MySQL 核心函数与约束详解

MySQL 核心函数与约束详解

在 MySQL 数据库操作中，函数能极大简化数据处理逻辑，约束则是保障数据完整性的关键机制。本文将系统梳理常用函数的用法与约束规则，并结合具体 SQL 语句示例，帮助开发者快速掌握核心应用场景。

一、MySQL 函数：简化数据处理的工具

函数是 MySQL 中预先定义的一段可重复调用的程序代码，用于实现特定的数据计算或转换逻辑。调用时只需传入参数（部分函数无需参数），即可返回计算结果，广泛用于 SELECT 查询、数据插入/更新等场景。

1.1 字符串函数：处理文本数据

字符串函数主要用于对字符类型数据（如 VARCHAR、CHAR）进行拼接、大小写转换、截取、填充等操作，是日常数据处理中最常用的函数类别之一。

函数名	功能描述	语法格式	示例（基于表 user，含字段 name（值为 " Zhang San "）、age（值为 25））
CONCAT	拼接多个字符串	CONCAT(str1, str2, ...)	需求：拼接姓名与年龄为“姓名-年龄”格式 SELECT CONCAT(TRIM(name), '-', age) AS user_info FROM user; 结果："Zhang San-25"
LOWER	将字符串转为小写	LOWER(str)	需求：将姓名转为全小写 SELECT LOWER(TRIM(name)) AS lower_name FROM user; 结果："zhang san"
UPPER	将字符串转为大写	UPPER(str)	需求：将姓名转为全大写 SELECT UPPER(TRIM(name)) AS upper_name FROM user; 结果："ZHANG SAN"
LPAD	左填充：用指定字符将字符串补到指定长度	LPAD(str, length, pad_str)	需求：将年龄补为 3 位，不足用 0 填充 SELECT LPAD(age, 3, '0') AS padded_age FROM user; 结果："025"
RPAD	右填充：用指定字符将字符串补到指定长度	RPAD(str, length, pad_str)	需求：将姓名补为 10 位，不足用 * 填充 SELECT RPAD(TRIM(name), 10, '*') AS padded_name FROM user; 结果："Zhang San**"
TRIM	去除字符串首尾的空格（默认）或指定字符	TRIM([remstr FROM] str)	需求：去除姓名首尾的空格 SELECT TRIM(name) AS trimmed_name FROM user; 结果："Zhang San"（原 name 含首尾空格）
SUBSTRING	截取字符串（索引从 1 开始）	SUBSTRING(str, pos, len)	需求：截取姓名的前 5 个字符 SELECT SUBSTRING(TRIM(name), 1, 5) AS sub_name FROM user; 结果："Zhang"

1.2 数值函数：处理数值型数据

数值函数用于对 INT、DECIMAL 等数值类型数据进行计算，如取整、求余、随机数生成等，常用于统计分析、数据格式化场景。

函数名	功能描述	语法格式	示例（基于数值 12.34、-12.34、5、3）
CEIL	向上取整（返回大于等于该数的最小整数）	CEIL(num)	SELECT CEIL(12.34); → 13 SELECT CEIL(-12.34); → -12
FLOOR	向下取整（返回小于等于该数的最大整数）	FLOOR(num)	SELECT FLOOR(12.34); → 12 SELECT FLOOR(-12.34); → -13
MOD	求余（返回两数相除的余数，符号与被除数一致）	MOD(num1, num2)	SELECT MOD(5, 3); → 2（5÷3 余 2） SELECT MOD(-5, 3); → -2
RAND	生成 0~1 之间的随机浮点数（每次调用结果不同）	RAND()	需求：生成 1~100 的随机整数 SELECT FLOOR(RAND() * 100 + 1) AS random_num; → 随机返回 1-100 的整数
ROUND	四舍五入（保留指定小数位数，默认保留 0 位）	ROUND(num, decimals)	SELECT ROUND(12.34); → 12 SELECT ROUND(12.345, 2); → 12.35

