# 63. 数据库之MySQL完整性约束
# 完整性约束
通过对表进行约束,来让表的数据达到唯一,无空,联表等效果
- not null 与 default
- unique
- primary
- auto_increment
- foreign key
PRIMARY KEY (PK) #标识该字段为该表的主键,可以唯一的标识记录
FOREIGN KEY (FK) #标识该字段为该表的外键
NOT NULL #标识该字段不能为空
UNIQUE KEY (UK) #标识该字段的值是唯一的
AUTO_INCREMENT #标识该字段的值自动增长(整数类型,而且为主键)
DEFAULT #为该字段设置默认值
UNSIGNED #无符号
ZEROFILL #使用0填充
#1. 是否允许为空,默认NULL,可设置NOT NULL,字段不允许为空,必须赋值
#2. 字段是否有默认值,缺省的默认值是NULL,如果插入记录时不给字段赋值,此字段使用默认值
sex enum('male','female') not null default 'male'
#必须为正值(无符号) 不允许为空 默认是20
age int unsigned NOT NULL default 20
# 3. 是否是key
主键 primary key
外键 foreign key
索引 (index,unique...)
# not null 与default - 为空或不为空,默认值
- not null:不可为空
- null :可为空,默认可以为空
- default:设置默认值,如果不设置,默认值为null
默认值,创建列时可以指定默认值,当插入数据时如果未主动设置,则自动添加默认值
create table tb1(
nid int not null defalut 2, ## 设置默认值为2
num int not null
);
# 验证 - 默认值可以为空
mysql> create table t11(id int);# id字段默认可以为空
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
mysql> desc t11;
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| id | int(11) | YES | | NULL | |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
1 row in set (0.03 sec)
mysql> insert into t11 values(); #给t11表插一个空的值
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
#查询结果如下
mysql> select * from t11;
+------+
| id |
+------+
| NULL |
+------+
1 row in set (0.00 sec)
# 验证 - 设置not null,插入值时不能为空
mysql> create table t12(id int not null);#设置字段id不为空
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
mysql> desc t12;
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| id | int(11) | NO | | NULL | |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql> insert into t12 values();#不能插入空
ERROR 1364 (HY000): Field 'id' doesn't have a default value
# 验证 - 默认值
设置id字段有默认值后,则无论id字段是null还是not null,都可以插入空,插入空默认填入default指定的默认值
# 第一种情况
mysql> create table t13(id int default 1);
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
mysql> desc t13;
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| id | int(11) | YES | | 1 | |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql> insert into t13 values();
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from t13;
+------+
| id |
+------+
| 1 |
+------+
1 row in set (0.00 sec)
# 第二种情况
mysql> create table t14(id int not null default 2);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
mysql> desc t14;
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
| id | int(11) | NO | | 2 | |
+-------+---------+------+-----+---------+-------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql> select * from t14;
+----+
| id |
+----+
| 2 |
+----+
1 row in set (0.00 sec)
# 练习题 - 学生表
创建学生表student2,设置每个字段的约束条件
mysql> create table student2(
-> id int not null,
-> name varchar(50) not null,
-> age int(3) unsigned not null default 18,
-> sex enum('male','female') default 'male',
-> fav set('smoke','drink','tangtou') default 'drink,tangtou'
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
# 只插入了not null约束条件的字段对应的值
mysql> insert into student2(id,name) values(1,'mjj');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
# 查询结果如下
mysql> select * from student2;
+----+------+-----+------+---------------+
| id | name | age | sex | fav |
+----+------+-----+------+---------------+
| 1 | mjj | 18 | male | drink,tangtou |
+----+------+-----+------+---------------+
1 row in set (0.00 sec)
# unique - 唯一
unique分为三种
- 单列唯一:只有一列是唯一
- 多列唯一:每个字段插入的值都是不同的才能插入
- 组合唯一:只要有一个字段不一样,都可以插入
# 单列唯一
对单列中的每一行的内容都是唯一的
插入时不能相同,不然插入失败,报错
#例子1:
create table department(
id int,
name char(10) unique
);
mysql> insert into department values(1,'it'),(2,'it');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry 'it' for key 'name'
