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MySQL 数据完整性与约束：从基础到实战，守护数据准确性

news 2025/9/12 12:53:38

MySQL 数据完整性与约束：从基础到实战，守护数据准确性

在 MySQL 中，“数据完整性” 是指数据的准确性、一致性和有效性 —— 这是业务可靠运行的基石。而 “约束” 就是实现数据完整性的工具，80% 的脏数据问题（如重复用户 ID、负数金额）都能通过合理的约束提前规避。本文将拆解 MySQL 约束的核心分类、基本用法与实战技巧，帮你搭建数据防护网。

一、先搞懂：为什么需要约束？

没有约束的数据库就像 “无人看管的仓库”：

可能出现 “用户 ID 重复”（实体完整性破坏）；
可能存 “负数订单金额”（域完整性破坏）；
可能有 “不存在的用户下单”（参照完整性破坏）。

约束的核心价值：用数据库层面的规则，替代人工校验，减少 90% 的业务异常。MySQL 中，约束主要分为 5 类，对应不同的完整性需求：

约束类型	核心作用	对应完整性类型	80% 场景使用率
主键约束（PRIMARY KEY）	唯一标识记录，非空且唯一	实体完整性	100%（每张表必加）
非空约束（NOT NULL）	字段值不能为 NULL	域完整性	90%（核心字段必加）
唯一约束（UNIQUE）	字段值唯一（可多个 NULL）	域完整性	80%（如邮箱、手机号）
外键约束（FOREIGN KEY）	关联两张表，确保引用有效	参照完整性	50%（需结合业务选择）
检查约束（CHECK）	自定义字段值规则（如 > 0）	用户定义完整性	60%（如金额、年龄）

二、核心约束详解：基本使用 + 实战要点

1. 主键约束（PRIMARY KEY）：表的 “唯一身份证”

核心作用：

确保表中每一行记录都有唯一标识，避免重复（如用户 ID、订单 ID），是每张表必须有的约束。

基本使用：

单字段主键（最常用）：优先用INT AUTO_INCREMENT UNSIGNED（自增整数，省空间且查询快）；
复合主键（特殊场景）：多字段组合唯一（如 “学生 ID + 课程 ID” 标识选课记录）。

-- 示例1：单字段主键（用户表，推荐用法）
CREATE TABLE users (id INT UNSIGNED PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,  -- 自增主键，非空且唯一username VARCHAR(50) NOT NULL,phone CHAR(11) NOT NULL
);-- 示例2：复合主键（选课表，无单字段唯一时用）
CREATE TABLE student_course (student_id INT UNSIGNED,course_id INT UNSIGNED,score DECIMAL(5,2),PRIMARY KEY (student_id, course_id)  -- 组合唯一：同一学生不能选同一课程两次
);

实战避坑：

❌ 不用字符串做主键：如 UUID（36 字符）比 INT（4 字节）查询慢，且无法自增；
❌ 不滥用复合主键：能用单字段主键（如新增 “选课 ID”）就不用复合，避免查询复杂；
✅ 自增主键设置UNSIGNED：范围从 “-21 亿～21 亿” 扩展到 “0~42 亿”，避免溢出。

2. 非空约束（NOT NULL）：核心字段 “不能为空”

核心作用：

避免 “关键信息缺失”（如用户没填手机号、订单没填金额），所有业务核心字段都要加。

基本使用：

-- 示例：订单表（金额、用户ID、创建时间必非空）
CREATE TABLE orders (order_id INT UNSIGNED PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,user_id INT UNSIGNED NOT NULL,  -- 必须关联用户，不能为空amount DECIMAL(10,2) NOT NULL,  -- 订单金额不能为空create_time DATETIME(3) NOT NULL DEFAULT NOW(3)  -- 默认当前时间，避免空值
);

实战避坑：

✅ 用DEFAULT减少空值：如create_time默认当前时间，status默认 “待支付”，避免插入时漏传值；
❌ 不要给非核心字段加非空：如 “用户备注” 可选填，不加NOT NULL，用 NULL 表示 “无备注”（NULL≠空字符串 ‘’）。

3. 唯一约束（UNIQUE）：字段值 “不能重复”