1.3 日期函数：处理日期与时间数据

日期函数用于对 DATE、DATETIME、TIME 等时间类型数据进行提取、计算、格式化，是业务系统中“时间范围查询”“有效期判断”等场景的核心工具。

函数名	功能描述	语法格式	示例（当前时间：2024-05-20 14:30:00）
CURDATE	返回当前日期（格式：YYYY-MM-DD）	CURDATE()	SELECT CURDATE(); → 2024-05-20
CURTIME	返回当前时间（格式：HH:MM:SS）	CURTIME()	SELECT CURTIME(); → 14:30:00
NOW	返回当前日期时间（格式：YYYY-MM-DD HH:MM:SS）	NOW()	SELECT NOW(); → 2024-05-20 14:30:00
YEAR/MONTH/DAY	提取日期中的年/月/日	YEAR(date) MONTH(date) DAY(date)	需求：提取当前日期的年、月、日 SELECT YEAR(NOW()), MONTH(NOW()), DAY(NOW()); → 2024, 5, 20
DATE_ADD	日期加法：给指定日期添加指定时间间隔	DATE_ADD(date, INTERVAL expr unit)	需求：计算当前日期 7 天后的日期 SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 7 DAY) AS next_week; → 2024-05-27
DATEDIFF	计算两个日期的差值（结果为：date1 - date2，单位：天）	DATEDIFF(date1, date2)	需求：计算“2024-06-01”与当前日期的天数差 SELECT DATEDIFF('2024-06-01', CURDATE()) AS days_left; → 12（当前为 2024-05-20）

1.4 流程函数：实现条件逻辑判断

流程函数类似编程语言中的“if-else”“switch-case”，用于根据条件返回不同结果，常用于数据分类、状态转换等场景。

函数名	功能描述	语法格式	示例（基于表 student，含字段 score（分数））
IF	双分支判断：满足条件返回值 1，否则返回值 2	IF(condition, val1, val2)	需求：判断分数是否及格（≥60 为及格） SELECT score, IF(score >= 60, '及格', '不及格') AS status FROM student;
IFNULL	空值判断：若值为 NULL 则返回默认值，否则返回原值	IFNULL(val, default_val)	需求：若学生“备注”（remark 字段）为 NULL，显示“无备注” SELECT remark, IFNULL(remark, '无备注') AS show_remark FROM student;
CASE	多分支判断（两种语法：等值判断、范围判断）	1. 等值判断： CASE col<br> WHEN val1 THEN res1<br> WHEN val2 THEN res2<br> ELSE resN<br>END 2. 范围判断： CASE<br> WHEN cond1 THEN res1<br> WHEN cond2 THEN res2<br> ELSE resN<br>END	需求：根据分数划分等级（90+优秀，80-89良好，60-79及格，<60不及格） SELECT score, CASE<br> WHEN score >= 90 THEN '优秀'<br> WHEN score >= 80 THEN '良好'<br> WHEN score >= 60 THEN '及格'<br> ELSE '不及格'<br>END AS grade FROM student;

二、MySQL 约束：保障数据完整性的规则

约束（Constraint）是作用在表字段上的规则，用于限制存储在表中的数据，防止无效、冗余或不一致的数据进入数据库。常见约束分为 6 类，核心目标是保证数据的实体完整性（如主键唯一）、域完整性（如字段非空）和引用完整性（如外键关联）。

2.1 约束分类与基础语法

约束类型	关键字	核心作用	示例（创建表时添加约束）
非空约束	NOT NULL	限制字段值不能为 NULL	创建 student 表，name 字段非空： CREATE TABLE student (<br> id INT,<br> name VARCHAR(50) NOT NULL, -- 姓名不能为NULL<br> score INT<br>);
唯一约束	UNIQUE	限制字段值在表中唯一（可包含 NULL，且允许多个 NULL）	创建 student 表，id 字段唯一： CREATE TABLE student (<br> id INT UNIQUE, -- 学号唯一<br> name VARCHAR(50)<br>);
主键约束	PRIMARY KEY	非空 + 唯一，唯一标识表中每条记录（一个表只能有一个主键）	创建 student 表，id 为主键： CREATE TABLE student (<br> id INT PRIMARY KEY, -- 主键（非空且唯一）<br> name VARCHAR(50)<br>);
默认约束	DEFAULT	字段未插入值时，自动填充默认值	创建 student 表，gender 默认为“男”： CREATE TABLE student (<br> id INT PRIMARY KEY,<br> name VARCHAR(50),<br> gender VARCHAR(10) DEFAULT '男' -- 默认值<br>);
检查约束	CHECK	限制字段值必须满足指定条件（MySQL 8.0+ 支持）	创建 student 表，score 必须在 0-100 之间： CREATE TABLE student (<br> id INT PRIMARY KEY,<br> name VARCHAR(50),<br> score INT CHECK (score BETWEEN 0 AND 100) -- 分数范围约束<br>);
外键约束	FOREIGN KEY	建立两个表的关联，保证引用数据的一致性（子表外键关联父表主键）	见 2.2 详细说明

