MySQL 列和表约束简介

列约束

列约束是附加到单个列的约束。它们用于确定列的建议值是否有效。在根据基本类型要求（例如确保 int 列的值为整数）验证输入后，会评估列约束。

列约束非常适合表达仅限于单个字段的要求。它们将约束条件直接附加到所涉及的列。例如，我们可以通过在列名和数据类型后添加约束来模拟 person 表中的 age 限制

CREATE TABLE person (
    . . .
    age INT CHECK (age >= 0),
    . . .
);

此代码段定义了一个 person 表，其中一个列是名为 age 的 int 类型。 age 必须大于或等于零。列约束易于理解，因为它们作为附加要求添加到其影响的列上。

表约束

另一种类型的约束称为表约束。表约束几乎可以表达列约束所能表达的所有限制，但还可以表达涉及多个列的限制。表约束不是附加到特定列，而是作为表的独立组成部分定义的，并且可以引用表的任何列。

我们前面看到的列约束可以表示为如下表约束

CREATE TABLE person (
    . . .
    age INT,
    . . .
    CHECK (age >= 0)
);

使用相同的基本语法，但约束单独列出。为了利用表约束引入复合限制的能力，我们可以使用逻辑 AND 运算符来连接来自不同列的多个条件。

例如，在银行数据库中，名为 qualified_borrowers 的表可能需要检查个人是否拥有现有账户以及提供抵押品的能力，才能获得贷款资格。将这两者包含在同一检查中可能是有意义的

CREATE TABLE qualified_borrowers (
    . . .
    account_number INT,
    acceptable_collateral BOOLEAN,
    . . .
    CHECK (account_number IS NOT NULL AND acceptable_collateral = true)
);

在这里，我们再次使用 CHECK 约束来检查 account_number 不为空，并且贷款官员已通过检查 acceptable_collateral 列将客户标记为具有可接受的抵押品。由于要检查多个列，因此表约束是必要的。

现在是提一下的好时机，尽管我们主要在这些示例中使用 CREATE TABLE SQL 命令来创建新表，但您也可以使用 ALTER TABLE 将约束添加到现有表。当使用 ALTER TABLE 时，新约束会导致当前表中的值根据新约束进行检查。如果值违反约束，则无法添加约束。

默认约束名称

当您使用上述语法创建约束时，MySQL 会自动选择一个合理但模糊的名称。在上述 qualified_borrowers 表中，MySQL 会将约束命名为 qualified_borrowers_chk_1

INSERT INTO qualified_borrowers VALUES (123, false);

ERROR 3819 (HY000): Check constraint 'qualified_borrowers_chk_1' is violated.

当违反约束时，此名称会为您提供有关表和约束类型的信息。但是，在表上存在多个约束的情况下，更具描述性的名称有助于故障排除。

自定义约束名称

您可以选择通过在约束定义前加上 CONSTRAINT 关键字和名称来指定约束的名称。

添加自定义名称的基本语法如下

CONSTRAINT <constraint_name> <constraint_type_and_details>

例如，如果您想将 qualified_borrowers 表中的约束命名为 loan_worthiness，您可以这样定义表

CREATE TABLE qualified_borrowers (
    . . .
    account_number INT,
    acceptable_collateral BOOLEAN,
    . . .
    CONSTRAINT loan_worthiness CHECK (account_number IS NOT NULL AND acceptable_collateral = true)
);

现在，当我们违反约束时，我们会得到更具描述性的标签

INSERT INTO qualified_borrowers VALUES (123, false);

ERROR 3819 (HY000): Check constraint 'loan_worthiness' is violated.

