101MySQL 基础课程--SQL 的约束

SQL 的约束

约束分类
听名字就知道，约束是一种限制，它通过对表的行或列的数据做出限制，来确保表的数据的完整性、唯一性。
比如，规定一个用户的用户名不能为空值且没有重复的记录，这就是一种约束规则。
在 MySQL 中，通常有这几种约束：

image.png
建立含约束的表
为了方便介绍这几种约束，我们先建立一个数据库。
注：如果你是从上一节直接进入本节进行学习的，请先删除上一节建立的数据库mysql_shiyan，删除语句为DROP DATABASE mysql_shiyan; 关于数据库的删除操作我们会具体讲解，这里先继续实验。

当然不用你一行一行地输入命令搭建这个数据库，实验楼已经为你准备好了。首先打开 Xfce 终端，输入命令进入 /home/shiyanlou/Desktop 目录：

cd Desktop

使用 git 命令将需要的数据文件下载到本地文件夹：

git clone https://github.com/shiyanlou/SQL3.git

下载完成后，输入命令开启 MySQL 服务并使用 root 用户登录：

#打开 MySQL 服务
sudo service mysql start

#使用 root 用户登录
mysql -u root

刚才下载的 SQL3 目录下，有个文件 MySQL-03-01.sql，其中包含的代码可以新建一个数据库 mysql_shiyan,然后在其中创建三张表 department，employee，project，它们包含了各种约束。
（SQL3 目录在桌面上，你可以用 Gedit 查看里面的 MySQL-03-01.sql 文件。）
如果你是接着上一个实验开始操作的话，记得先使用如下命令删掉 mysql_shiyan 数据库：

drop database mysql_shiyan;

加载文件中的数据，需要在 MySQL 控制台中输入命令：

source /home/shiyanlou/Desktop/SQL3/MySQL-03-01.sql;

查看一下这个数据库，输入命令 show tables;，可见：

image.png

主键

在数据库中，如果有两行记录数据完全一样，那么如何来区分呢？ 答案是无法区分，如果有两行记录完全相同，那么对于 Mysql 就会认定它们是同一个实体，这于现实生活是存在差别的。
假如我们要存储一个学生的信息，信息包含姓名，身高，性别，年龄。
不幸的是有两个女孩都叫小梦，且她们的身高和年龄相同，数据库将无法区分这两个实体，这时就需要用到主键了。
主键（PRIMARY KEY）作为数据表中一行数据的唯一标识符，在一张表中通过主键就能准确定位到某一行数据，因此主键十分重要，它不能有重复记录且不能为空。
在 MySQL-03-01.sql 中，这里有主键：

image.png

也可以这样定义主键：

image.png
还有一种特殊的主键——复合主键。主键不仅可以是表中的一列，也可以由表中的两列或多列来共同标识，比如：
image.png

默认值约束

默认值约束 (DEFAULT) 规定，当有 DEFAULT 约束的列，插入数据为空时，将使用默认值。
默认值常用于一些可有可无的字段，比如用户的个性签名，如果用户没有设置，系统给他应该设定一个默认的文本，比如空文本或 ‘这个人太懒了，没有留下任何信息’
在 MySQL-03-01.sql 中，这段代码包含了 DEFAULT 约束：

people_num INT(10) DEFAULT 10,

DEFAULT 约束只会在使用 INSERT 语句（上一实验介绍过）时体现出来， INSERT 语句中，如果被 DEFAULT 约束的位置没有值，那么这个位置将会被 DEFAULT 的值填充，如语句：

# 正常插入数据
INSERT INTO department(dpt_name,people_num) VALUES('dpt1',11);

#插入新的数据，people_num 为空，使用默认值
INSERT INTO department(dpt_name) VALUES('dpt2');

输入命令 SELECT * FROM department;，可见表中第二行的 people_num 被 DEFAULT 的值 (10) 填充：

image.png

唯一约束

唯一约束 (UNIQUE) 比较简单，它规定一张表中指定的一列的值必须不能有重复值，即这一列每个值都是唯一的。
在 MySQL-03-01.sql 中，也有 UNIQUE 约束：

image.png

当 INSERT 语句新插入的数据和已有数据重复的时候，如果有 UNIQUE 约束，则 INSERT 失败，比如：

INSERT INTO employee VALUES(01,'Tom',25,3000,110110,'dpt1');
INSERT INTO employee VALUES(02,'Jack',30,3500,110110,'dpt2');

