MySQL數(shù)據(jù)表的常見約束小結
在數(shù)據(jù)庫設計中,約束(Constraints)是用于確保數(shù)據(jù)的完整性、準確性和一致性的規(guī)則。MySQL 提供了多種約束類型,幫助我們規(guī)范數(shù)據(jù)存儲,并確保其符合預期的規(guī)則。常見的約束包括 主鍵(Primary Key)、外鍵(Foreign Key)、唯一約束(Unique)、非空約束(Not Null)、默認值(Default) 和 檢查約束(Check)。
1. 主鍵約束(Primary Key)
作用:主鍵是用于唯一標識表中每一行數(shù)據(jù)的列。它不僅要求該列的值是唯一的,而且不能為空(即不允許 NULL)。每個表只能有一個主鍵。
特點:
- 唯一性:主鍵列中的每個值必須是唯一的。
- 不允許空值:主鍵列不能包含 NULL 值。
- 自動索引:MySQL 會自動為主鍵列創(chuàng)建索引,優(yōu)化查詢性能。
示例:
CREATE TABLE employees ( employee_id INT NOT NULL, first_name VARCHAR(50), last_name VARCHAR(50), PRIMARY KEY (employee_id) );
在上述示例中,employee_id 是主鍵,它唯一標識每個員工記錄,并且不能為 NULL。
2. 外鍵約束(Foreign Key)
作用:外鍵約束用于在兩張表之間建立連接關系,確保一個表中的某列數(shù)據(jù)必須與另一表中的主鍵或唯一鍵數(shù)據(jù)相匹配。外鍵用于維護數(shù)據(jù)的參照完整性。
特點:
- 外鍵列的值必須與參照表中的主鍵或唯一列值一致。
- 外鍵約束可以定義更新或刪除時的級聯(lián)操作,例如:ON DELETE CASCADE 或 ON UPDATE CASCADE。
示例:
CREATE TABLE departments ( department_id INT NOT NULL, department_name VARCHAR(50), PRIMARY KEY (department_id) ); CREATE TABLE employees ( employee_id INT NOT NULL, first_name VARCHAR(50), last_name VARCHAR(50), department_id INT, PRIMARY KEY (employee_id), FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id) );
在這個例子中,employees 表中的 department_id 列是外鍵,指向 departments 表中的 department_id 列。這確保了每個員工必須隸屬于某個部門。
3. 唯一約束(Unique)
作用:唯一約束確保某一列中的所有值都是唯一的,不允許重復。與主鍵不同的是,唯一約束允許列中存在 NULL 值,但多個 NULL 值可以存在。
特點:
- 保證列中所有非 NULL 的值是唯一的。
- 允許多個 NULL 值(在不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可能有所不同)。
示例:
CREATE TABLE users ( user_id INT NOT NULL, username VARCHAR(50) UNIQUE, email VARCHAR(100) UNIQUE, PRIMARY KEY (user_id) );
在上面的表中,username 和 email 列具有唯一約束,確保沒有兩個用戶使用相同的用戶名或郵箱。
4. 非空約束(Not Null)
作用:非空約束確保列中的數(shù)據(jù)不能為 NULL。當定義了 NOT NULL 約束時,插入數(shù)據(jù)時必須為該列提供一個有效的值。
特點:
- 強制要求列必須有值。
- 常用于對業(yè)務邏輯有特殊要求的字段。
示例:
CREATE TABLE products ( product_id INT NOT NULL, product_name VARCHAR(100) NOT NULL, price DECIMAL(10, 2), PRIMARY KEY (product_id) );
在該示例中,product_name 列不能為 NULL,每個產品必須有名稱。
5. 默認值約束(Default)
作用:默認值約束用于在插入數(shù)據(jù)時為列指定一個默認值。當插入數(shù)據(jù)時沒有提供該列的值時,MySQL 會使用默認值。
特點:
- 提供一個列的默認值。
- 如果未指定列的值,數(shù)據(jù)庫將使用默認值。
示例:
CREATE TABLE orders ( order_id INT NOT NULL, order_date DATE DEFAULT CURRENT_DATE, status VARCHAR(20) DEFAULT 'Pending', PRIMARY KEY (order_id) );
在這個例子中,order_date 列的默認值是當前日期,而 status 列的默認值是 ‘Pending’。
6. 檢查約束(Check)
作用:檢查約束用于限制列中的數(shù)據(jù)必須滿足某個條件。它可以確保插入的數(shù)據(jù)符合特定規(guī)則。此約束在 MySQL 8.0.16 及之后版本中得到了支持。
特點:
- 強制列中的數(shù)據(jù)符合指定的條件。
- 可以使用邏輯表達式定義復雜的條件。
示例:
CREATE TABLE employees ( employee_id INT NOT NULL, first_name VARCHAR(50), last_name VARCHAR(50), age INT, salary DECIMAL(10, 2), PRIMARY KEY (employee_id), CHECK (age >= 18), CHECK (salary >= 0) );
在該表中,age 列的值必須大于等于 18,salary 列的值必須大于等于 0。
7. 邏輯與物理連接性
在數(shù)據(jù)庫中,邏輯連接性和物理連接性是數(shù)據(jù)庫設計中重要的概念:
邏輯連接性 指的是通過外鍵約束在表之間建立的關聯(lián)關系。這些關聯(lián)定義了數(shù)據(jù)如何在邏輯上被組織和約束。
物理連接性 側重于數(shù)據(jù)庫表在物理存儲上的關聯(lián)。例如,數(shù)據(jù)庫可以使用索引來提高查詢效率,尤其是在主鍵和唯一約束下,MySQL 會為這些列自動創(chuàng)建索引。
示例:
CREATE TABLE products ( product_id INT NOT NULL, product_name VARCHAR(100), PRIMARY KEY (product_id) ); CREATE TABLE order_items ( order_item_id INT NOT NULL, product_id INT NOT NULL, quantity INT, PRIMARY KEY (order_item_id), FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(product_id) );
在上述示例中,order_items 表通過 product_id 外鍵與 products 表建立了邏輯上的連接。物理上,MySQL 可能會為 product_id 列創(chuàng)建索引,以加速查詢。
8. 修改約束(ALTER TABLE)
如果在創(chuàng)建表后,需要修改表的約束,可以使用 ALTER TABLE 語句來添加、刪除或修改約束。
示例:添加約束
ALTER TABLE employees ADD CONSTRAINT chk_age CHECK (age >= 18 AND age <= 65);
示例:刪除約束
ALTER TABLE employees DROP CONSTRAINT chk_age;
9. 綜合示例:創(chuàng)建完整的訂單系統(tǒng)
結合前面的約束,以下是一個簡單的訂單系統(tǒng)設計示例,其中包含主鍵、外鍵、唯一約束、非空約束、默認值和檢查約束:
CREATE TABLE customers ( customer_id INT NOT NULL, name VARCHAR(100) NOT NULL, email VARCHAR(100) UNIQUE, phone VARCHAR(15), PRIMARY KEY (customer_id) ); CREATE TABLE products ( product_id INT NOT NULL, product_name VARCHAR(100) NOT NULL, price DECIMAL(10, 2) NOT NULL, PRIMARY KEY (product_id) ); CREATE TABLE orders ( order_id INT NOT NULL, customer_id INT NOT NULL, order_date DATE DEFAULT CURRENT_DATE, status VARCHAR(20) DEFAULT 'Pending', PRIMARY KEY (order_id), FOREIGN KEY (customer_id) REFERENCES customers(customer_id) ); CREATE TABLE order_items ( order_item_id INT NOT NULL, order_id INT NOT NULL, product_id INT NOT NULL, quantity INT CHECK (quantity > 0), PRIMARY KEY (order_item_id), FOREIGN KEY (order_id) REFERENCES orders(order_id), FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(product_id) );
在這個系統(tǒng)中:
- customers 表存儲客戶信息,email 列具有唯一約束,確保每個客戶的郵箱地址唯一。
- products 表存儲商品信息,每個商品有唯一的 product_id。
- orders 表記錄客戶訂單,customer_id 是外鍵,指向 customers 表。
- order_items 表記錄每個訂單的商品,包含外鍵 order_id 和 product_id,并對 quantity 列設置了檢查約束,確保每個訂單項的商品數(shù)量大于 0。
結語
通過合理使用 MySQL 中的約束,可以確保數(shù)據(jù)的完整性、正確性和一致性。在設計數(shù)據(jù)庫時,約束不僅能防止錯誤數(shù)據(jù)的插入,還能提高數(shù)據(jù)查詢和操作的效率。掌握這些約束的使用,將幫助我們在實際項目中構建更高質量的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
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