您可以以同样的方式命名列约束

CREATE TABLE teenagers (
    . . .
    age INT CONSTRAINT is_teenager CHECK (age >= 13 AND age <= 19),
    . . .
);

检查约束

检查约束是一种通用约束，允许您指定涉及列或表值的表达式，该表达式求值为布尔值。

您之前已经看到了一些检查约束的示例。检查约束以关键字 CHECK 开头，然后提供一个用括号括起来的表达式。对于列约束，它放在数据类型声明之后。对于表约束，它们可以放在与它们交互的列定义之后的任何位置。

例如，我们可以创建一个 film_nominations 表，其中包含已提名并有资格获得 2019 年长片奖的电影

CREATE TABLE film_nominations (
    title VARCHAR(250),
    director VARCHAR(250),
    release_date DATE CHECK ('2019-01-01' <= release_date AND release_date <= '2019-12-31'),
    length INT,
    votes INT,
    CHECK (votes >= 10 AND length >= 40)
);

我们有一个列检查约束，检查 release_date 是否在 2019 年内。之后，我们有一个表检查约束，确保电影已获得足够的票数被提名，并且长度符合“长片”类别。

在评估检查约束时，可接受的值评估为真。如果新记录的值满足所有类型要求和约束，则该记录将添加到表中

INSERT INTO film_nominations VALUES (
    'A great film',
    'Talented director',
    '2019-07-16',
    117,
    45
);

Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

评估为假的值会产生错误，指示约束未满足

INSERT INTO film_nominations VALUES (
    'A poor film',
    'Misguided director',
    '2019-10-24',
    128,
    1
);

ERROR 3819 (HY000): Check constraint 'film_nominations_chk_2' is violated.

在这种情况下，这部电影除了所需的票数外，满足了所有条件。MySQL 拒绝提交，因为它未通过最终的表检查约束。

非空约束

NOT NULL 约束更加集中。它保证列中的值不为空。虽然这是一个简单的约束，但它被频繁使用。

CREATE TABLE national_capitals (
    country VARCHAR(250) NOT NULL,
    capital VARCHAR(250) NOT NULL
);

INSERT INTO national_capitals VALUES (
    NULL,
    'London',
);

ERROR 1048 (23000): Column 'country' cannot be null

CREATE TABLE national_capitals (
    country VARCHAR(250),
    capital VARCHAR(250),
    CHECK (country IS NOT NULL AND capital IS NOT NULL)
);

唯一约束

UNIQUE 约束告诉 MySQL 列中的每个值都不能重复。这在许多不同场景中都很有用，在这些场景中，多个记录中出现相同的值应该是不可能的。

例如，处理任何类型的 ID 的列，根据定义，应该具有唯一值。社会安全号码、学生或客户 ID，或者产品 UPC（条形码号）如果不能区分特定的人或物品，那将是无用的。

可以在列级别指定 UNIQUE 约束

CREATE TABLE supplies (
    supply_id INT UNIQUE,
    name VARCHAR(250),
    inventory INT
);

它们也可以指定为表约束

CREATE TABLE supplies (
    supply_id INT,
    name VARCHAR(250),
    inventory INT,
    UNIQUE (supply_id)
);

使用 UNIQUE 表约束的优点之一是它允许您对列组合执行唯一性检查。这是通过指定 MySQL 应该一起评估的两个或更多列来实现的。单个列中的值可能会重复，但指定的值组合必须是唯一的。

举个例子，让我们回顾一下我们之前使用的 national_capitals 表

CREATE TABLE national_capitals (
    country VARCHAR(250) NOT NULL,
    capital VARCHAR(250) NOT NULL,
);

如果我们想确保我们不会为同一对添加多个记录，我们可以在这里向列添加 UNIQUE 约束

CREATE TABLE national_capitals (
    country VARCHAR(250) NOT NULL UNIQUE,
    capital VARCHAR(250) NOT NULL UNIQUE
);

这将确保国家和首都都只在每个表中出现一次。然而，有些国家有多个首都。这意味着我们可能有多个具有相同 country 值的条目。这些将不适用于当前设计

INSERT INTO national_capitals VALUES (
    'Bolivia',
    'Sucre'
);
INSERT INTO national_capitals VALUES (
    'Bolivia',
    'La Paz'
);

ERROR 1062 (23000): Duplicate entry 'Bolivia' for key 'national_capitals.country'

