【JavaWeb】MySQL高级篇之约束

130 阅读9分钟

本文已参与「新人创作礼」活动,一起开启掘金创作之路。

🔥 本文由 程序喵正在路上原创,在稀土掘金首发!
💖 系列专栏:JavaWeb从入门到实战
🌠 首发时间:2022年9月4日
🦋 欢迎关注🖱点赞👍收藏🌟留言🐾
🌟 一以贯之的努力 不得懈怠的人生

约束

image.png 观察上表,我们可以发现表中的数据存在一些问题:

  • id 列一般是用来标示数据的唯一性,而上表中有三条数据的 id1,并且马花疼没有 id
  • 第一行马运的 math (数学成绩) 是 -5,成绩不可能为负数
  • 第四行柳白的 age 列的数据是 3000,而人不可能活到 3000
  • 第五行柳青的 english 列 (英文成绩) 值为 null,而成绩即使没考也应该是 0

针对上述数据问题,我们可以从数据库层面来解决,即在添加数据的时候进行限制,这就是约束

1 - 约束概述

  • 约束是作用于表中列上的规则,用于限制加入表的数据

    例如:我们可以给 id 列加约束,让其值不能重复,不能为 null

  • 约束的存在保证了数据库中数据的正确性、有效性和完整性

    添加约束可以在添加数据的时候就限制不正确的数据,比如年龄是 3000,数学成绩是 -5 分这样无效的数据,继而保障数据的完整性

2 - 约束的分类

  • ① 非空约束: 关键字是 NOT NULL

    保证列中所有的数据不能有 null

    例如:添加非空约束后,id 列在添加 马花疼 这条数据时就不能成功

    • 语法

    • 添加约束

      -- 创建表时添加非空约束
      CREATE TABLE 表名(
         列名 数据类型 NOT NULL,
         …
      ); 
      
      -- 建完表后添加非空约束
      ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名 数据类型 NOT NULL;
      
    • 删除约束

      ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名 数据类型;
      
  • ② 唯一约束:关键字是 UNIQUE

    保证列中所有数据各不相同

    例如:id 列中三条数据的值都是 1,这样的数据在添加时是绝对不允许的

    • 语法

    • 添加约束

      -- 创建表时添加唯一约束
      CREATE TABLE 表名(
         列名 数据类型 UNIQUE [AUTO_INCREMENT],
         -- AUTO_INCREMENT: 当不指定值时自动增长
         …
      ); 
      
      CREATE TABLE 表名(
         列名 数据类型,
         …
         [CONSTRAINT] [约束名称] UNIQUE(列名)
      ); 
      
      -- 建完表后添加唯一约束
      ALTER TABLE 表名 MODIFY 字段名 数据类型 UNIQUE;
      
    • 删除约束

      ALTER TABLE 表名 DROP INDEX 字段名;
      
  • ③ 主键约束: 关键字是 PRIMARY KEY

    主键是一行数据的唯一标识,要求非空且唯一。一般我们都会给每张表添加一个主键列用来唯一标识数据,

    例如:上表中 id 就可以作为主键,来标识每条数据。那么这样就要求数据中 id 的值不能重复,同时不能为 null

    • 语法

    • 添加约束

      -- 创建表时添加主键约束
      CREATE TABLE 表名(
         列名 数据类型 PRIMARY KEY [AUTO_INCREMENT],
         …
      ); 
      
      CREATE TABLE 表名(
         列名 数据类型,
         [CONSTRAINT] [约束名称] PRIMARY KEY(列名)
      ); 
      
      
      -- 建完表后添加主键约束
      ALTER TABLE 表名 ADD PRIMARY KEY(字段名);
      
    • 删除约束

      ALTER TABLE 表名 DROP PRIMARY KEY;
      
  • ④ 检查约束: 关键字是 CHECK

    保证列中的值满足某一条件

    例如:我们可以给 age 列添加一个范围,最低年龄可以设置为 1,最大年龄就可以设置为 300,这样的数据才更合理些

    注意:MySQL 并不支持检查约束

    问:那这样是不是就没办法保证年龄在指定的范围内了?
    答:从数据库层面不能保证,我们可以在 java 代码中进行限制,一样也可以实现要求

  • ⑤ 默认约束: 关键字是 DEFAULT

    保存数据时,未指定值则采用默认值

    例如:我们在给 english 列添加该约束,指定默认值是 0,这样在添加数据时没有指定具体值时就会采用默认给定的 0

    • 语法

    • 添加约束

      -- 创建表时添加默认约束
      CREATE TABLE 表名(
         列名 数据类型 DEFAULT 默认值,
         …
      ); 
      
      -- 建完表后添加默认约束
      ALTER TABLE 表名 ALTER 列名 SET DEFAULT 默认值;
      
    • 删除约束

      ALTER TABLE 表名 ALTER 列名 DROP DEFAULT;
      
  • ⑥ 约束练习

    根据需求,为表添加合适的约束

    -- 员工表
    CREATE TABLE emp (
    	id INT,  -- 员工id,主键且自增长
        ename VARCHAR(50), -- 员工姓名,非空且唯一
        joindate DATE,  -- 入职日期,非空
        salary DOUBLE(7,2),  -- 工资,非空
        bonus DOUBLE(7,2)  -- 奖金,如果没有奖金默认为0
    );
    

    上面一定给出了具体的要求,我们可以根据要求创建这张表,并为每一列添加对应的约束。建表语句如下:

    DROP TABLE IF EXISTS emp;
    
    -- 员工表
    CREATE TABLE emp (
      id INT PRIMARY KEY, -- 员工id,主键且自增长
      ename VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE, -- 员工姓名,非空并且唯一
      joindate DATE NOT NULL , -- 入职日期,非空
      salary DOUBLE(7,2) NOT NULL , -- 工资,非空
      bonus DOUBLE(7,2) DEFAULT 0 -- 奖金,如果没有奖金默认为0
    );
    

    通过上面语句可以创建带有约束的 emp 表,约束能不能发挥作用呢?

