mysql表的操作——mysql表的约束

mysql表的约束

本篇文章，我们将着重认识，在mysql中对于表的约束条件！

其实在讲mysql的数据类型的时候，就已经简单说过：
👉数据类型，本质上也是mysql对于表的约束！

表约束的基本认识

首先，我们还是需要对这个表的约束做一个基本的认识！

表的约束：
表中一定会有各种的约束：如数据类型，数据类型是否越界等…

---

基本思想：
mysql通过这些约束，能够倒逼程序员，要按照约束条件进行正确地数据插入！
在mysql看来：通过约束就能够保证，插入的数据符合约束条件，是合法的！

约束的最终目标 👉 保证插入的数据完整性和可预期性！
也就是说，从表中获取的数据，起码是可以预期到的！而不是不符合约束条件的值。

但是：还是要说的是 -> 约束条件只能保证数据的合法性与可预期性，但是无法保证正确性！

表的相关约束

对于表的约束，其实有很多：

null/not null,default, comment, zerofill，primary key，auto_increment，unique key…

我们这里挑选几个比较重要的来进行讲解！

空属性

在正式讲解空属性前，我们需要明白：

null和''是不一样的！前者表示这一项为空(没有该项)，后者表示有，但是内容是空串！

本质上是因为：在mysql中，null是不参与计算的：

mysql> select null-> ;
+------+
| NULL |
+------+
| NULL |
+------+
1 row in set (0.00 sec)mysql> select null + 1;
+----------+
| null + 1 |
+----------+
|     NULL |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)

---

我们现在先创建一个表：(在id面带上not null，name后面带上null)

我们使用show create table t1来进行查看表的创建相关属性：

然后尝试插入一些数据：

我们发现：
全列插入是可行的，单纯插入名字也是可行的，但唯独单独插入id不行！

本质的原因是什么呢？
其实是因为，我们在建表的时候，对于id这一列的数据，设置了约束not null！

mysql> desc t1;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int         | NO   |     | NULL    |       |
| name  | varchar(20) | YES  |     | NULL    |       |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

我们通过查看表的结构可以发现，对于id字段，是不允许为空的！
而如果我们不显示指定数据是否允许为空，mysql自动默认设置可以为空！

这就是mysql对于表的一种约束！要求某种数据不能为空！又或是默认为空！
如果设置了不为空，那么我们在获取该数据的时候，至少不会取出来为空的数据！

空属性其实很简单：
如果要设置不为空属性，只需要在数据的类型后面追加声明not null!
如果声明了null，或者说不声明，mysql的处理都是允许该字段为空。

默认值

默认值：关键字为default。
我们对于默认值肯定是很熟悉的！比如c++内函数参数的缺省参数！其实也叫默认值。

在mysql中，是允许我们对于字段设置一个默认值的！
只不过，当我们不写任何默认值的时候，mysql的处理是defalut null:

也就是，默认值mysql都是处理为null的！
只不过如果设置了not null：
就没有mysql自动处理的默认值！所以这就是为什么不能忽略该字段的数据的插入！

下面，我们就创建一个新的表，来测试一下默认值的属性：

mysql> create table stu(-> id int not null,-> gender char(2) default '男',-> telphone char(11) not null default '00000000000',-> class varchar(20) -> );
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)mysql> desc stu;
+----------+-------------+------+-----+-------------+-------+
| Field    | Type        | Null | Key | Default     | Extra |
+----------+-------------+------+-----+-------------+-------+
| id       | int         | NO   |     | NULL        |       |
| gender   | char(2)     | YES  |     | 男          |       |
| telphone | char(11)    | NO   |     | 00000000000 |       |
| class    | varchar(20) | YES  |     | NULL        |       |
+----------+-------------+------+-----+-------------+-------+
4 rows in set (0.01 sec)

我们尝试插入一些数据进行测试：

我们来简单总结一下对于默认值的约束属性：

1.如果设置了默认值，mysql会采用用户输入的！反之default null
2.如果default和not null同时出现：

• 因为not null -> mysql不会自动设置default null，所以该字段非空
• 但因为用户显式指定了默认值，mysql使用了用户提供的默认值
• 最终就导致，这一列是可以忽略插入的，mysql会使用默认值！

总结就是：只有设置了default的字段，才能忽略插入！
而系统默认自带默认值为空，所以默认允许我们忽略字段的插入！

列描述

列描述其实就是comment：
它其实严格意义上来说，只有约束的名义，没有实际约束的操作！

它就很像是我们在写代码的时候的一些注释！
它并不会通过实际的一些操作来对表进行约束，它更多的作用是给数据库的使用者，或是DBA(database administrator),，数据库管理员进行了解数据用途的！

