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。列约束在根据基本类型要求（例如，确保 int 列的值是整数）验证输入后进行评估。

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相关的列。例如，我们可以在 person 表中通过在列名和数据类型后添加约束来对 age 限制进行建模

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

此代码片段定义了一个 person 表，其中一列是名为 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它们影响的列上。

表约束

另一种约束称为 表约束。表约束可以表达几乎任何列约束可以表达的限制，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，而是定义为表的单独组件，并且可以引用表的任何列。

我们之前看到的列约束可以表示为表约束，如下所示

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

使用了相同的基本语法，但约束是单独列出的。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 运算符连接来自不同列的多个条件。

例如，在银行数据库中，一个名为 qualified_borrowers 的表可能需要检查个人是否拥有现有帐户以及是否有能力提供抵押品才能获得贷款。将这两者都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 是否不为空，以及贷款专员是否已通过检查 acceptable_collateral 列将客户标记为拥有可接受的抵押品。由于正在检查多个列，因此表约束是必要的。

现在是提及一个好时机，尽管我们主要在这些示例中使用 CREATE TABLE SQL 命令来创建新表，但你也可以使用 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。如果这些值违反约束，则无法添加约束。

默认约束名称

当你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。在上面的 qualified_borrowers 表的情况下，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，此名称会为你提供有关表和约束类型的信息。但是，如果表上存在多个约束，则更具描述性的名称有助于进行故障排除。

自定义约束名称

你可以选择通过在约束定义前面加上 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，如果你想将 qualified_borrowers 表中的约束命名为 loan_worthiness，你可以改为像这样定义表

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.

你可以用相同的方式命名列约束

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

Check 约束

Check 约束是一种通用约束，允许你指定涉及列或表值的表达式，该表达式评估为布尔值。

你之前已经看过一些 check 约束的示例。Check 约束以关键字 CHECK 开头，然后提供用括号括起来的表达式。对于列约束，这放在数据类型声明之后。对于表约束，这些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，其中包含已获得提名并有资格获得 2019 年长片奖项的电影

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 check 约束，用于检查 release_date 是否在 2019 年内。之后，我们有一个表 check 约束，确保影片已获得足够的票数以获得提名，并且时长符合“长片”类别的资格。

在评估 check 约束时，可接受的值评估为 true。如果新记录的值满足所有类型要求和约束，则该记录将被添加到表中

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 false 的值会产生错误，指示未满足约束

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.

在本例中，影片满足了除所需票数之外的所有条件。MySQL 拒绝提交，因为它未通过最终的表 check 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，但它使用非常频繁。

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。这在许多不同的场景中都很有用，在这些场景中，多个记录中具有相同的值是不可能的。

例如，处理任何类型 ID 的列根据定义应具有唯一值。社会安全号码、学生或客户 ID 或产品 UPC（条形码编号）如果无法区分特定的人或项目，则将毫无用处。

UNIQUE 约束可以在列级别指定

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 表约束的优势之一是它允许你对列的组合执行唯一性检查。这通过指定两个或多个 MySQL 应一起评估的列来实现。单个列中的值可能会重复，但指定的值组合必须是唯一的。

例如，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为同一对添加多个记录，我们可以在此处向列添加 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/地区和首都仅在每个表中出现一次。但是，一些国家/地区有多个首都。这意味着我们可能有多个具有相同 country 值的条目。这些将无法与当前设计一起使用

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'

如果我们仍然想确保我们不会最终得到重复的条目，同时允许单个列中存在重复值，则对 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都添加到表中，而不会出现错误

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，尝试添加两次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 约束具有特殊用途。它指示该列可用于唯一标识表中的记录。这意味着它必须是可靠的唯一的，并且每条记录在该列中都必须有一个值。

建议每个表都使用主键，但不是必需的，并且每个表只能有一个主键。主键主要用于识别、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 保证与恰好一条记录匹配的标识符来定位操作。

让我们使用我们之前看到的 supplies 表作为示例

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

在这里，我们已经确定 supply_id 应该是唯一的。如果我们想将此列用作主键（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

虽然许多表使用单列作为主键，但也可以使用一组列创建主键，作为表约束。

national_capitals 表是演示这一点的理想选择。如果我们想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。这在各种场景中是理想的并且通常是必要的，在这些场景中，表包含相关数据。数据库轻松连接和引用存储在单独表中的数据的能力是关系数据库的主要功能之一。

例如，你可能有一个 orders 表来跟踪单个订单，以及一个 customers 表来跟踪联系信息和有关客户的信息。将此信息分开是有意义的，因为客户可能有多个订单。但是，能够轻松链接这两个表中的记录以进行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
);