    接下来我们一一进行验证,先添加一条没有问题的数据

    INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(1,'张三','1999-11-11',8800,5000);
    

    验证主键约束,非空且唯一

    INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(null,'张三','1999-11-11',8800,5000);
    

    执行结果如下:

image.png 从上面的结果可以看到,字段 id 不能为null,那我们重新添加一条数据,如下:

INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(1,'张三','1999-11-11',8800,5000);

执行结果如下:

image.png

从上面结果可以看到,1 这个值重复了。所以主键约束是用来限制数据非空且唯一的

那我们再添加一条符合要求的数据

INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(2,'李四','1999-11-11',8800,5000);

执行结果如下:

image.png

验证非空约束

INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(3,null,'1999-11-11',8800,5000);

执行结果如下:

image.png

从上面结果可以看到,ename 字段的非空约束生效了

验证唯一约束

INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(3,'李四','1999-11-11',8800,5000);

执行结果如下:

image.png

从上面结果可以看到,ename 字段的唯一约束生效了。

验证默认约束

INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary) values(3,'王五','1999-11-11',8800);

执行完上面语句后查询表中数据,如下图可以看到王五这条数据的 bonus 列就有了默认值 0

image.png

注意:默认约束只有在不给值时才会采用默认值。如果给了null,那值就是null值

如下:

INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(4,'赵六','1999-11-11',8800,null);

执行完上面语句后查询表中数据,如下图可以看到赵六这条数据的 bonus 列的值是 null

image.png

验证自动增长: auto_increment 当列是数字类型 并且唯一约束

重新创建 emp 表,并给 id 列添加自动增长

DROP TABLE IF EXISTS emp;

-- 员工表
CREATE TABLE emp (
  id INT PRIMARY KEY auto_increment, -- 员工id,主键且自增长
  ename VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE, -- 员工姓名,非空并且唯一
  joindate DATE NOT NULL , -- 入职日期,非空
  salary DOUBLE(7,2) NOT NULL , -- 工资,非空
  bonus DOUBLE(7,2) DEFAULT 0 -- 奖金,如果没有奖金默认为0
);

接下来给 emp 添加数据,分别验证不给 id 列添加值以及给 id 列添加 null 值,id 列的值会不会自动增长:

INSERT INTO emp(ename,joindate,salary,bonus) values('赵六','1999-11-11',8800,null);
INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(null,'赵六2','1999-11-11',8800,null);
INSERT INTO emp(id,ename,joindate,salary,bonus) values(null,'赵六3','1999-11-11',8800,null);

执行结果如下:

image.png

  • ⑦ 外键约束: 关键字是 FOREIGN KEY

外键用来让两个表的数据之间建立链接,保证数据的一致性和完整性

怎么理解上面的概念呢?

如下图有两张表,员工表和部门表:

image.png

员工表中的 dep_id 字段是部门表的 id 字段关联,也就是说 1 号学生张三属于 1 号部门研发部的员工。现在我要删除 1 号部门,就会出现错误的数据(员工表中属于 1 号部门的数据)。而我们上面说的两张表的关系只是我们认为它们有关系,此时需要通过外键让这两张表产生数据库层面的关系,这样你要删除部门表中的 1 号部门的数据将无法删除

  • 语法

    • 添加外键约束
    -- 创建表时添加外键约束
    CREATE TABLE 表名(
       列名 数据类型,
       …
       [CONSTRAINT] [外键名称] FOREIGN KEY(外键列名) REFERENCES 主表(主表列名) 
    ); 
    
    -- 建完表后添加外键约束
    ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称);
    
    • 删除外键约束
    ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名称;
    
  • 练习

    根据上述语法创建员工表和部门表,并添加外键约束:

    -- 删除表
    DROP TABLE IF EXISTS emp;
    DROP TABLE IF EXISTS dept;
    
    -- 部门表
    CREATE TABLE dept (
    	id INT PRIMARY KEY auto_increment,
    	dep_name VARCHAR(20),
    	addr VARCHAR(20)
    );
    
    -- 员工表
    CREATE TABLE emp (
    	id INT PRIMARY KEY auto_increment,
    	name VARCHAR(20),
    	age INT,
    	dep_id INT,
    
    	-- 添加外键 dep_id 关联 dept 表的 id 主键
    	CONSTRAINT fk_emp_dept FOREIGN KEY(dep_id) REFERENCES dept(id)
    );
    

    添加数据:

    -- 添加2个部门
    INSERT INTO dept (dep_name, addr)
    VALUES
    	('研发部', '广州'),
    	('销售部', '深圳');
    
    -- 添加员工,dep_id 表示员工所在的部门
    INSERT INTO emp (NAME, age, dep_id)
    VALUES
    	('张三', 20, 1),
    	('李四', 20, 1),
    	('王五', 20, 1),
    	('赵六', 20, 2),
    	('孙七', 22, 2),
    	('周八', 18, 2);
    

    此时删除 研发部 这条数据,会发现无法删除:

    -- 删除研发部
    DELETE FROM dept WHERE dep_name = '研发部';
    

    删除外键:

    ALTER TABLE emp DROP FOREIGN KEY fk_emp_dept;
    

    重新添加外键:

    ALTER TABLE emp ADD CONSTRAINT fk_emp_dept FOREIGN KEY(dep_id) REFERENCES dept(id);