下面我们简单展示一下即可：

mysql> create table t2( id int not null comment '这是id', name varchar(20) default 'zhangsan' comment '这是姓名' );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)mysql> desc t2;
+-------+-------------+------+-----+----------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default  | Extra |
+-------+-------------+------+-----+----------+-------+
| id    | int         | NO   |     | NULL     |       |
| name  | varchar(20) | YES  |     | zhangsan |       |
+-------+-------------+------+-----+----------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)mysql> show create table t2;
| t2    | CREATE TABLE `t2` (`id` int NOT NULL COMMENT '这是id',`name` varchar(20) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT 'zhangsan' COMMENT '这是姓名'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci       |

其实这个列描述根本就没有加入到表的结构内！
我们只能通过show create table table_name语句来查询到相关的列描述！

所以，这就是为什么上面说：

列描述只有约束的名义，但是没有约束的动作！
因为它的本质就是像注释，但在合理的情况下确实也起到了约束的作用！

zerofill

在讲解数据类型的时候，我们遗留了一个问题：

对于浮点数来说，或者字符串来说，声明类型的时候可以通过类型()语句：
通过括号内的设置来决定类型的大小或长短！

但是，我们可以发现，对于int来说，有时候也能够发现后序会有如int(11)的情况！
但是要说明的是：在mysql 8.0.17以上的版本是没有这个情况出现的！

我的mysql版本就是比较高的，所以我这里是显示不出来的！

ynp@hcss-ecs-1643:~$ mysql --version
mysql  Ver 8.0.43 for Linux on x86_64 (MySQL Community Server - GPL)

在旧版本下：
如果直接使用int，那么表中显示的是int(11)
如果使用int unsigned，那么表中显示的是int unsigned(10)

---

现在我们就基于旧版本的情况，来了解一下，对于整数类型括号内的数字是干什么的？

目前我们至少能够知道：它肯定不是指示大小的！

mysql> create table t3( a int(5) zerofill, b int(6) unsigned);
Query OK, 0 rows affected, 3 warnings (0.02 sec)mysql> desc t3;
+-------+--------------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type                     | Null | Key | Default | Extra |
+-------+--------------------------+------+-----+---------+-------+
| a     | int(5) unsigned zerofill | YES  |     | NULL    |       |
| b     | int unsigned             | YES  |     | NULL    |       |
+-------+--------------------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

我们先看现象，最后来解释是什么：

mysql> insert into t3(a, b) values (115, 12345678)-> ;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql> insert into t3(a, b) values (1115, 12345678);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)mysql> insert into t3(a, b) values (11151, 12345678);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)mysql> insert into t3(a, b) values (11131251, 12345678);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)mysql> select * from t3;
+----------+----------+
| a        | b        |
+----------+----------+
|    00115 | 12345678 |
|    01115 | 12345678 |
|    11151 | 12345678 |
| 11131251 | 12345678 |
+----------+----------+
4 rows in set (0.00 sec)

我们可以发现，当我们对a的字段显示设置括号内的数字，并且使用zerofill对其约束：
读取数据的时候，a的长度是必须满足五位的(不足高位补0，足够正常显示！)

其实zerofill，从名字上来看：就是填充0！
作用：使指定列的数字显示长度至少达到指定的长度！超出则不管。

一些细节部分：

1. MySQL 8.0+ 的优化行为：
   如果不需要 ZEROFILL，可以忽略显示宽度，它不影响实际数据存储。
2. zerofill字段只能给整数使用！

该字段就是对数据进行格式化控制的！只有显示的时候是这么长，筛选，使用的时候不是:

mysql> select * from t3;
+----------+----------+
| a        | b        |
+----------+----------+
|    00115 | 12345678 |
|    01115 | 12345678 |
|    11151 | 12345678 |
| 11131251 | 12345678 |
+----------+----------+
4 rows in set (0.00 sec)mysql> select * from t3 where a=115;
+-------+----------+
| a     | b        |
+-------+----------+
| 00115 | 12345678 |
+-------+----------+
1 row in set (0.00 sec)mysql> select hex(a) from t3;
+--------+
| hex(a) |
+--------+
| 73     |
| 45B    |
| 2B8F   |
| A9D973 |
+--------+
4 rows in set (0.00 sec)

我们可以很清晰的发现，不管是使用where筛选，还是使用hex函数显示十六进制：
我们都是不需要使用指定的长度的数字来进行操作的！使用原数字即可！
(内部存储是正常的，只不过因为zerofill的约束，使得显示的时候做格式化控制。)

---

但是现在还需要解决最后一个细节：
即为什么在mysql 8.0以下的版本：默认int(11)，int(10) unsigned呢？

我们根据zerofill的约束理解，我们知道该字段就是用来填充格式的！(不足高位补0)

int存储范围​​：-2,147,483,648 到 2,147,483,647（即 ​​-2³¹ ~ 2³¹-1​​）
unsigned int存储范围​​：0到 4,294,967,295（即 ​​0 ~ 2³²-1​​）

