MySQL数据库:表的约束

表的约束,实质上就是用数据类型去约束字段,但是数据类型的约束手法很单一,比如,我们在设置身份证号这个字段,数据类型唯一起的约束是它属于char类型或者varchar类型,不能是浮点型也不能是日期时间类型,但是这样还不够,身份证号需要有唯一性,是每个合法公民的唯一标识。因此需要额外增加一些手段去进行约束,以便更好的保证数据的合法性。

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

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)

举例:

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

注意:约束为not null时,不插入数据会报错,而插入NULL也会报错。约束为null时,不插入数据会默认为NULL。

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 tt12(
    -> name varchar(20) not null,
    -> age tinyint unsigned default 0,
    -> sex char(2) default '男');
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

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      |       |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

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。--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。

mysql> insert into tt12(name) values('张三');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from tt12;
+--------+------+------+
| name   | age  | sex  |
+--------+------+------+
| 张三   |    0 | 男   |
+--------+------+------+
1 row in set (0.00 sec)

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来进行了解,可以理解为注释。

mysql> create table tt13(
    -> name varchar(20) not null comment '姓名',
    -> age tinyint unsigned default 0 comment '年龄',
    -> sex char(2) default '男' comment '性别');
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

--注意:not null和defalut一般不需要同时出现,因为default本身有默认值,不会为空。

通过desc查看不到注释信息:

mysql> desc tt13;
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type                | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| name  | varchar(20)         | NO   |     | NULL    |       |
| age   | tinyint(3) unsigned | YES  |     | 0       |       |
| sex   | char(2)             | YES  |     | 男      |       |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

通过show可以看到:

mysql> show create table tt13\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: tt13
Create Table: CREATE TABLE `tt13` (
  `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=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

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tt14表的建表语句:

mysql> show create table tt14\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: tt14
Create Table: CREATE TABLE `tt14` (
  `a` int(10) unsigned DEFAULT '0'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
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列就是前面插入的数据,如下:

mysql> insert into tt14 values(1);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into tt14 values(2);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from tt14;
+------+
| a    |
+------+
|    1 |
|    2 |
+------+
2 rows in set (0.00 sec)

但是对列添加了zerofill属性后,显示的结果就有所不同了。修改tt14表的属性:将字段a添加zerofill属性,添加新字段b来对比查看效果:

mysql> alter table tt14 add b int(10) unsigned default 0;
Query OK, 0 rows affected (0.12 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> alter table tt14 change a a int(10) unsigned zerofill; --具有zerofill属性
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> show create table tt14\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: tt14
Create Table: CREATE TABLE `tt14` (
  `a` int(10) unsigned zerofill DEFAULT NULL,
  `b` int(10) unsigned DEFAULT '0'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
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 tt14;
+------------+------+
| a          | b    |
+------------+------+
| 0000000001 |    0 |
| 0000000002 |    0 |
+------------+------+
2 rows in set (0.00 sec)

这次可以看到a的值由原来的1变成0000000001,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10),自动填充0,如果给出数,超过10位,那么就会正常显示。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 tt14;
+------------+--------+
| a          | hex(a) |
+------------+--------+
| 0000000001 | 1      |
| 0000000002 | 2      |
+------------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)

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。

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。

添加主键

添加主键的方法:①创建表的时候直接在字段上指定主键。②当表创建好以后但是没有主键的时候,可以再次追加主键

举例:

①在创建表的时候直接在字段上指定主键,如表tt15,id为学生学号,为主键。查看表结构的时候,发现取值Key一列上,id被添加上了PRI,表示主键的意思。

mysql> create table tt15(
    -> id int unsigned primary key comment '学号不能为空',
    -> name varchar(20) not null);
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

mysql> desc tt15;
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type             | Null | Key | Default | Extra |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(10) unsigned | NO   | PRI | NULL    |       |
| name  | varchar(20)      | NO   |     | NULL    |       |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

主键的约束是:主键对应的字段中不能重复,一旦重复,操作失败。

mysql> insert into tt15 values(1,'Tom');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into tt15 values(1,'Jerry');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'PRIMARY'

②在表创建好后,再追加主键

alter table 表名 add primary key(字段列表)

