【MySQL】详谈约束

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前言

在数据类型篇章，我们证明了数据类型本身就是一种约束！通过约束，数据库可以保证数据的合法性和准确性，避免不合法或无效的数据进入数据库。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。比如有一个字段是QQ号，要求是唯一的，那么就需要为这个字段设置 【唯一约束】。

表的约束很多，这里主要介绍如下八个：
空属性null/not null
默认值default
列描述comment
zerofill
主键primary key
自增长auto_increment
唯一键unique key
外键

一、空属性null/not null

在 MySQL中，当创建表时，可以使用 null 或 not null 来定义列是否允许存储null值。

null：表示该列可以存储null值。
not null：表示该列不允许存储null值。

注意：如果不明确指定列的空属性，默认情况下，列的默认值就是null值。如果希望某列不允许为空，则需要显式地将其设置为 not null。

注意：区分空值``和null值

在MySQL中，空值表示字段中没有具体数值或内容，但仍然有数据类型；而null值表示缺少值或未知值，实际上是真的没有值。

【语法】

字段 数据类型 [not null];

这种约束其实在生活中非常常见，比如要报考四级，那么就必须去官网报名，而报名的前提就是要注册。当我们看到注册列表前有*，那么说明此信息必填，如果有其中一个不填，那么系统就不让你注册，这就是空属性的约束。

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【使用案例】

创建一个班级表供学生使用，包含班级名、班级所在的教室和授课老师。

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。
而老师学生一般不怎么关心，只要能到班级上课就行

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】

建表

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查看表结构

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YES代表字段的值可以为空null，而NO代表字段的值不可为null

向表中插入数据

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如果不对class_name和class_room插入元素或者插入的值为null，那么必定会触发错误。

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二、默认值default

在MySQL数据库中，可以为表中的列设置默认值。它的作用是：如果没有为该列提供值，将会自动使用默认值填充该列（默认情况下，列的默认值就是null值），如果有则使用用户提供的值。（类似于C++的默认参数）

【用法】

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如果不对gender字段插入指定数据，那么就会使用默认值'男'

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三、列描述comment

在MySQL中，使用comment关键字可以为字段添加描述信息，以便记录该列的含义、用途或其他相关信息。这些描述信息对于开发人员、数据库管理员和其他使用者来说都是非常有用的，可以帮助他们更好地理解和使用数据库表的结构。（本质上就是注释）

在MySQL中，可以通过以下方式为列添加描述：

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那么开发人员要如何查看这些描述信息呢？使用以下命令

show create table [表名] \G
# \G - 人性化显示

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四、zerofill

在MySQL中，zerofill 是一种列属性，一般用于无符号整型数据类型。其作用是：在显示数值型字段时，在该字段值的前面填充零，以达到指定的位数。这主要用于美化数据展示和保持数据的一致性。（本质上就是格式化输出）

【语法】

# 以int整型为例
字段 int(num) unsigned zerofill

一般情况下，其中num表示字段的显示宽度，即显示的最大位数。如果不显示指定num，默认num = 10

【使用案例】

例如，如果创建了一个表d9，并且指定了一个 zerofill 属性的整数列，当在该列中插入一个数字时，MySQL会用零来填充该数字，直到达到指定的位数。这样有助于保持数据的可读性和一致性。

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如果插入一个值为1的记录到num列中，MySQL将会以零填充，直到达到指定位数，显示为001。

但是如果插入的值的位数超过了指定位数，那么还是以插入的值为保准来存储，不会发生截断

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需要注意的是，使用zerofill属性仅影响在查询结果中显示的值，实际存储在数据库中的值并不会被修改。

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五、主键primary key

在MySQL中，主键是用于唯一标识表中每一行数据的字段或字段组合。主键具有以下特性：

唯一性：主键列的值必须是唯一的，不允许出现重复的值。
非空：主键列的值不能为NULL，即不能为空。
一张表只能有一个主键。

通常情况下，可以通过在创建表时使用primary key关键字来指定主键，示例如下：

# 写法一：
create table 表名(
    id int primary key,
    name varchar(32)
);

# 写法二：	
create table 表名(
    id int,
    name varchar(32),
    primary key(id)
);

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注：Key字段代表索引信息。如果Key字段为PRI，表示该列是表的主键。

