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mysql基础【函数 与 约束】

news 2025/10/13 10:09:30

1. 函数

  • 函数是一段可以直接被另一段程序调用的代码片段，在 SQL 中用于对数据进行处理和转换，提升查询效率与灵活性。
  • 例如：计算入职天数、判断成绩等级、拼接姓名、格式化日期等，都可以通过内置函数快速实现。

1.1 字符串函数

用于对文本型数据进行操作，如拼接、截取、大小写转换、填充等。

注意：MySQL中字符串位置从1开始计数

1.1.1常用字符串函数一览

函数功能说明
CONCAT(s1, s2, ..., sn)将多个字符串连接成一个新字符串
LOWER(str)将字符串全部转为小写
UPPER(str)将字符串全部转为大写
LPAD(str, n, pad)左填充：用 pad 字符从左边填充 str 至长度 n
RPAD(str, n, pad)右填充：用 pad 字符从右边填充 str 至长度 n
TRIM(str)去除字符串首尾的空格（也可指定字符）
SUBSTRING(str, start, len)返回从 start 位置开始、长度为 len 的子串

1.1.2整体示例

1.1.2.1 基础示例：
-- 字符串函数-- CONCAT: 将两个或多个字符串连接成一个字符串
-- 结果为 'HelloMySQL'
SELECT CONCAT('Hello','MySQL');-- LOWER: 将字符串中的所有字符转换为小写
-- 结果为 'hello'
SELECT LOWER('Hello');-- UPPER: 将字符串中的所有字符转换为大写
-- 结果为 'HELLO'
SELECT UPPER('Hello');-- LPAD: 在字符串的左侧填充指定字符，直到达到指定长度
-- 以下语句将字符串 '01' 左侧用 'A' 填充至总长度为 
-- 结果为 'AAA01'
SELECT LPAD('01',5,'A');-- RPAD: 在字符串的右侧填充指定字符，直到达到指定长度
-- 以下语句将字符串 '01' 右侧用 'A' 填充至总长度为 5
-- 结果为 '01AAA'
SELECT RPAD('01',5,'A');-- TRIM: 去除字符串首尾的空格（或其他指定字符）
-- 结果为 'Hello MySQL'
SELECT TRIM(' Hello MySQL ');-- SUBSTRING: 从字符串中截取指定位置和长度的子字符串
-- 以下语句从第1个字符开始，截取5个字符
-- 结果为 'Hello'
-- 注意：MySQL中字符串位置从1开始计数
SELECT SUBSTRING('Hello MySQL',1,5);
1.1.2.2 综合示例：
  • 将 emp 表中 workno 字段的值不足 5 位的部分，左侧补零至总长度为 5 位
UPDATE emp
SET workno = LPAD(workno, 5, '0');SELECT * FROM emp;                   -- 查询 emp 表中的所有数据，验证更新结果

在这里插入图片描述
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1.2 数值函数

用于对数字型数据进行数学运算或格式化处理。

1.2.1常用数值函数一览

函数功能说明
CEIL(x)向上取整（向上舍入）
FLOOR(x)向下取整（向下舍入）
MOD(x, y)返回 x ÷ y 的余数（模运算）
RAND()返回 0~1 之间的随机浮点数
ROUND(x, y)对 x 四舍五入，保留 y 位小数

1.2.2整体示例

1.2.2.1基础示例：
-- CEIL: 返回大于或等于指定数值的最小整数（向上取整）
-- 结果为 2
SELECT CEIL(1.2);-- FLOOR: 返回小于或等于指定数值的最大整数（向下取整）
-- 结果为 1
SELECT FLOOR(1.2);-- MOD: 返回两数相除的余数，即取模运算
-- 结果为 3
SELECT MOD(3,4);-- RAND: 返回一个介于 0 和 1 之间的随机浮点数（包含 0，不包含 1）
SELECT RAND();-- ROUND: 对数值进行四舍五入，保留指定的小数位数
-- 结果为 1.26
SELECT ROUND(1.2564, 2);
1.2.2.2综合示例：
  • 生成六位数的随机验证码
-- 通过 RAND() 生成随机数并乘以 1000000，再四舍五入取整，最后使用 LPAD 左侧补零至 6 位，确保结果为固定长度的六位字符串
SELECT LPAD(ROUND(RAND() * 1000000, 0), 6, '0');

