13.1 定义完整性约束-MySQL从入门到精通(四)

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13.1 定义完整性约束

在数据库设计中，确保数据的准确性和可靠性是至关重要的。MySQL通过提供一系列完整性约束（Integrity Constraints）来实现这一目标，这些约束用于限制存储在数据库表中的数据类型、格式以及数据间的相互关系。完整性约束不仅有助于维护数据的正确性，还能提高数据库的性能和安全性。本章将深入探讨MySQL中定义完整性约束的各个方面，包括主键约束、外键约束、唯一约束、检查约束（MySQL 8.0.16及以上版本支持）以及默认值与非空约束。

13.1.1 主键约束（PRIMARY KEY Constraint）

主键约束是数据库表中最重要的一种约束，用于唯一标识表中的每一行记录。主键约束具有以下特性：

唯一性：表中的每一行都必须有一个唯一的主键值，不允许有重复。
非空性：主键列不能接受NULL值。
一个表只能有一个主键，但主键可以由一个或多个列（字段）组成，这样的主键称为复合主键。

定义主键约束的SQL语法：

CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype CONSTRAINT pk_name PRIMARY KEY,
    column2 datatype,
    ...
);
-- 或者在创建表后添加主键约束
ALTER TABLE table_name
ADD CONSTRAINT pk_name PRIMARY KEY (column1, column2); -- 复合主键示例

13.1.2 外键约束（FOREIGN KEY Constraint）

外键约束用于在两个表之间建立和维护参照完整性。外键是一个表中的字段，它指向另一个表的主键。通过外键约束，可以确保一个表中的数据与另一个表中的数据保持一致性。

外键约束的特性：

参照完整性：确保外键列中的每个值都必须在被参照的主键列中存在。
级联操作：当被参照的主键记录被删除或更新时，外键列可以自动更新或删除相应的记录（取决于定义的级联规则）。

定义外键约束的SQL语法：

CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype,
    column2 datatype,
    ...
    foreign_key_column datatype,
    CONSTRAINT fk_name FOREIGN KEY (foreign_key_column)
        REFERENCES parent_table(parent_key_column)
        ON DELETE CASCADE -- 或 SET NULL, NO ACTION, RESTRICT, SET DEFAULT
        ON UPDATE CASCADE; -- 同上
);
-- 或者在创建表后添加外键约束
ALTER TABLE table_name
ADD CONSTRAINT fk_name FOREIGN KEY (foreign_key_column)
    REFERENCES parent_table(parent_key_column)
    ON DELETE CASCADE
    ON UPDATE CASCADE;

13.1.3 唯一约束（UNIQUE Constraint）

唯一约束确保表中的一列或列组合中的所有值都是唯一的，与主键约束类似，但唯一约束允许NULL值（除非列被定义为NOT NULL）。一个表可以有多个唯一约束。

定义唯一约束的SQL语法：

CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype UNIQUE,
    column2 datatype,
    ...
    CONSTRAINT uc_name UNIQUE (column3, column4) -- 复合唯一约束
);
-- 或者在创建表后添加唯一约束
ALTER TABLE table_name
ADD CONSTRAINT uc_name UNIQUE (column3, column4);

13.1.4 检查约束（CHECK Constraint，MySQL 8.0.16+）

检查约束用于限制列中可以存储的值的范围。它允许你指定一个条件表达式，该表达式必须为TRUE，否则数据库将拒绝插入或更新操作。

定义检查约束的SQL语法：

CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype,
    column2 datatype,
    ...
    CONSTRAINT chk_name CHECK (condition)
);
-- 或者在创建表后添加检查约束
ALTER TABLE table_name
ADD CONSTRAINT chk_name CHECK (condition);

示例：

CREATE TABLE employees (
    id INT AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(100),
    age INT,
    salary DECIMAL(10, 2),
    CONSTRAINT pk_employees PRIMARY KEY (id),
    CONSTRAINT chk_age CHECK (age >= 18 AND age <= 65),
    CONSTRAINT chk_salary CHECK (salary > 0)
);

13.1.5 默认值与非空约束

虽然默认值和非空约束不直接属于完整性约束的范畴，但它们对于确保数据的完整性和准确性同样重要。

默认值（DEFAULT）：为列指定一个默认值，当插入新记录时，如果没有为该列提供值，则自动使用默认值。

示例：
```
CREATE TABLE orders (
    order_id INT AUTO_INCREMENT,
    order_date DATE DEFAULT CURRENT_DATE,
    ...
);
```

非空约束（NOT NULL）：确保列在插入或更新记录时不能包含NULL值。

示例：

CREATE TABLE users (
    user_id INT AUTO_INCREMENT,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    ...
);

结论

完整性约束是数据库设计中不可或缺的一部分，它们通过限制数据的类型、格式和关系，确保了数据的准确性、一致性和可靠性。MySQL提供了多种类型的完整性约束，包括主键约束、外键约束、唯一约束、检查约束（MySQL 8.0.16及以上版本）、默认值和非空约束。通过合理使用这些约束，可以构建出高效、安全且易于维护的数据库系统。在设计和实现数据库时，深入理解并恰当应用这些约束，将极大地提升数据库的质量和性能。