#例子2:
create table department(
id int,
name char(10) ,
unique(id)
);
insert into department values(1,'it'),(2,'sale');
# 多列唯一
对于多列中的每一行的内容都是唯一的
插入时,在插入的列的数据,不能和原先的列中的数据相同,不然失败报错
#例子1:
create table department(
id int unique,
name char(10) unique
);
insert into department values(1,'it'),(2,'sale');
#例子2:
create table department(
id int,
name char(10) ,
unique(id),
unique(name)
);
insert into department values(1,'it'),(2,'sale');
# 组合唯一
如下,把二个列组合起来,在插入时,只有这二个列其中一个列的内容不相同,都可以插入
跟多列唯一有质的区别
# 创建services表
mysql> create table services(
id int,
ip char(15),
port int,
unique(id),
unique(ip,port) ##组合唯一
);
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
mysql> desc services;
+-------+----------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+----------+------+-----+---------+-------+
| id | int(11) | YES | UNI | NULL | |
| ip | char(15) | YES | MUL | NULL | |
| port | int(11) | YES | | NULL | |
+-------+----------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.01 sec)
#组合唯一,只要两列记录,有一列不同,既符合联合唯一的约束
mysql> insert into services values
(1,'192,168,11,23',80),
(2,'192,168,11,23',81),
(3,'192,168,11,25',80);
Query OK, 3 rows affected (0.01 sec)
Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> select * from services;
+------+---------------+------+
| id | ip | port |
+------+---------------+------+
| 1 | 192,168,11,23 | 80 |
| 2 | 192,168,11,23 | 81 |
| 3 | 192,168,11,25 | 80 |
+------+---------------+------+
3 rows in set (0.00 sec)
mysql> insert into services values (4,'192,168,11,23',80);
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '192,168,11,23-80' for key 'ip'
# primary key - 主键
在MySQL的一个表中只有唯一的一个主键,不能有多列主键,但可以有复合主键
一个表中可以:
- 单列做主键
- 多列做主键(复合主键)
约束:等价于 not null unique,字段的值不为空且唯一
存储引擎默认是(innodb):对于innodb存储引擎来说,一张表必须有一个主键。
一般表中都是设置id列为主键
注意:一般是跟auto_increment自增长一起使用,让id值自动增长
# 单列主键
# 创建t14表,为id字段设置主键,唯一的不同的记录
create table t14(
id int primary key,
name char(16)
);
insert into t14 values
(1,'xiaoma'),
(2,'xiaohong');
mysql> insert into t14 values(2,'wxxx');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '6' for key 'PRIMARY'
# not null + unique的化学反应,相当于给id设置primary key
create table t15(
id int not null unique,
name char(16)
);
mysql> create table t15(
-> id int not null unique,
-> name char(16)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> desc t15;
+-------+----------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+----------+------+-----+---------+-------+
| id | int(11) | NO | PRI | NULL | |
| name | char(16) | YES | | NULL | |
+-------+----------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.02 sec)
# 复合主键
应用举例:比如'选课'系统(学生号,课程号,分数),每个学生可以选修多门课程,每门课程可以有多名学生选修。
create table t16(
ip char(15),
port int,
primary key(ip,port)
);
insert into t16 values
('1.1.1.2',80),
('1.1.1.2',81);
# auto_increment - 自增长
约束的字段为自动增长,约束的字段必须同时被key约束,就是说想要使用自增长,那么这字段必须要用主键
# 不指定id,则自动增长
# 创建student
create table student(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20),
sex enum('male','female') default 'male'
);
mysql> desc student;
+-------+-----------------------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-----------------------+------+-----+---------+----------------+
| id | int(11) | NO | PRI | NULL | auto_increment |
| name | varchar(20) | YES | | NULL | |
| sex | enum('male','female') | YES | | male | |
+-------+-----------------------+------+-----+---------+----------------+
3 rows in set (0.17 sec)
#插入记录
mysql> insert into student(name) values ('老白'),('小白');
Query OK, 2 rows affected (0.01 sec)
Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> select * from student;
+----+--------+------+
| id | name | sex |
+----+--------+------+
| 1 | 老白 | male |
| 2 | 小白 | male |
+----+--------+------+
2 rows in set (0.00 sec)
# 也可以指定id
mysql> insert into student values(4,'asb','female');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into student values(7,'wsb','female');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select * from student;
+----+--------+--------+
| id | name | sex |
+----+--------+--------+
| 1 | 老白 | male |
| 2 | 小白 | male |
| 4 | asb | female |
| 7 | wsb | female |
+----+--------+--------+
4 rows in set (0.00 sec)
# 再次插入一条不指定id的记录,会在之前的最后一条记录继续增长
mysql> insert into student(name) values ('大白');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from student;
+----+--------+--------+
| id | name | sex |
+----+--------+--------+
| 1 | 老白 | male |
| 2 | 小白 | male |
| 4 | asb | female |
| 7 | wsb | female |
| 8 | 大白 | male |
+----+--------+--------+
5 rows in set (0.00 sec)
# 清空表时的问题
mysql> delete from student;
Query OK, 5 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from student;
Empty set (0.00 sec)
mysql> select * from student;
Empty set (0.00 sec)
mysql> insert into student(name) values('ysb');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select * from student;
+----+------+------+
| id | name | sex |
+----+------+------+
| 9 | ysb | male |
+----+------+------+
1 row in set (0.00 sec)
#应该用truncate清空表,比起delete一条一条地删除记录,truncate是直接清空表,在删除大表时用它
mysql> truncate student;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
mysql> insert into student(name) values('xiaobai');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from student;
+----+---------+------+
| id | name | sex |
+----+---------+------+
| 1 | xiaobai | male |
+----+---------+------+
1 row in set (0.00 sec)
# 清空表区分delete和truncate的区别:
- delete from t1:如果有自增id,新增的数据,仍然是以删除前的最后一样作为起始。
- truncate table t1:数据量大,删除速度比上一条快,且直接从零开始。
# 可以设置增长的起始位置跟步长
auto_increment_increment 和 auto_increment_offset
查看可用的 开头auto_inc的词
mysql> show variables like 'auto_inc%';
+--------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------+-------+
| auto_increment_increment | 1 |
| auto_increment_offset | 1 |
+--------------------------+-------+
2 rows in set (0.02 sec)
# 步长auto_increment_increment,默认为1
# 起始的偏移量auto_increment_offset, 默认是1
# 设置步长 为会话设置,只在本次连接中有效
set session auto_increment_increment=5;
# 设置起始偏移量 为会话设置,只在本次连接中有效
set session auto_increment_offset=3;
#全局设置步长 都有效。
set global auto_increment_increment=5;
# 设置起始偏移量
set global auto_increment_offset=3;
#强调:If the value of auto_increment_offset is greater than that of auto_increment_increment, the value of auto_increment_offset is ignored.
翻译:如果auto_increment_offset的值大于auto_increment_increment的值,则auto_increment_offset的值会被忽略
# 设置完起始偏移量和步长之后,再次执行show variables like'auto_inc%';
发现跟之前一样,必须先exit,再登录才有效。
mysql> show variables like'auto_inc%';
+--------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------+-------+
| auto_increment_increment | 5 |
| auto_increment_offset | 3 |
+--------------------------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
#因为之前有一条记录id=1
mysql> select * from student;
+----+---------+------+
| id | name | sex |
+----+---------+------+
| 1 | xiaobai | male |
+----+---------+------+
1 row in set (0.00 sec)
# 下次插入的时候,从起始位置3开始,每次插入记录id+5
mysql> insert into student(name) values('ma1'),('ma2'),('ma3');
Query OK, 3 rows affected (0.00 sec)
Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> select * from student;
+----+---------+------+
| id | name | sex |
+----+---------+------+
