：
    删除emp表的外键fk_emp_dept_id

alter table emp drop foreign key fk_emp_dept_id;

3.3. 外键删除和更新行为

    添加了外键之后，再删除父表数据时产生的约束行为，我们就称为删除/更新行为。具体的删除/更新行为有以下几种：

行为	说明
NO ACTION	当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则不允许删除/更新。 (与 RESTRICT 一致) 默认行为
RESTRICT	当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则不允许删除/更新。 (与 NO ACTION 一致) 默认行为
CASCADE	当在父表中删除/更新对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有，则也删除/更新外键在子表中的记录
SET NULL	当在父表中删除对应记录时，首先检查该记录是否有对应外键，如果有则设置子表中该外键值为null（这就要求该外键允许取null）。
SET DEFAULT	父表有变更时，子表将外键列设置成一个默认的值 (Innodb不支持)

具体语法为：

ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段) REFERENCES 主表名 (主表字段名) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE;

演示如下：

    由于NO ACTION 是默认行为，我们前面语法演示的时候，已经测试过了，就不再演示了，这里我们再演示其他的两种行为：CASCADE、SET NULL。

1. CASCADE

alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept(id) on update cascade on delete cascade ;

A. 修改父表id为1的记录，将id修改为6

我们发现，原来在子表中dept_id值为1的记录，现在也变为6了，这就是cascade级联的效果。

注：在一般的业务系统中，不会修改一张表的主键值。

B. 删除父表id为6的记录

我们发现，父表的数据删除成功了，但是子表中关联的记录也被级联删除了。

2. SET NULL

注意：在进行测试之前，我们先需要删除上面建立的外键 fk_emp_dept_id。然后再通过数据脚本，将emp、dept表的数据恢复了。

alter table emp add constraint fk_emp_dept_id foreign key (dept_id) references dept(id) on update set null on delete set null ;

接下来，我们删除id为1的数据，看看会发生什么样的现象

    我们发现父表的记录是可以正常的删除的，父表的数据删除之后，再打开子表 emp，我们发现子表emp的dept_id字段，原来dept_id为1的数据，现在都被置为NULL了。
    这就是SET NULL这种删除/更新行为的效果。

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在可视化图像界面DataGrip软件中，可以不用指令完成上述约束行为：

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