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1.3 日期函数

用于处理日期和时间数据，是数据分析中非常关键的一类函数。

1.3.1常用日期函数一览

函数功能说明
CURDATE()返回当前日期（YYYY-MM-DD）
CURTIME()返回当前时间（HH:MM:SS）
NOW()返回当前日期和时间（YYYY-MM-DD HH:MM:SS）
YEAR(date)获取指定日期的年份
MONTH(date)获取指定日期的月份
DAY(date)获取指定日期的日
DATE_ADD(date, INTERVAL expr type)在日期上增加指定的时间间隔
DATEDIFF(date1, date2)计算两个日期之间的天数差（date1 - date2）

1.3.2整体示例

1.3.2.1基础示例：
-- CURDATE: 返回当前日期（不包含时间部分）
SELECT CURDATE();
-- 结果：2025-10-12-- CURTIME: 返回当前时间（不包含日期部分）
SELECT CURTIME();
-- 结果：20:13:45-- NOW: 返回当前的日期和时间（即系统当前的日期时间戳）
SELECT NOW();
-- 结果：2025-10-12 20:13:45-- YEAR: 提取指定日期中的年份
SELECT YEAR(NOW());
-- 结果：2025-- MONTH: 提取指定日期中的月份（1-12）
SELECT MONTH(NOW());
-- 结果：10-- DAY: 提取指定日期中的日（1-31）
SELECT DAY(NOW());
-- 结果：12-- DATE_ADD: 在指定日期上增加一个时间间隔
-- 以下语句分别在当前时间基础上增加：
-- 70年
SELECT DATE_ADD(NOW(), INTERVAL 70 YEAR);
-- 结果：2095-10-12 20:13:45-- 70个月
SELECT DATE_ADD(NOW(), INTERVAL 70 MONTH);
-- 结果：2031-08-12 20:13:45-- 70天
SELECT DATE_ADD(NOW(), INTERVAL 70 DAY);
-- 结果：2026-12-21 20:13:45-- DATEDIFF: 计算两个日期之间的天数差（第一个日期减去第二个日期）
SELECT DATEDIFF('2025-10-12', '2021-12-01');
-- 结果：1410
1.3.2.2综合示例：
  • 查询员工姓名及其入职以来的天数，并按天数降序排列
-- 使用 DATEDIFF 函数计算从 entrydate 到今天（CURDATE()）之间的天数
-- days 别名表示每位员工已工作的天数
-- 结果按工作天数从高到低排序，即工龄最长的排在前面
SELECTname,DATEDIFF(CURDATE(), entrydate) AS days
FROMemp
ORDER BYdays DESC;

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1.4 流程函数

用于在 SQL 查询中实现条件判断逻辑，替代复杂的 WHERE 条件或 CASE 语句，提高可读性和执行效率。

1.4.1 常用流程函数一览

函数功能说明
IF(value, t, f)如果 value 为真，返回 t；否则返回 f
IFNULL(value1, value2)如果 value1 不为空，返回 value1；否则返回 value2
CASE WHEN [val1] THEN [res1] ... ELSE [default] END根据布尔表达式判断返回结果
CASE [expr] WHEN [val1] THEN [res1] ... ELSE [default] END根据表达式值匹配返回结果