2.2 外键约束：实现表间数据关联

外键约束是保障“多表关联数据完整性”的核心，常用于“主从表”场景（如“部门表”为父表，“员工表”为子表，员工的“部门ID”需关联部门表的“部门ID”）。

核心概念

• 父表：被引用的表（如 dept 部门表），外键关联的是父表的主键。
• 子表：添加外键的表（如 emp 员工表），外键字段（如 dept_id）的值必须在父表主键字段的取值范围内。

外键约束的添加方式

方式 1：创建表时添加外键

先创建父表（部门表 dept），再创建子表（员工表 emp）并关联父表主键：

-- 1. 创建父表：部门表（dept）
CREATE TABLE dept (dept_id INT PRIMARY KEY, -- 部门ID（主键）dept_name VARCHAR(50) NOT NULL -- 部门名称（非空）
);-- 2. 创建子表：员工表（emp），添加外键关联部门表的 dept_id
CREATE TABLE emp (emp_id INT PRIMARY KEY, -- 员工ID（主键）emp_name VARCHAR(50) NOT NULL, -- 员工姓名（非空）dept_id INT, -- 部门ID（外键字段）-- 声明外键：关联 dept 表的 dept_idFOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept (dept_id)
);

方式 2：创建表后通过 ALTER TABLE 添加外键

若子表已创建，可通过 ALTER 语句补充外键约束：

-- 1. 先创建子表（未添加外键）
CREATE TABLE emp (emp_id INT PRIMARY KEY,emp_name VARCHAR(50) NOT NULL,dept_id INT -- 待关联的外键字段
);-- 2. 为 emp 表的 dept_id 字段添加外键，关联 dept 表的 dept_id
ALTER TABLE emp
ADD CONSTRAINT fk_emp_dept -- 外键名称（自定义，便于后续删除）
FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept (dept_id);

外键的删除与更新行为

当父表的主键值被子表引用时，删除/更新父表数据会触发外键约束，MySQL 提供 5 种行为控制该场景的处理逻辑：

行为关键字	中文含义	核心逻辑	示例（添加外键时指定行为）
NO ACTION	无动作	若父表数据被引用，删除/更新操作直接报错（默认行为）	创建外键时指定： FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept (dept_id) ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION;
RESTRICT	限制	与 NO ACTION 逻辑一致，仅语义差异（MySQL 中效果相同）	FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept (dept_id) ON DELETE RESTRICT ON UPDATE RESTRICT;
CASCADE	级联	父表数据删除/更新时，子表关联的外键数据同步删除/更新	需求：删除部门时，同步删除该部门的所有员工 FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept (dept_id) ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE;
SET NULL	设为 NULL	父表数据删除/更新时，子表关联的外键数据设为 NULL（需外键字段允许 NULL）	需求：删除部门时，该部门员工的 dept_id 设为 NULL FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept (dept_id) ON DELETE SET NULL ON UPDATE SET NULL;
SET DEFAULT	设为默认值	父表数据删除/更新时，子表关联的外键数据设为默认值（需外键字段设置默认值）	需求：删除部门时，员工 dept_id 设为默认值 0 CREATE TABLE emp (<br> dept_id INT DEFAULT 0, -- 外键字段设默认值 0<br> FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept (dept_id) ON DELETE SET DEFAULT<br>);

注意事项

1. 外键字段的数据类型必须与父表主键字段完全一致（如父表 dept_id 为 INT，子表 dept_id 不能为 VARCHAR）。
2. 父表必须先存在，才能创建关联它的子表。
3. 若需删除外键约束，需通过外键名称删除（避免误删其他约束）：

   -- 删除 emp 表的外键 fk_emp_dept
   ALTER TABLE emp DROP FOREIGN KEY fk_emp_dept;