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使用 CHECK 约束进行数据验证 (PostgreSQL)

概览​

本页解释了如何在 PostgreSQL 数据库中配置 CHECK 约束。CHECK 约束是一个条件，必须满足该条件后才能将值保存到表中 - 例如，产品的折扣价必须始终低于原价。

CHECK 约束可以在创建表时（使用 CREATE TABLE）或向已存在的表（使用 ALTER TABLE）添加。本指南涵盖了所有这四种组合方式。

在本指南的最后，您将内省您的数据库，生成 Prisma Client，并编写一个简单的 Node.js 脚本来验证这些约束。

先决条件​

要遵循本指南，您需要

1. 创建新的数据库和项目目录​

首先创建一个项目目录，用于存放您将在本指南中创建的文件。打开终端或命令行，运行以下命令

mkdir check-demo
cd check-demo

接下来，确保您的 PostgreSQL 数据库服务器正在运行。验证默认的 postgres 用户

Unix (bash)

sudo -u postgres

Windows (命令行)

psql -U postgres

然后在您的终端中执行以下命令，创建一个名为 CheckDemo 的新数据库

Unix (bash)

createdb CheckDemo

Windows (命令行)

create database CheckDemo;
//delete-next-line
\connect CheckDemo

提示：记住结尾的 ;！postgres=# postgres-#

您可以运行 \dt 命令来验证数据库是否已创建，该命令列出数据库中的所有表（_关系_）（现在还没有表）

Unix (bash)

psql -d CheckDemo -c "\dt"

Windows (命令行)

-d CheckDemo -c \dt

2. 添加带有单个列上单个 CHECK 约束的表​

在本节中，您将在 CheckDemo 数据库中**创建带有单个列上单个 CHECK 约束的新表**。

创建一个名为 single-column-check-constraint.sql 的新文件，并将以下代码添加到其中

CREATE TABLE "public"."product" (
  price NUMERIC CONSTRAINT price_value_check CHECK (price > 0.01 AND price <> 1240.00)
);
ALTER TABLE "public"."product"
  ADD COLUMN "productid" serial,
  ADD PRIMARY KEY ("productid");

现在针对您的数据库运行 SQL 语句，创建一个名为 product 的新表

Unix (bash)

psql CheckDemo < single-column-check-constraint.sql

Windows (命令行)

\i 'c:/checkdemo/single-column-check-constraint.sql'

恭喜，您刚刚在数据库中创建了一个名为 product 的表。该表有一个名为 price 的列，该列有一个单个 CHECK 约束，确保产品的价格是

  • 从不小于 0.01
  • 从不等于 1240.00

运行以下命令，查看适用于 product 表的 CHECK 约束列表

\d+ product

您将看到以下输出，其中包含所有 CHECK 约束的列表

Table "public.product"
 Column |  Type   | Collation | Nullable | Default | Storage | Stats target | Description
--------+---------+-----------+----------+---------+---------+--------------+-------------
 price  | numeric |           |          |         | main    |              |
Check constraints:
    "price_value_check" CHECK (price > 0.01 AND price <> 1240.00)

请注意，如果您不提供约束名称，PostgreSQL 将自动生成一个。例如，通过 price NUMERIC CHECK (price > 0.01 AND price <> 1240.00) 创建的约束将是 price_check。

3. 添加带有多列 CHECK 约束的表​

接下来，您将**创建带有比较两列值的多列 CHECK 约束的表**。

创建一个名为 multi-column-check-constraint.sql 的新文件，并将以下代码添加到其中

CREATE TABLE "public"."anotherproduct" (
  reducedprice NUMERIC CONSTRAINT reduced_price_check CHECK (price > reducedprice),
  price NUMERIC
);
ALTER TABLE "public"."anotherproduct"
  ADD COLUMN "productid" serial,
  ADD PRIMARY KEY ("productid");

现在针对您的数据库运行 SQL 语句，创建一个名为 anotherproduct 的新表

Unix (bash)

psql CheckDemo < multi-column-check-constraint.sql

Windows (命令行)

\i 'c:/checkdemo/multi-column-check-constraint.sql'

恭喜，您刚刚在数据库中创建了一个名为 anotherproduct 的表。该表有两个列，名为 reducedprice 和 price。reducedprice 列有一个 CHECK 约束，确保 reducedprice 的值始终小于 price 的值。

4. 添加带有多个 CHECK 约束的表​

接下来，您将**创建带有在不同列上设置多个 CHECK 约束的表**。

创建一个名为 multiple-check-constraints.sql 的新文件，并将以下代码添加到其中

  CREATE TABLE "public"."secondtolastproduct" (
    reducedprice NUMERIC CONSTRAINT reduced_price_check CHECK (price > reducedprice),
    price NUMERIC,
    tags TEXT[] CONSTRAINT tags_contains_product CHECK ('product' = ANY(tags))
  );
ALTER TABLE "public"."secondtolastproduct"
  ADD COLUMN "productid" serial,
  ADD PRIMARY KEY ("productid");