1.4.2整体示例

1.4.2.1基础示例:
-- IF(expr, v1, v2): 判断表达式 expr 是否为真
-- 如果为真，返回 v1；否则返回 v2
SELECT IF(1+1=3, 'OK', 'Error'); -- 1+1=3为假，返回'Error'-- IFNULL(value, default): 判断 value 是否为 NULL
-- 如果 value 不为 NULL，则返回 value 本身
-- 如果 value 为 NULL，则返回 default 值SELECT IFNULL('OK', 'Error');     -- 'OK' 非空，返回 'OK'
SELECT IFNULL('', 'Error');       -- 空字符串 '' 不是 NULL，返回 ''
SELECT IFNULL(NULL, 'Error');     -- 值为 NULL，返回 'Error'
1.4.2.2综合示例:
  • 根据 workaddress 字段的值，返回对应的城市等级
  • 布尔表达式判断
-- 如果工作地址是 '北京' 或 '上海'，则归类为 '一线城市'
-- 其他所有情况（ELSE）归类为 '二线城市'
-- 查询员工姓名及其对应的工作地址分类
SELECTname,(CASE workaddressWHEN '北京' THEN '一线城市'WHEN '上海' THEN '一线城市'ELSE '二线城市'END) AS '工作地址'
FROMemp;

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  • 使用 CASE 语句对学生各科成绩进行等级划分
  • 表达式值匹配
-- 查询学生ID、姓名以及数学、英语、语文三科的成绩等级SELECTid,                          -- 学生IDname,                        -- 学生姓名-- 对数学成绩（math）进行等级评定(CASEWHEN math >= 85 THEN '优秀'    -- 数学成绩 >= 85 分，评为“优秀”WHEN math >= 60 THEN '及格'    -- 数学成绩 >= 60 分（但 < 85），评为“及格”ELSE '不及格'                  -- 数学成绩 < 60 分，评为“不及格”END) AS math,                    -- 将评定结果命名为 math 列（覆盖原数值）-- 对英语成绩（english）进行等级评定(CASEWHEN english >= 85 THEN '优秀'  -- 英语成绩 >= 85 分，评为“优秀”WHEN english >= 60 THEN '及格'  -- 英语成绩 >= 60 分（但 < 85），评为“及格”ELSE '不及格'                   -- 英语成绩 < 60 分，评为“不及格”END) AS english,                 -- 将评定结果命名为 english 列-- 对语文成绩（chinese）进行等级评定(CASEWHEN chinese >= 85 THEN '优秀'  -- 语文成绩 >= 85 分，评为“优秀”WHEN chinese >= 60 THEN '及格'  -- 语文成绩 >= 60 分（但 < 85），评为“及格”ELSE '不及格'                   -- 语文成绩 < 60 分，评为“不及格”END) AS chinese                  -- 将评定结果命名为 chinese 列FROMscore;                        -- 数据来源于 score 表（成绩表）

原表：
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查询后：
在这里插入图片描述

1.5 小结

1.5.1四大函数类别对比总结

函数类型核心作用常见函数典型应用场景
字符串函数处理文本数据CONCAT, UPPER, LOWER, TRIM, SUBSTRING, LPAD/RPAD拼接姓名、格式化手机号、去除空格、补零
数值函数执行数学运算CEIL, FLOOR, ROUND, MOD, RAND取整、四舍五入、生成随机数、判断奇偶
日期函数操作时间数据CURDATE, CURTIME, NOW, YEAR, MONTH, DAY, DATE_ADD, DATEDIFF计算年龄、工龄、倒计时、时间偏移
流程函数实现条件判断IF, IFNULL, CASE WHEN数据脱敏、等级划分、空值处理、多分支判断

1.5.2要点回顾

  • 字符串函数：用于文本处理（拼接、截取、格式化）
  • 数值函数：用于数学运算（取整、取模、四舍五入）
  • 日期函数：用于时间计算（获取当前时间、加减日期、计算天数）
  • 流程函数：用于条件判断（IF、CASE、IFNULL）