在上述示例中，id字段被指定为主键。如果需要多个字段作为主键，可以使用复合主键：

create table 表名(
    字段1 类型,
    字段2 类型,
    ...
    primary key(字段1, 字段2, ...)
);

这里要注意复合主键的唯一性，要将复合主键看成一对。在上面的示例中，(字段1, 字段2) 组合成了一个复合主键。这意味着每一组(字段1, 字段2) 的值必须是唯一的，确保了表中的每行数据都有一个唯一标识符。

假设只有一对复合主键(a, b)，且有数据(1,1)，如果插入(1,2)或者(2,1)并不会触发唯一性约束，因为每个单独的值并不会导致复合主键重复。只有当插入的复合主键值正好与现有行的复合主键值完全相同时，比如 (1, 1)，才会触发唯一性约束。

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【其他操作】

添加主键

添加的前提：所添加主键的字段必须满足非空性和唯一性。建议：在建表时就把主键确定下来。

alter table 表名 add primary key(字段1, 字段2, ...);

删除主键

alter table 表名 drop primary key;

六、自增长auto_increment

在MySQL中，可以通过使用自增长来为表中的某一列创建自增长的值。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。

特点如下：

任何一个字段要做自增长，前提是主键
自增长字段必须是整数

【使用案例】

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那我们怎么知道当前字段中的最大值是多少呢？

使用函数last_insert_id

select last_insert_id();

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因此，MySQL默认是从0开始自增长的。当插入新行数据时，可以不必指定自增长列的值，数据库会自动为该列分配下一个可用的自增值。

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七、唯一键unique

一个人的信息往往有很多需要唯一性，也就是说数据不能重复，但是一张表中只能有一个主键。

因此在MySQL中，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。

这样一看，唯一键好像和主键差不多，可其实并不是。主键除了保证数据的唯一性，还要保证非空性，而唯一键允许为空，而且可以多个为空，空字段不做唯一性比较。

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然而，如果在一个唯一键字段上再增加一个非空约束，那么这个字段的属性就和主键相似了。

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但还是会有些区别：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。

八、外键

以上学习的约束都是内聚在一张表内的某一字段。在MySQL中，外键是一种用于建立 表与表之间关联关系的约束。

外键常用于定义主表和从表之间的关系，那什么是主表？什么是从表呢？

首先，外键所在的表是从表，被外键关联的表是主表（ 外键约束要定义在从表上）
被外键关联的主表的列必须是唯一的（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。并且如果主表的某列被从表引用为外键，那么这个主表的列不能进行任何修改！

【语法】

foreign key (从表字段名) references 主表名(列)

【使用案例】

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对上面的示意图进行设计：

先创建主键表myclass

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再创建从表

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插入数据

【主表】

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【从表】

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向学生表stu插入一个班级号为3的学生，由于myclass表中没有这个班级，所以受外键约束，插入不成功

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插入班级id为null，比如来了一个学生，目前还没有分配班级

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九、综合案例

有一个商店的数据，记录客户及购物情况，有以下三个表组成：

商品goods(商品编号goods_id，商品名goods_name, 单价unitprice, 商品类别category, 供应商 provider)
客户customer(客户号customer_id,姓名name,住址address,邮箱email,性别sex，身份证card_id)
购买purchase(购买订单号order_id,客户号customer_id,商品号goods_id,购买数量nums)

创建商品数据库表

create table goods(
     good_id int primary key auto_increment comment '商品编号',
     goods_name varchar(32) not null comment '商品名',
     unitprice float not null comment '商品单价',
     category varchar(32) set('零食','饮料', '生活用品') not null comment '商品类别',
     provider varchar(32) not null comment '供应商'
);

创建客户数据库表

create customer(
    customer_id int primary key auto_increment comment '客户编号',
    customer_name varchar(32) not null comment '客户姓名',
    address varchar(256) not null comment '客户地址', 
    email varchar(64) unique key comment '电子邮箱',
    sex enum('男','女') not null comment '性别'
    card_id char(18) unique  key comment '身份证'
);

对购买订单创建数据库表

create table if not exists purchase
(
    order_id int primary key auto_increment comment '订单号',
    customer_id int comment '客户编号',
    goods_id int comment '商品编号',
    nums int default 1 comment '购买数量',
    foreign key (customer_id) references customer(customer_id),
    foreign key (goods_id) references goods(goods_id)
);