如果我们仍然希望确保我们不会出现重复条目，同时允许单个列中出现重复值，那么对 country 和 capital 组合进行唯一性检查就足够了

CREATE TABLE national_capitals (
    country VARCHAR(250),
    capital VARCHAR(250),
    UNIQUE (country, capital)
);

现在，我们可以将玻利维亚的两个首都添加到表中，而不会出错

INSERT INTO national_capitals VALUES (
    'Bolivia',
    'Sucre'
);
INSERT INTO national_capitals VALUES (
    'Bolivia',
    'La Paz'
);

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

但是，尝试两次添加相同的组合仍然会被约束捕获

INSERT INTO national_capitals VALUES (
    'Bolivia',
    'Sucre'
);
INSERT INTO national_capitals VALUES (
    'Bolivia',
    'Sucre'
);

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry 'Bolivia-Sucre' for key 'national_capitals.country'

主键约束

PRIMARY KEY 约束具有特殊目的。它指示该列可用于唯一标识表中的记录。这意味着它必须可靠地唯一，并且每个记录在该列中都必须有一个值。

建议为每个表设置主键，但不是必需的，并且每个表只能有一个主键。主键主要用于标识、检索、修改或删除表中的单个记录。它们允许用户和管理员使用 MySQL 保证只匹配一条记录的标识符来定位操作。

让我们以我们之前看到的 supplies 表为例

CREATE TABLE supplies (
    supply_id INT UNIQUE,
    name VARCHAR(250),
    inventory INT
);

在这里我们已经确定 supply_id 应该唯一。如果我们要使用此列作为我们的主键（保证唯一性和非空值），我们可以简单地将 UNIQUE 约束更改为 PRIMARY KEY

CREATE TABLE supplies (
    supply_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(250),
    inventory INT
);

这样，如果我们需要更新特定供应的库存量，我们可以使用主键来定位它

INSERT INTO supplies VALUES (
    38,
    'nails',
    5
);
UPDATE supplies set inventory = 10 WHERE supply_id = 38;

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

虽然许多表使用单个列作为主键，但也可以使用一组列作为表约束创建主键。

national_capitals 表是演示此功能的一个很好的例子。如果我们要使用现有列创建主键，我们可以将 UNIQUE 表约束替换为 PRIMARY KEY

CREATE TABLE national_capitals (
    country VARCHAR(250),
    capital VARCHAR(250),
    PRIMARY KEY (country, capital)
);

外键约束

外键是一个表中的列，它引用另一个表中的列值。这在表包含相关数据的各种场景中是可取且通常必要的。数据库能够轻松连接和引用存储在单独表中的数据是关系数据库的主要功能之一。

例如，您可能有一个 orders 表来跟踪单个订单，以及一个 customers 表来跟踪您的客户的联系信息和信息。将这些信息分开存放是有意义的，因为客户可能有很多订单。但是，能够轻松链接这两个表中的记录以允许更复杂的操作也是有意义的。

CREATE TABLE customers (
    customer_id SERIAL PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(250),
    last_name VARCHAR(250),
    phone_number BIGINT,
);

CREATE TABLE orders (
    order_id SERIAL PRIMARY KEY,
    order_date DATE,
    customer BIGINT UNSIGNED,
    FOREIGN KEY (customer) REFERENCES customers(customer_id)
);

INSERT INTO orders VALUES (
    100,
    '2019-11-19',
    300
);

ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`prisma`.`orders`, CONSTRAINT `orders_ibfk_1` FOREIGN KEY (`customer`) REFERENCES `customers` (`customer_id`))

INSERT INTO customers VALUES (
    300,
    'Jill',
    'Smith',
    5551235677
);
INSERT INTO orders VALUES (
    100,
    '2019-11-19',
    300
);

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

CREATE TABLE example (
    . . .
    FOREIGN KEY (column1, column2) REFERENCES other_table (column1, column2)
);

CREATE TABLE orders (
    order_id SERIAL PRIMARY KEY,
    order_date DATE,
    customer INT,
    FOREIGN KEY (customer) REFERENCES customers(customer_id) ON DELETE CASCADE
);