这些函数可以单独使用，也可以嵌套组合，实现更复杂的逻辑处理。

2. 约束

  • 数据库中的“约束”（Constraint）是作用于表字段上的规则，用于限制存储在表中的数据，确保数据的正确性、有效性和完整性。
  • 它是数据库设计中不可或缺的一环，能有效防止非法数据进入系统，提升数据质量与系统稳定性。

2.1 概述

2.1.1 概念

约束 是一种强制性的规则，定义了表中字段的数据必须满足的条件。它在插入、更新或删除数据时自动生效，由数据库管理系统（DBMS）负责检查和执行。

2.1.2 目的

  • 保障数据一致性：避免出现逻辑矛盾（如员工属于不存在的部门）
  • 提高数据可靠性：防止无效值（如年龄为负数、姓名为空）
  • 简化业务逻辑：将校验逻辑交给数据库处理，减少应用层负担
  • 支持复杂关系建模：通过外键实现多表关联，构建完整的关系型数据模型

2.1.3 分类

约束类型关键字功能说明
非空约束NOT NULL字段值不能为 NULL
唯一约束UNIQUE字段值不允许重复（可为空）
主键约束PRIMARY KEY表的唯一标识符，非空且唯一，常配合 AUTO_INCREMENT 自增
默认约束DEFAULT未指定值时使用默认值
检查约束CHECK限制字段值满足特定条件（MySQL 8.0.16+ 支持）
外键约束FOREIGN KEY实现表间关联，维护参照完整性

📌 注意：约束可以在创建表（CREATE TABLE）时添加，也可以在后续修改表结构（ALTER TABLE）时添加。

2.2 案例：用户表设计与约束应用

根据以下需求，创建一个名为 user 的用户表，包含字段及其约束要求：

字段名含义类型约束条件关键字
id用户唯一标识INT主键，自增PRIMARY KEY, AUTO_INCREMENT
name姓名VARCHAR(20)不为空，唯一NOT NULL, UNIQUE
age年龄INT>0 且 ≤120CHECK
status状态CHAR(1)默认为 ‘1’（启用）DEFAULT
gender性别CHAR(1)可为空——
CREATE TABLE user(-- 主键字段：唯一标识每个用户-- INT 类型，自动递增（AUTO_INCREMENT），确保每条记录都有唯一的 IDid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',-- 姓名字段：存储用户的姓名-- NOT NULL 表示该字段不能为空-- UNIQUE 表示姓名必须唯一，不允许重复name VARCHAR(20) NOT NULL UNIQUE COMMENT '姓名',-- 年龄字段：存储用户的年龄-- CHECK 约束确保年龄值在合理范围内：大于 0 且小于等于 120age INT CHECK(age > 0 AND age <= 120) COMMENT '年龄',-- 状态字段：表示用户当前的状态（例如：启用、禁用）-- DEFAULT '1' 表示若插入数据时未指定状态，默认值为 '1'（即启用状态）status CHAR(1) DEFAULT '1' COMMENT '状态',-- 性别字段：存储用户的性别-- 允许为空（没有 NOT NULL 约束），表示性别可选填gender CHAR(1) COMMENT '性别') COMMENT '用户表';-- 插入数据
INSERT INTO user(name, age, status, gender)  VALUES ('Tom1',19,1,'男'),('Tom2',25,0,'男');
SELECT * FROM user;

输出结果：

idnameagestatusgender
1Tom1191男
2Tom2250男

成功实现了多种约束的组合使用，确保了数据的有效性与完整性。

2.3 外键约束

外键（Foreign Key）是用于建立两个表之间关系的关键机制，确保子表的数据引用父表中存在的记录，从而维护参照完整性（Referential Integrity）。

2.3.1 概念

  • 父表（主表）：被引用的表（如 dept 部门表）
  • 子表（从表）：引用其他表的表（如 emp 员工表）
  • 外键列：子表中指向父表主键的字段（如 emp.dept_id 引用 dept.id）