| 1 | xiaobai | male |
| 3 | ma1 | male |
| 8 | ma2 | male |
| 13 | ma3 | male |
+----+---------+------+
# foreign key - 外键(联表)
为什么要使用 foreign key ,
之前创建表的时候都是在一张表中添加记录,比如如下表:
公司有3个部门,但是有1个亿的员工,那意味着部门这个字段需要重复存储,部门名字越长,越浪费。
解决方法:
我们完全可以定义一个部门表
然后让员工信息表关联该表,如何关联,即foreign key
我们可以将上表改为如下结构
此时有两张表,一张是employee表,简称emp表(关联表,也就从表)。一张是department表,简称dep表(被关联表,也叫主表
#1.创建表时先创建被关联表,再创建关联表
# 先创建被关联表(dep表)
create table dep(
id int primary key,
name varchar(20) not null,
descripe varchar(20) not null
);
#再创建关联表(emp表)
create table emp(
id int primary key,
name varchar(20) not null,
age int not null,
dep_id int,
constraint fk_dep foreign key(dep_id) references dep(id)
);
#2.插入记录时,先往被关联表中插入记录,再往关联表中插入记录
insert into dep values
(1,'IT','IT技术有限部门'),
(2,'销售部','销售部门'),
(3,'财务部','花钱太多部门');
insert into emp values
(1,'zhangsan',18,1),
(2,'lisi',19,1),
(3,'egon',20,2),
(4,'yuanhao',40,3),
(5,'alex',18,2);
3.删除表
#按道理来说,删除了部门表中的某个部门,员工表的有关联的记录相继删除。
mysql> delete from dep where id=3;
ERROR 1451 (23000): Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`db5`.`emp`, CONSTRAINT `fk_name` FOREIGN KEY (`dep_id`) REFERENCES `dep` (`id`))
#但是先删除员工表的记录之后,再删除当前部门就没有任何问题
mysql> delete from emp where dep =3;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from emp;
+----+----------+-----+--------+
| id | name | age | dep_id |
+----+----------+-----+--------+
| 1 | zhangsan | 18 | 1 |
| 2 | lisi | 18 | 1 |
| 3 | egon | 20 | 2 |
| 5 | alex | 18 | 2 |
+----+----------+-----+--------+
4 rows in set (0.00 sec)
mysql> delete from dep where id=3;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from dep;
+----+-----------+----------------------+
| id | name | descripe |
+----+-----------+----------------------+
| 1 | IT | IT技术有限部门 |
| 2 | 销售部 | 销售部门 |
+----+-----------+----------------------+
2 rows in set (0.00 sec)
# 关于使用外键(联表)删除/更新的问题
接上面的实例,上面的删除表记录的操作比较繁琐,按道理讲,裁掉一个部门,该部门的员工也会被裁掉。
其实呢,在建表的时候还有个很重要的内容,叫同步删除,同步更新
接下来将刚建好的两张表全部删除,先删除关联表(emp),再删除被关联表(dep)
接下来:
- 重复上面的操作建表
- 注意:在关联表中加入
- on delete cascade #同步删除
- on update cascade #同步更新
**修改emp表 **
create table emp(
id int primary key,
name varchar(20) not null,
age int not null,
dep_id int,
constraint fk_dep foreign key(dep_id) references dep(id)
on delete cascade #同步删除
on update cascade #同步更新
);
验证
#再去删被关联表(dep)的记录,关联表(emp)中的记录也跟着删除
mysql> delete from dep where id=3;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from dep;
+----+-----------+----------------------+
| id | name | descripe |
+----+-----------+----------------------+
| 1 | IT | IT技术有限部门 |
| 2 | 销售部 | 销售部门 |
+----+-----------+----------------------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from emp;
+----+----------+-----+--------+
| id | name | age | dep_id |
+----+----------+-----+--------+
| 1 | zhangsan | 18 | 1 |
| 2 | lisi | 19 | 1 |
| 3 | egon | 20 | 2 |
| 5 | alex | 18 | 2 |
+----+----------+-----+--------+
4 rows in set (0.00 sec)
#再去更改被关联表(dep)的记录,关联表(emp)中的记录也跟着更改
mysql> update dep set id=222 where id=2;
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
# 赶紧去查看一下两张表是否都被删除了,是否都被更改了
mysql> select * from dep;
+-----+-----------+----------------------+
| id | name | descripe |
+-----+-----------+----------------------+
| 1 | IT | IT技术有限部门 |
| 222 | 销售部 | 销售部门 |
+-----+-----------+----------------------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from emp;
+----+----------+-----+--------+
| id | name | age | dep_id |
+----+----------+-----+--------+
| 1 | zhangsan | 18 | 1 |
| 2 | lisi | 19 | 1 |
| 3 | egon | 20 | 222 |
| 5 | alex | 18 | 222 |
+----+----------+-----+--------+
4 rows in set (0.00 sec)