我们发现，不管是int还是unsigned int，数据最长也就是10位数！
但是对于int来说，需要多一位来表示符号位！ -> 所以int的默认显示宽度为11！

主键

主键：primary key用来唯一地约束该字段里面的数据，不能重复/为空，一张表中最多只能有一个
主键；主键所在的列通常是整数类型。

首先我们需要弄明白：主键能用来做什么？
我们学过哈希表，我们管unordered_map内存储的内容是键值对(key, value)！

主键其实作用就和哈希中的Key是类似的，就是一个索引的基准值！(在一张表内不能重复！)

需要使用主键的时候，只需要在建表的时候声明以下primary key即可！

mysql> create table t4 (id int primary key, name varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)mysql> desc t4;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int         | YES   | PRI | NULL    |       |
| name  | varchar(20) | YES  |     | NULL    |       |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

然后查询表的结构，可以发现，被设置主键的字段，Key的位置会带上PRI标志！

查询表的创建：

mysql> show create table t4 \G;
*************************** 1. row ***************************Table: t4
Create Table: CREATE TABLE `t4` (`id` int NOT NULL,`name` varchar(20) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci
1 row in set (0.00 sec)

我们发现，mysql确实设置了对应的主键！PRIMARY KEY ('id')！且不会在变量后面跟着！
最重要的是，一旦设置主键，mysql自动为其补上not null！

下面尝试插入一些数据：

我们发现，一旦设置了主键：
就不能忽略插入，也不能插入null，更不能重复插入了！

因为主键的功能：就是要保证该字段的内容，在表内是具有唯一性质的！

---

当然，主键是可以后续追加或者删除的！

删除主键：alter table table_name drop primary key

因为mysql知道主键是谁，所以直接说删除主键即可，不需要指明主键是哪一列。

添加主键：alter table table_name add primary key(字段列表)

---

前面说：一张表只能有一个主键，但是不代表逐渐内只有一列！
如果说，我们今天并不是想以某个单一的字段作为主键，也是可以声明复合键的：

mysql> create table person(-> uid int,-> name varchar(20),-> tel varchar(11),-> job char(10),-> primary key(uid, name)-> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)mysql> desc person;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| uid   | int         | NO   | PRI | NULL    |       |
| name  | varchar(20) | NO   | PRI | NULL    |       |
| tel   | varchar(11) | YES  |     | NULL    |       |
| job   | char(10)    | YES  |     | NULL    |       |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)mysql> show create table person \G;
*************************** 1. row ***************************Table: person
Create Table: CREATE TABLE `person` (`uid` int NOT NULL,`name` varchar(20) COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL,`tel` varchar(11) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,`job` char(10) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`uid`,`name`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci
1 row in set (0.00 sec)

我们发现：确实是可以以多列合并作为一个主键的！
只不过声明方式是需要另起一行，说明复合主键由哪些字段构成！

经过一番数据插入的测试，对于复合主键可以得到以下结论：

1.复合主键中的多个字段，每一个都不能为空！
2.复合主键的唯一性是指：对复合主键内的字段全都相同！只要有一个不同就是不同的！

这其实也就是一个主键！只不过这个主键是以多个字段的情况来进行判断的！
其实也是对表做了一定的约束！要求插入的数据，在(id, name)这两个字段上不能完全重复！

自增长

auto_increment：当对应的字段，不给值，会自动的被系统触发，系统会从当前字段中已经有的最大值+1操作，得到一个新的不同的值。通常和主键搭配使用，作为逻辑主键。

注意：auto_increment只能是整数字段才能使用！且auto_increment和default不能同时设置！
(因为auto_increment是要给对应字段设置一个值的，default也是，二者存在冲突！)

mysql> create table t5(id int not null default 1 auto_increment, name varchar(20) );
ERROR 1067 (42000): Invalid default value for 'id'

还有就是：如果要自增长，它必须是一个键！(可以不是主键！后序会说)
(之不过一般来说，auto_increment是配合着primary key使用的！)

mysql> create table t5(id int not null  auto_increment, name varchar(20) );
ERROR 1075 (42000): Incorrect table definition; there can be only one auto column and it must be defined as a key

---

建立一个带有自增长字段的表：

mysql> create table t5(id int not null primary key auto_increment, name varchar(20) );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)mysql> desc t5;
+-------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra          |
+-------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| id    | int         | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name  | varchar(20) | YES  |     | NULL    |                |
+-------+-------------+------+-----+---------+----------------+
2 rows in set (0.01 sec)mysql> show create table t5 \G;
*************************** 1. row ***************************Table: t5
Create Table: CREATE TABLE `t5` (`id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,`name` varchar(20) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci
1 row in set (0.01 sec)