在这里插入图片描述

🚫 若没有外键约束，可能产生“孤儿记录”——例如员工属于一个已删除的部门。

2.3.2 语法

外键约束可以在创建表时定义，也可以在已有表上通过 ALTER TABLE 添加。推荐在表结构稳定后，使用 ALTER TABLE 方式添加外键，便于维护与命名规范。

2.3.2.1 添加外键
2.3.2.1.1表创建后添加外键
ALTER TABLE 子表名
ADD CONSTRAINT 外键约束名
FOREIGN KEY (外键字段)
REFERENCES 父表名 (父表主键字段)[ON UPDATE 行为][ON DELETE 行为];

参数说明：

  • 子表名：需要添加外键的表（如 emp 员工表）
  • 外键约束名：自定义的约束名称，建议命名规范如：fk_子表_父表（如 fk_emp_dept）
  • 外键字段：子表中引用父表主键的字段（如 dept_id）
  • 父表名：被引用的主表（如 dept 部门表）
  • 父表主键字段：通常是父表的主键（如 id）
  • [ON UPDATE ...] 和 [ON DELETE ...]：可选，用于设置更新/删除时的行为（如 CASCADE、SET NULL 等）
2.3.2.1.2创建表时直接定义外键
CREATE TABLE 子表名(字段1 数据类型,...[CONSTRAINT] 外键字段 数据类型,FOREIGN KEY (外键字段) REFERENCES 父表名(父表主键字段)[ON UPDATE 行为][ON DELETE 行为]
);
2.3.2.2 示例
完整代码：
-- 为 emp 表添加外键约束，建立与 dept 表的关联
ALTER TABLE emp
-- 添加一个名为 fk_emp_dept_id 的外键约束
ADD CONSTRAINT fk_emp_dept_id
-- 指定该约束为外键，作用于 emp 表的 dept_id 字段
FOREIGN KEY (dept_id)
-- 关联到 dept 表的主键 id 字段
REFERENCES dept(id);
说明：
  1. fk_emp_dept_id 是外键约束的名称，用于唯一标识该约束，便于后续维护（如删除或修改）
  2. dept_id 是 emp 表中的字段，称为“外键列”，用于存储对 dept 表的引用
    3. REFERENCES dept(id)表示 dept_id 的值必须在 dept 表的 id 字段中存在（即必须是有效的部门ID）
  3. 此约束确保了数据的参照完整性：
    • 不能在 emp 表中插入一个不存在于 dept 表中的 dept_id
    • 不能删除 dept 表中被 emp 表引用的部门记录（除非先解除关联）
  4. 这样就建立了“员工属于某个部门”的逻辑关系，保证了数据的一致性和有效性。
2.3.2.2 删除外键
ALTER TABLE 表名
DROP FOREIGN KEY 外键约束名;

参数说明：

  • 表名：包含外键约束的表（通常是子表）
  • 外键约束名：要删除的外键约束名称（可通过 SHOW CREATE TABLE 表名; 查看）

⚠️ 重要提醒：

  • 删除外键前请确认是否会影响数据完整性。
  • 若需重建外键，建议重新命名并明确设置 ON UPDATE / ON DELETE 行为。
2.3.2.3示例
-- 删除 emp 表中名为 fk_emp_dept_id 的外键约束
ALTER TABLE emp
-- 删除指定名称的外键约束
DROP FOREIGN KEY fk_emp_dept_id;
说明：
  1. ALTER TABLE emp：表示要对 emp 表进行结构修改。
  2. DROP FOREIGN KEY fk_emp_dept_id：删除 emp 表上名为 fk_emp_dept_id 的外键约束。
  3. 执行此语句后，emp 表的 dept_id 字段将不再受外键约束限制。
    • 可以插入 dept_id 不存在于 dept 表中的值（即失去参照完整性检查）
    • 可以删除 dept 表中的记录，即使 emp 表中仍有员工属于该部门
  4. 注意：此操作仅删除约束，不会删除 dept_id 字段本身的数据或该字段。
  5. 通常在需要修改外键定义、迁移数据或重构表结构时使用此语句。
  6. 删除外键后，数据库不再强制维护 emp 表与 dept 表之间的关联关系，需谨慎操作以避免数据不一致。