# 外键(联表)的三种关系
因为有foreign key的约束,使得两张表形成了三种了关系:
- 多对一或一对多
- 多对多
- 一对一
# 重点理解如果找出两张表之间的关系
分析步骤:
- 先站在左表的角度去找
- 是否左表的多条记录可以对应右表的一条记录,
- 如果是,则证明左表的一个字段foreign key 右表一个字段(通常是id)
- 再站在右表的角度去找
- 是否右表的多条记录可以对应左表的一条记录,
- 如果是,则证明右表的一个字段foreign key 左表一个字段(通常是id)
- 总结:
- 多对一:
- 如果只有步骤1成立,则是左表多对一右表
- 如果只有步骤2成立,则是右表多对一左表
- 多对一:
- 多对多
- 如果步骤1和2同时成立,则证明这两张表时一个双向的多对一,即多对多,
- 需要定义一个这两张表的关系表来专门存放二者的关系
- 一对一:
- 如果1和2都不成立,而是左表的一条记录唯一对应右表的一条记录,反之亦然。
- 这种情况很简单,就是在左表foreign key右表的基础上,将左表的外键字段设置成unique即可
# 验证 一对多或多对一的关系 ( 书和出版社 )
一对多(或多对一):一个出版社可以出版多本书。看图说话:
create table press(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20)
);
create table book(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20),
press_id int not null,
constraint fk_book_press foreign key(press_id) references press(id)
on delete cascade
on update cascade
);
# 先往被关联表中插入记录
insert into press(name) values
('北京工业地雷出版社'),
('人民音乐不好听出版社'),
('知识产权没有用出版社')
;
# 再往关联表中插入记录
insert into book(name,press_id) values
('九阳神功',1),
('九阴真经',2),
('九阴白骨爪',2),
('独孤九剑',3),
('降龙十巴掌',2),
('葵花宝典',3)
;
查询结果:
mysql> select * from book;
+----+-----------------+----------+
| id | name | press_id |
+----+-----------------+----------+
| 1 | 九阳神功 | 1 |
| 2 | 九阴真经 | 2 |
| 3 | 九阴白骨爪 | 2 |
| 4 | 独孤九剑 | 3 |
| 5 | 降龙十巴掌 | 2 |
| 6 | 葵花宝典 | 3 |
+----+-----------------+----------+
6 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from press;
+----+--------------------------------+
| id | name |
+----+--------------------------------+
| 1 | 北京工业地雷出版社 |
| 2 | 人民音乐不好听出版社 |
| 3 | 知识产权没有用出版社 |
+----+--------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)
# 验证 多对多的关系 ( 作者和书籍 )
多对多:一个作者可以写多本书,一本书也可以有多个作者,双向的一对多,即多对多。看图说话
# 创建被关联表author表,之前的book表在讲多对一的关系已创建
create table author(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20)
);
#这张表就存放了author表和book表的关系,即查询二者的关系查这表就可以了
create table author2book(
id int not null unique auto_increment,
author_id int not null,
book_id int not null,
constraint fk_author foreign key(author_id) references author(id)
on delete cascade
on update cascade,
constraint fk_book foreign key(book_id) references book(id)
on delete cascade
on update cascade,
primary key(author_id,book_id)
);
#插入四个作者,id依次排开
insert into author(name) values('egon'),('alex'),('wusir'),('yuanhao');
# 每个作者的代表作
egon: 九阳神功、九阴真经、九阴白骨爪、独孤九剑、降龙十巴掌、葵花宝典
alex: 九阳神功、葵花宝典
wusir:独孤九剑、降龙十巴掌、葵花宝典
yuanhao:九阳神功
# 在author2book表中插入相应的数据
insert into author2book(author_id,book_id) values
(1,1),
(1,2),
(1,3),
(1,4),
(1,5),
(1,6),
(2,1),
(2,6),
(3,4),
(3,5),
(3,6),
(4,1)
;
# 现在就可以查author2book对应的作者和书的关系了
mysql> select * from author2book;
+----+-----------+---------+
| id | author_id | book_id |
+----+-----------+---------+
| 1 | 1 | 1 |
| 2 | 1 | 2 |
| 3 | 1 | 3 |
| 4 | 1 | 4 |
| 5 | 1 | 5 |
| 6 | 1 | 6 |
| 7 | 2 | 1 |
| 8 | 2 | 6 |
| 9 | 3 | 4 |
| 10 | 3 | 5 |
| 11 | 3 | 6 |
| 12 | 4 | 1 |
+----+-----------+---------+
12 rows in set (0.00 sec)
# 验证 一对一的关系 ( 用户和博客 )
一对一:一个用户只能注册一个博客,即一对一的关系。看图说话
#例如: 一个用户只能注册一个博客
#两张表: 用户表 (user)和 博客表(blog)
# 创建用户表
create table user(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20)
);
# 创建博客表
create table blog(
id int primary key auto_increment,
url varchar(100),
user_id int unique,
constraint fk_user foreign key(user_id) references user(id)
on delete cascade
on update cascade
);
#插入用户表中的记录
insert into user(name) values
('alex'),
('wusir'),
('egon'),
('xiaoma')
;
# 插入博客表的记录
insert into blog(url,user_id) values
('http://www.cnblog/alex',1),
('http://www.cnblog/wusir',2),
('http://www.cnblog/egon',3),
('http://www.cnblog/xiaoma',4)
;
# 查询wusir的博客地址
select url from blog where user_id=2;