核心作用：

确保 “唯一标识类字段” 不重复（如手机号、邮箱），但允许多个 NULL（与主键的区别：主键非空且唯一，唯一约束可多个 NULL）。

基本使用：

-- 示例：用户表（手机号、邮箱唯一，允许未填邮箱）
CREATE TABLE users (id INT UNSIGNED PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,phone CHAR(11) NOT NULL UNIQUE,  -- 手机号非空且唯一（必填）email VARCHAR(100) UNIQUE,       -- 邮箱唯一（可NULL，即未填）username VARCHAR(50) NOT NULL
);

实战避坑：

✅ 唯一约束自动建索引：查询 “手机号对应的用户” 时，WHERE phone='13800138000’会走唯一索引，比普通索引快；
❌ 不滥用唯一约束：如 “商品名称” 可能重复，不加唯一；需 “唯一” 时先确认业务规则（如 “同一用户的收货地址名称可重复”）。

4. 外键约束（FOREIGN KEY）：表之间的 “关联契约”

核心作用：

确保 “从表” 引用的记录在 “主表” 中存在（如订单表的user_id必须是用户表中已有的 ID），避免 “孤儿数据”。

基本使用：

需先定义主表主键，再在从表加外键，同时指定 “级联操作”（主表记录删除 / 更新时，从表如何处理）：

级联操作	作用	适用场景
CASCADE	主表删 / 改，从表同步删 / 改	订单关联购物车（用户删，订单也删）
SET NULL	主表删 / 改，从表字段设为 NULL	订单关联优惠券（优惠券删，订单优惠券设为 NULL）
RESTRICT	主表删 / 改，若从表有引用则报错	订单关联用户（用户删时，若有订单则不让删）

-- 主表：用户表（已定义主键id）
CREATE TABLE users (id INT UNSIGNED PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,username VARCHAR(50) NOT NULL
);-- 从表：订单表（外键user_id关联用户表id）
CREATE TABLE orders (order_id INT UNSIGNED PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,user_id INT UNSIGNED NOT NULL,amount DECIMAL(10,2) NOT NULL,-- 外键约束：user_id必须在users.id中存在FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)ON DELETE RESTRICT  -- 用户删除时，若有订单则报错ON UPDATE CASCADE   -- 用户ID更新时（极少用），订单同步更新
);

实战争议与选择：

阿里巴巴《Java 开发手册》建议：高并发场景避免用外键，改由应用层控制（如订单创建前先查用户是否存在）；
原因：外键会导致表之间耦合度高，删除 / 更新时易锁表，影响性能；
小项目 / 低并发场景：可用外键，减少应用层代码量。

5. 检查约束（CHECK）：自定义 “值规则”

核心作用：

强制字段值符合自定义规则（如金额 > 0、年龄 1~120），MySQL 5.7 及以上完全支持。

基本使用：

-- 示例1：订单表（金额必须>0）
CREATE TABLE orders (order_id INT UNSIGNED PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,amount DECIMAL(10,2) NOT NULL,CHECK (amount > 0)  -- 金额不能为负或零
);-- 示例2：用户表（年龄1~120，手机号11位）
CREATE TABLE users (id INT UNSIGNED PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,age TINYINT UNSIGNED,phone CHAR(11),CHECK (age BETWEEN 1 AND 120),  -- 年龄范围CHECK (phone REGEXP '^1[3-9]\\d{9}$')  -- 手机号正则校验
);

实战避坑：

❌ 低版本 MySQL（<5.7）不生效：需在应用层补校验，或升级 MySQL 版本；
✅ 规则不要太复杂：如 “密码包含大小写” 建议在应用层校验，避免数据库压力；
错误示例：插入负数金额会直接报错，拦截脏数据：

INSERT INTO orders (amount) VALUES (-100);  -- 报错：Check constraint violated

三、数据完整性分类与约束对应关系

前面讲的约束，本质是为了实现 4 类数据完整性，帮你建立全局认知：

数据完整性类型	核心目标	对应约束类型	实战示例
实体完整性	记录唯一可识别	主键约束、复合主键	用户 ID 唯一、选课记录（学生 ID + 课程 ID）唯一
域完整性	字段值符合业务规则	非空约束、唯一约束、检查约束	手机号非空且唯一、金额 > 0
参照完整性	表之间关联有效	外键约束	订单的 user_id 必须在用户表中存在
用户定义完整性	自定义业务规则	检查约束	年龄 1~120、手机号格式正确