结果如图：

image.png

外键约束

外键 (FOREIGN KEY) 既能确保数据完整性，也能表现表之间的关系。
比如，现在有用户表和文章表，给文章表中添加一个指向用户 id 的外键，表示这篇文章所属的用户 id，外键将确保这个外键指向的记录是存在的，如果你尝试删除一个用户，而这个用户还有文章存在于数据库中，那么操作将无法完成并报错。因为你删除了该用户过后，他发布的文章都没有所属用户了，而这样的情况是不被允许的。同理，你在创建一篇文章的时候也不能为它指定一个不存在的用户 id。
一个表可以有多个外键，每个外键必须 REFERENCES (参考) 另一个表的主键，被外键约束的列，取值必须在它参考的列中有对应值。

image.png

在 INSERT 时，如果被外键约束的值没有在参考列中有对应，比如以下命令，参考列 (department 表的 dpt_name) 中没有 dpt3，则 INSERT 失败：

INSERT INTO employee VALUES(02,'Jack',30,3500,114114,'dpt3');

可见之后将 dpt3 改为 dpt2（department 表中有 dpt2），则插入成功：

image.png

非空约束

非空约束 (NOT NULL),听名字就能理解，被非空约束的列，在插入值时必须非空。

image.png

在 MySQL 中违反非空约束，会报错，比如以下语句：

#INSERT 成功 age 为空，因为没有非空约束，表中显示 NULL
INSERT INTO employee(id,name,salary,phone,in_dpt) VALUES(03,'Jim',3400,119119,'dpt2');

#报错 salary 被非空约束，插入数据失败
INSERT INTO employee(id,name,age,phone,in_dpt) VALUES(04,'Bob',23,123456,'dpt1');

结果如图，插入数据失败，实验楼的 MySQL 环境是 5.7.22，禁止插入不符合非空约束的数据：

image.png

此时 employee 表的内容为：

image.png

搭建简易成绩管理系统数据库

介绍

现需要构建一个简易的成绩管理系统的数据库，来记录几门课程的学生成绩。数据库中有三张表分别用于记录学生信息、课程信息和成绩信息。

数据表结构如下：
学生表(student)：学生 id 、学生姓名和性别

image.png

目标

1.MySQL 服务处于运行状态
2.新建数据库的名称为 gradesystem

3.gradesystem 包含三个表：student、course、mark；
student 表包含 3 列：sid(主键)、sname、gender；
course 表包含 2 列：cid(主键)、cname；
mark 表包含 4 列：mid(主键)、sid、cid、score ，注意与其他两个表主键之间的关系。

4.将上述表中的数据分别插入到各个表中

sudo service mysql start

mysql -u root

CREATE DATABASE gradesystem;

use gradesystem

CREATE TABLE student(
    sid int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    sname varchar(20) NOT NULL,
    gender varchar(10) NOT NULL,
    PRIMARY KEY(sid)
    );

CREATE TABLE course(
    cid int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    cname varchar(20) NOT NULL,
    PRIMARY KEY(cid)
    );

CREATE TABLE mark(
    mid int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    sid int NOT NULL,
    cid int NOT NULL,
    score int NOT NULL,
    PRIMARY KEY(mid),
    FOREIGN KEY(sid) REFERENCES student(sid),
    FOREIGN KEY(cid) REFERENCES course(cid)
    );

INSERT INTO student VALUES(1,'Tom','male'),(2,'Jack','male'),(3,'Rose','female');

INSERT INTO course VALUES(1,'math'),(2,'physics'),(3,'chemistry');

INSERT INTO mark VALUES(1,1,1,80),(2,2,1,85),(3,3,1,90),(4,1,2,60),(5,2,2,90),(6,3,2,75),(7,1,3,95),(8,2,3,75),(9,3,3,85);