我们尝试插入一些值：

第一次的值一旦我们指定好后(也可以不插入该字段，让mysql自行指定默认值)：‘
下一次开始mysql自动会记录AUTO_INCREMENT的值：即下一次插入该字段的默认值！

如果我们再随便插入一个数据：

我们发现，下一次的AUTO_INCREMENT = 6，也就是说：
AUTO_INCREMENT是按照当前表中：该字段的最大值+1进行设置的！

唯一键

在mysql中，是不可能只有一个字段是需要作为唯一值的。
就拿我们人来说：身份证是唯一值，但是我们的电话号码也是唯一值啊！

但是，mysql又规定，一张表中只能有一个主键！这该怎么办呢？

注意：这里绝对不能使用复合主键！
我们这里要求的是：两个字段都需要唯一！但是复合主键只要有一个字段不一样就可以插入！

所以，基于此要求：
mysql提供了另外一种键！即唯一键：unique(简写)！

mysql> create table person(-> id int primary key,-> name varchar(20),-> tel char(11) unique,-> job char(10)-> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)mysql> desc person;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int         | NO   | PRI | NULL    |       |
| name  | varchar(20) | YES  |     | NULL    |       |
| tel   | char(11)    | YES  | UNI | NULL    |       |
| job   | char(10)    | YES  |     | NULL    |       |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)

我们可以发现，设置了唯一键的字段，在Key状态下显示UNI！

尝试插入一些数据进行测试：

我们发现，其实唯一键和主键的用法类似！只不过说在于：

当唯一键字段有默认值(甚至为空)时，是可以进行忽略该字段的插入的！这点主键不行。

其余的用法差不多：也是在表中只能出现一次的！即该字段不能出现重复的值！

---

现在我们就需要理解：
主键和唯一键的区别是什么？它们仅仅是在插入值能否为空上有一些区别！

我们可以简单理解成，主键更多的是标识唯一性的。而唯一键更多的是保证在业务上，不要和别的信息出现重复。乍一听好像没啥区别，我们举一个例子

其实我们给唯一键设置上not null，其实和主键就在使用上就没有区别了！
主键大部分情况下，是选择一些和业务无关的字段！以便后序进行快速搜索的。

外键

外键用于定义主表和从表之间的关系：外键约束主要定义在从表上，主表则必须是有主键约束或unique约束。当定义外键后，要求外键列数据必须在主表的主键列存在或为null。

mysql是一种关系型数据库，数据库和数据库之间是会存在一些关系的：

比如：
现在我们有一个表，专门描述的是学校内班级编号和班级名称的关系！
然后，我们需要管理学生(学号、姓名、班级…)

我们当然可以一股脑地把所有信息塞到一张表：
但是，如果这样做，会导致表内一些列项会异常的冗余(入班级编号、名称)

所以，此时我们可以这样做：

我们让一张表记录学生的姓名、学号，和班级的id。另一张表记录班级名称和id的映射关系！

这样子，两张表在stu->class_id和班级表myclass->id是形成了约束关系的！
(此时很明显，stu表是依附于myclass表的！)
我们规定：

当stu内尝试插入新数据时，需判断class_id是否已存在于班级表？(业务上不允许不存在的班级出现)
当myclass删除数据时，需判断stu内是否还存有该字段的数据？如果有是不能删除的！

但是，仅仅是创建这两张表也是没有用的！因为只有约束之名，没有约束之实！
还必须要通过一定的技术手段来实现，两个表之间的约束！

创建外键的语法：
foreign key(该表内的列) references 主表(主表的列)

mysql> create table myclass(-> id int primary key,-> name varchar(20)-> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)mysql> create table student(-> id int primary key,-> name varchar(20),-> class_id int,-> foreign key(class_id) references myclass(id)-> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)mysql> desc myclass;
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int         | NO   | PRI | NULL    |       |
| name  | varchar(20) | YES  |     | NULL    |       |
+-------+-------------+------+-----+---------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)mysql> desc student;
+----------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field    | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+----------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id       | int         | NO   | PRI | NULL    |       |
| name     | varchar(20) | YES  |     | NULL    |       |
| class_id | int         | YES  |     | NULL    |       |
+----------+-------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

现在我们先向班级表中分别添加一些数据：

mysql> insert into myclass values (1, '高三一班');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)mysql> insert into myclass values (2, '高三二班');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

我们尝试插入不存在主表的数据，发现是插入失败的！

我们尝试删除主表中的一些数据：

我们发现：想要删除主表的数据，比如得保证该数据在从表中是没有的！否则无法删除！

所以，最后我们就知道了，在mysql中如何使用外键来对两个表进行约束！