2.3.3 删除 / 更新行为

当父表（dept）中的记录被删除或更新时，子表（emp）如何响应？可通过以下五种行为控制：

行为说明是否支持 InnoDB
NO ACTION / RESTRICT默认行为，禁止删除/更新有外键引用的记录✅
CASCADE级联操作：删除/更新父表记录时，自动删除/更新子表中相关记录✅ （重点）
SET NULL置空操作：设置子表外键字段为 NULL（需允许 NULL）✅ （重点）
SET DEFAULT将外键设为默认值（InnoDB 不支持）❌

推荐使用场景：

  • CASCADE：适用于强依赖关系（如部门解散则员工也清除）
  • SET NULL：适用于弱依赖（如部门合并，员工保留但无归属）
  • RESTRICT：最安全，防止误删关键数据

2.3.4整体示例

2.3.4.1级联操作：
完整代码：
-- 级联操作（CASCADE）
ALTER TABLE emp
ADD CONSTRAINT fk_emp_dept_id
FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept(id)ON UPDATE CASCADE  -- 当 dept 表中的 id（主键）被更新时，emp 表中对应的 dept_id 自动同步更新ON DELETE CASCADE; -- 当 dept 表中的某条部门记录被删除时，emp 表中所有属于该部门的员工记录也会被自动删除
说明：
  • 优点：自动维护数据一致性，避免“孤儿”记录。
  • 风险：删除部门时会连带删除该部门所有员工，操作不可逆，需谨慎使用。
  • 适用场景：当子表记录完全依赖于父表记录存在时（如部门不存在，员工也应一并清除）。
2.3.4.2置空操作：
完整代码：
--置空操作（SET NULL）
ALTER TABLE emp
ADD CONSTRAINT fk_emp_dept_id
FOREIGN KEY (dept_id) REFERENCES dept(id)ON UPDATE SET NULL  -- 当 dept 表中的 id 被更新时，emp 表中对应的 dept_id 被设置为 NULLON DELETE SET NULL; -- 当 dept 表中的某条部门记录被删除时，emp 表中对应的 dept_id 被设置为 NULL
说明：
  • 前提：外键字段 dept_id 必须允许为 NULL（即定义时没有 NOT NULL 约束）。
  • 效果：删除部门后，员工记录不会被删除，但部门信息变为“未分配”（dept_id = NULL）。
  • 优点：避免数据丢失，保留员工历史信息。
  • 适用场景：需要保留员工记录，即使其所属部门被撤销或合并。

2.4 总结

约束是数据库设计的“守门员”，它让数据不再随意流动，而是遵循预设规则运行。掌握各类约束的使用方法，是构建高质量、高可靠数据库系统的基石。

2.4.1六大约束一览表

约束类型关键字作用示例
非空约束NOT NULL禁止字段为空name VARCHAR(20) NOT NULL
唯一约束UNIQUE确保值唯一name VARCHAR(20) UNIQUE
主键约束PRIMARY KEY唯一标识行id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT
默认约束DEFAULT提供默认值status CHAR(1) DEFAULT '1'
检查约束CHECK限制取值范围age INT CHECK(age > 0)
外键约束FOREIGN KEY维护表间关系FOREIGN KEY(dept_id) REFERENCES dept(id)

2.4.2 使用建议

  1. 合理设计主键：优先选择自增整数作为主键，避免使用业务字段
  2. 慎用外键：虽然强大，但在高并发写入场景下可能影响性能，需权衡
  3. 明确约束含义：命名规范（如 fk_emp_dept_id），便于后期维护
  4. 结合索引使用：外键字段通常会自动创建索引，提升查询效率
  5. 提前规划约束：在建表初期就考虑好约束逻辑，避免后期频繁修改
http://www.dtcms.com/a/474691.html

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