删除主键

alter table 表名 drop primary key;

举例:

原本上面的表tt15中,id为主键,如今删掉了。

mysql> alter table tt15 drop primary key;
Query OK, 1 row affected (0.07 sec)
Records: 1  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> desc tt15;
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type             | Null | Key | Default | Extra |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(10) unsigned | NO   |     | NULL    |       |
| name  | varchar(20)      | NO   |     | NULL    |       |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

复合主键

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。

举例:创建表tt16,其中id和course为复合主键,也就是说,在这张表中,id和course的组合作为这张表的主键。

mysql> create table tt16(
    -> 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 (0.03 sec)

mysql> desc tt16;
+--------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field  | Type                | Null | Key | Default | Extra |
+--------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| id     | int(10) unsigned    | NO   | PRI | NULL    |       |
| course | char(10)            | NO   | PRI | NULL    |       |
| score  | tinyint(3) unsigned | YES  |     | 60      |       |
+--------+---------------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

在复合主键中,假设是两个字段组合而成,那么在插入的数据的时候,只有当两个主键同时与表中已有的数据一模一样,那么才能插入失败。

mysql> insert into tt16 values(1,'高等代数',88);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into tt16 values(1,'高等代数',88);   --id和course与已有数据都相同,插入失败
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1-高等代数' for key 'PRIMARY'

mysql> insert into tt16 values(2,'高等代数',88);   --id不一样,虽然course一样,但是可以插入
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from tt16;
+----+--------------+-------+
| id | course       | score |
+----+--------------+-------+
|  1 | 高等代数     |    88 |
|  2 | 高等代数     |    88 |
+----+--------------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

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 tt17(
    -> id int unsigned primary key auto_increment,
    -> name varchar(10) not null default ''
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> insert into tt17(name) values('Tom');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into tt17(name) values('Jerry');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> select * from tt17;
+----+-------+
| id | name  |
+----+-------+
|  1 | Tom   |
|  2 | Jerry |
+----+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

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 |
+------------------+
1 row in set (0.00 sec)

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: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。

mysql> insert into staff(id,EmpId) values('369','001');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into staff(id,EmpId) values('147','001');  ---EmpId为唯一键,不能重复
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '001' for key 'EmpId'

mysql> insert into staff(id,EmpId) values('147','null');  ---但是可以为空
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from staff;
+-----+-------+
| id  | EmpId |
+-----+-------+
| 369 | 001   |
| 147 | null  |
+-----+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

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
 

foreign key (字段名) references 主表(列)

举例:

 由于学生表(stu)中的class_id是班级表(myclass)中的id的外键,因此,主表为班级表(myclass),从表为学生表(stu)。

先创建主表:

mysql> create table myclass(
    -> id int primary key,
    -> name varchar(30) not null
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

再建从表,在从表中形成外键约束

mysql> create table stu( 
    -> id int primary key,
    -> name varchar(30) not null,
    -> class_id int,
    -> foreign key (class_id) references myclass(id)
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

正常插入数据:

mysql> insert into myclass values(1,'软件工程');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into stu values(201,'二肥',1);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

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(103,'张三',3);
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`my_test`.`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(103,'张三',null);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

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。

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)

 
要求:
每个表的主外键
客户的姓名不能为空值
邮箱不能重复
客户的性别(男,女)

create table goods(
	goods_id int primary key auto_increment comment '商品编号',
	goods_name varchar(30) not null comment '商品名',
	unitprice int not null default 0 comment '单价',
	category varchar(30) not null comment '商品类别',
	provider varchar(30) not null comment '供应商');

create table customer(
	customer_id int primary key auto_increment comment '客户号',
	name varchar(10) not null comment '姓名',
	address varchar(256) comment '客户地址',
	email varchar(32) unique key comment '邮箱',
	sex enum('男','女')  not null comment '客户性别',
	card_id varchar(32) not null comment '身份证');

create table purchase(
	order_id int primary key auto_increment comment '购买订单号',
	customer_id int comment '客户号',
	goods_id int comment '商品号',
	nums int default 0 comment '购买数量',
	foreign key (customer_id) references customer(customer_id),
	foreign key (goods_id) references goods(goods_id));

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