现在针对您的数据库运行 SQL 语句，创建一个名为 secondtolastproduct 的新表

Unix (bash)

psql CheckDemo < multiple-check-constraints.sql

Windows (命令行)

\i 'c:/checkdemo/multiple-check-constraints.sql'

恭喜，您刚刚在数据库中创建了一个名为 lastproduct 的表。该表有三个列，名为 reducedprice、price 和 tags，以及以下 CHECK 约束

  • tags 列（一个数组）必须包含名为 product 的标签
  • reducedprice 的值必须小于 price 的值

5. 向现有表添加 CHECK 约束​

在本节中，您将**向数据库中已存在的表添加 CHECK 约束**。为此，您首先需要创建一个新表，然后更改该表以添加约束。

创建一个名为 add-single-check-constraint-later.sql 的新文件，并添加以下代码

CREATE TABLE "public"."lastproduct" (
  category TEXT
);

ALTER TABLE "public"."lastproduct"
  ADD CONSTRAINT "category_not_clothing" CHECK (category <> 'clothing');

此代码包含两个 SQL 语句

  1. 创建一个名为 lastproduct 的新表
  2. 更改该表以添加名为 price_not_zero_constraint 的 CHECK 约束

现在针对您的数据库运行 SQL 语句，创建一个名为 lastproduct 的新表

Unix (bash)

psql CheckDemo < add-single-check-constraint-later.sql

Windows (命令行)

\i 'c:/checkdemo/add-single-check-constraint-later.sql'

恭喜，您刚刚在数据库中创建了一个名为 lastproduct 的表，其中包含一个名为 price 的列。您通过第二个 SQL 命令添加了名为 price_not_zero_constraint 的约束，这确保了产品的价格从不小于 0.01。

6. 使用 Prisma ORM 内省您的数据库​

在前面的部分中，您创建了四个带有不同 CHECK 约束的表

  • product 表有一个 CHECK 约束，确保 price 的值从不小于 0.01 且从不正好等于 1240.00。
  • anotherproduct 表有一个 CHECK 约束，确保 reducedprice 的值从不大于 price 的值。
  • secondtolastproduct 表有两个 CHECK 约束 - 一个确保 reducedprice 的值从不大于 price 的值，另一个确保 tags 数组始终包含值 product。
  • lastproduct 表有一个 CHECK 约束，确保 category 的值从不等于 clothing。

在本节中，您将内省您的数据库，为这些表生成 Prisma 模型。

**注意**：CHECK 约束目前不包含在生成的 Prisma schema 中 - 但是，底层数据库仍然会强制执行这些约束。

首先，设置一个新的 Node.js 项目，并添加 prisma CLI 作为开发依赖

npm init -y
npm install prisma --save-dev

为了内省您的数据库，您需要告诉 Prisma ORM 如何连接到它。您可以通过在 Prisma schema 中配置 datasource 来做到这一点。

创建一个名为 schema.prisma 的新文件，并将以下代码添加到其中

schema.prisma
datasource db {
  provider = "postgresql"
  url      = env("DATABASE_URL")
}

数据库连接 URL 通过环境变量设置。Prisma CLI 自动支持 dotenv 格式，该格式会自动读取名为 .env 的文件中定义的环境变量。

创建一个名为 .env 的新文件，并将您的数据库连接 URL 设置为 DATABASE_URL 环境变量

DATABASE_URL=postgresql://__USER__:__PASSWORD__@__HOST__:__PORT__/CheckDemo

在上面的代码片段中，您需要将大写占位符替换为您自己的连接详细信息。例如，如果您的数据库在本地运行，它可能看起来像这样

DATABASE_URL=postgresql://janedoe:mypassword@localhost:5432/CheckDemo

在 schema.prisma 和 .env 文件都准备好后，您可以使用以下命令运行 Prisma ORM 的内省

npx prisma db pull

此命令会内省您的数据库，并为每个表在 Prisma schema 中添加一个 Prisma 模型

schema.prisma
generator client {
  provider = "prisma-client-js"
}

datasource db {
  provider = "postgresql"
  url      = env("DATABASE_URL")
}

model anotherproduct {
  price        Float?
  productid    Int    @id
  reducedprice Float?
}

model lastproduct {
  category  String?
  productid Int     @id
}

model product {
  price     Float?
  productid Int    @id
}

model secondtolastproduct {
  price        Float?
  productid    Int      @id
  reducedprice Float?
  tags         String[]
}

7. 生成 Prisma Client​

为了验证 CHECK 约束是否起作用，您现在将生成 Prisma Client 并向数据库发送一些示例查询。

首先，向您的 Prisma schema 添加一个 generator 块（通常添加到 datasource 块下方）

schema.prisma
generator client {
  provider = "prisma-client-js"
}

运行以下命令以在您的项目中安装和生成 Prisma Client

npx prisma generate

现在您可以使用 Prisma Client 在 Node.js 中发送数据库查询。

8. 在 Node.js 脚本中验证 CHECK 约束​

创建一个名为 index.js 的新文件，并将以下代码添加到其中

const { PrismaClient } = require('@prisma/client')

const prisma = new PrismaClient()

async function main() {
  const newProduct = await prisma.product.create({
    data: {
      price: 0.0,
    },
  })

  console.log(newProduct)
}

main()

在此代码中，您正在创建一个价格为 0.00 的产品，这不符合为 price 列配置的 CHECK 约束。

使用此命令运行代码

node index.js

脚本会抛出错误，指示未满足 price_check_value CHECK 约束

Error occurred during query execution:
ConnectorError(ConnectorError { user_facing_error: None, kind: QueryError(Error { kind: Db, cause: Some(DbError { severity: "ERROR", parsed_severity: Some(Error), code: SqlState("23514"), message: "new row for relation \"product\" violates check constraint \"price_value_check\"", detail: Some("Failing row contains (0, 11)."), hint: None, position: None, where_: None, schema: Some("public"), table: Some("product"), column: None, datatype: None, constraint: Some("price_value_check"), file: Some("d:\\pginstaller_12.auto\\postgres.windows-x64\\src\\backend\\executor\\execmain.c"), line: Some(2023), routine: Some("ExecConstraints") }) }) })

要验证多列 CHECK 约束，请将 index.js 中的代码替换为以下内容

const { PrismaClient } = require('@prisma/client')

const prisma = new PrismaClient()

async function main() {
  const newProduct = await prisma.anotherproduct.create({
    data: {
      price: 50.0,
      reducedprice: 100.0,
    },
  })

  console.log(newProduct)
}

main()

在此代码中，您正在创建一个折扣价高于实际价格的产品。

再次使用此命令运行脚本

node index.js

这次，您将看到类似的错误消息，指示未满足 reduce_price_check CHECK 约束

ConnectorError(ConnectorError { user_facing_error: None, kind: QueryError(Error { kind: Db, cause: Some(DbError { severity: "ERROR", parsed_severity: Some(Error), code: SqlState("23514"), message: "new row for relation \"anotherproduct\" violates check constraint \"reduced_price_check\"", detail: Some("Failing row contains (100, 50, 1)."), hint: None, position: None, where_: None, schema: Some("public"), table: Some("anotherproduct"), column: None, datatype: None, constraint: Some("reduced_price_check"), file: Some("d:\\pginstaller_12.auto\\postgres.windows-x64\\src\\backend\\executor\\execmain.c"), line: Some(2023), routine: Some("ExecConstraints") }) }) })
    at PrismaClientFetcher.request (C:\Work\Personal\prisma-check-constraint\node_modules\@prisma\client\index.js:89:17)

最后，修改脚本以包含多个 CHECK 约束违规

const { PrismaClient } = require('@prisma/client')

const prisma = new PrismaClient()

async function main() {
  const newProduct = await prisma.secondtolastproduct.create({
    data: {
      tags: {
        set: ['wrongtag'],
      },
      price: 90.0,
      reducedprice: 100.0,
    },
  })

  console.log(newProduct)
}

main()

在此代码中，您正在创建一个折扣价高于实际价格的产品，并省略了必需的 product 标签。

再次使用此命令运行脚本

node index.js

请注意，错误消息仅提及 reduced_price_check 约束

ConnectorError(ConnectorError { user_facing_error: None, kind: QueryError(Error { kind: Db, cause: Some(DbError { severity: "ERROR", parsed_severity: Some(Error), code: SqlState("23514"), message: "new row for relation \"secondtolastproduct\" violates check constraint \"reduced_price_check\"", detail: Some("Failing row contains (100, 90, {wrongtag}, 7)."), hint: None, position: None, where_: None, schema: Some("public"), table: Some("secondtolastproduct"), column: None, datatype: None, constraint: Some("reduced_price_check"), file: Some("d:\\pginstaller_12.auto\\postgres.windows-x64\\src\\backend\\executor\\execmain.c"), line: Some(2023), routine: Some("ExecConstraints") }) }) })

CHECK 约束按字母顺序解析，只有第一个失败的约束出现在错误消息中。