SQL 约束 CONSTRAINTS

SQL 约束

在上一章中，我们学习了如何使用CREATE TABLE语句创建数据表，并设置各个字段的数据类型。在创建数据表时，我们看到其添加了可以自增的主键字段id，这个自增的主键就是对数据表的一种重要约束条件。

约束是指对一个或多个表字段的限制条件，用于规定该字段中能够存储的数据值类型、范围或必须满足的特定条件。作为一种标准化的数据管理机制，约束有效确保了数据库表中数据的准确性、一致性和完整性。

在 SQL 中，有几种不同类型的约束，包括：NOT NULL、PRIMARY KEY、UNIQUE、DEFAULT、FOREIGN KEY 和CHECK。

NOT NULL 约束

NOT NULL 约束用于确保某个字段在插入或更新数据时，不能存储空值NULL。这意味着该字段必须始终包含有效的数据值，如果尝试向该字段插入或更新为NULL值，数据库将拒绝操作并返回错误，导致数据保存失败。

✅ 以下是使用 SQL 创建名为users的数据表，其中 id、username、phone 三列不接受NULL值：

CREATE TABLE users (
    id INT NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, -- MySQL 自增主键 字段不能为空
    username VARCHAR(30) NOT NULL, -- 用户名字段 不能为空
    birth_date DATE,
    phone VARCHAR(15) NOT NULL UNIQUE -- 电话字段 不能为空且唯一
);

在创建表时，仅对必须包含有效数据的字段才应添加NOT NULL约束，非必要情况下不建议随意设置。

需要注意的是，空值NULL并不等同于零、空白字符或空字符串（零长度字符串），它表示该字段 “没有值” 或 “值未知”。

✅ 以下是 EMPTY STRING、NULL、0 和None之间的区别：

• EMPTY STRING：默认值为一个确定的空白。插入时若省略，自动填入''，提供了安全的默认值，防止程序因漏传值而崩溃。
• NULL：表示该字段 "没有值" 或 "值未知"。插入时若省略，自动填入NULL。
• 0：表示数值类型的零值。插入时若省略，自动填入0。
• None：不设置默认值。插入时若省略，行为由NULL约束决定（可能报错或为NULL）。

主键约束（PRIMARY KEY）

主键PRIMARY KEY约的具体功能就是确保其作用的列（或列组合）遵守以下两条不可违背的规则：

• 唯一性约束：禁止表中任何两行在该约束所定义的列上具有相同的值。
• 非空约束：禁止约束中的任何列接受NULL值。

数据库管理系统会持续维护这个约束。任何违反这两条规则的INSERT或UPDATE操作都会被立即终止，并返回一个错误。

✅ 以下是使用 SQL 创建名为users的数据表，并将id列指定为主键：

CREATE TABLE users (
    id INT NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, -- MySQL 自增主键
    username VARCHAR(30) NOT NULL,
    birth_date DATE,
    phone VARCHAR(15) NOT NULL UNIQUE
);

唯一约束（UNIQUE）

唯一约束用于保证指定列或列组合中的所有值都是唯一的，但允许存在NULL值（通常允许多个 NULL）。

UNIQUE 约束和PRIMARY KEY约束虽然都强制唯一性，但是PRIMARY KEY不允许为NULL值。

✅ 以下是使用 SQL 创建名为users的数据表，并将id列指定为主键：

CREATE TABLE users (
    id INT NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    username VARCHAR(30) NOT NULL,
    birth_date DATE,
    phone VARCHAR(15) NOT NULL UNIQUE, -- 唯一约束，不允许为空 NULL
    email VARCHAR(50) UNIQUE -- 唯一约束，允许为空 NULL
);

值得注意的是，一个表中可以定义多个UNIQUE约束，而一个表上只能定义一个PRIMARY KEY约束。

默认约束（DEFAULT）

默认约束用于为数据表字段指定预设值。在插入新记录时，若未显式给该字段赋值，数据库将自动使用预设值进行填充。

设置默认约束的核心目的是什么？

• 简化插入操作：无需为每个可能有常见值的字段都手动输入数据。
• 保证数据完整性：确保即使没有提供值，该字段也不会是 NULL（除非默认值就是 NULL），而是有一个合理的、有意义的初始值。
• 提供业务逻辑的默认行为：例如，订单的创建日期默认为当前时间，用户的状态默认为 “未激活” 等。

✅ 以下是使用 SQL 创建名为users的数据表，并为language和status列设定默认值：

CREATE TABLE users (
    id INT NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    username VARCHAR(30) NOT NULL,
    birth_date DATE,
    phone VARCHAR(15) NOT NULL UNIQUE,
    language VARCHAR(10) DEFAULT 'en', -- 默认语言为英文 (en)
    status TINYINT(1) DEFAULT 0 -- 默认状态为 0 (未激活)
);

外键约束（FOREIGN KEY）

外键（Foreign Key, FK）是一种数据库约束，定义为表中引用另一表主键的一个或多个列。其核心功能在于实施引用完整性，以强制维护表间数据的逻辑关系。

✅ 假设我们有两个表：用户表 (users) 和 订单表 (orders)：

1. 用户表 (users) - 主表

2. 订单表 (orders) - 从表

✅ 在 MySQL 中，您可以创建订单表 (orders) 表时，通过FOREIGN KEY外键约束来创建外键。SQL 语句如下：

-- 创建订单表 (从表)，并添加外键约束
CREATE TABLE orders (
    order_id BIGINT PRIMARY KEY,
    order_date DATE NOT NULL,
    amount DECIMAL(10, 2) NOT NULL,
    user_id INT,
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(user_id) -- 外键约束，引用 users 表的 user_id 列
);

检查约束（CHECK）

CHECK 约束用于限制数据库表中某一列（或一组列）所能接受的数值范围。

例如，可以创建一个CHECK约束，将薪水（Salary）列的值限制在 3,000 至 10,000 的有效范围内，从而防止录入超出正常标准的工资数据。SQL 语句如下：

-- 创建订单表 (从表)，并添加外键约束
CREATE TABLE orders (
    order_id BIGINT PRIMARY KEY,
    order_date DATE NOT NULL,
    amount DECIMAL(10, 2) NOT NULL,
    salary INT NOT NULL CHECK (salary >= 3000 AND salary <= 10000),
    user_id INT,
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(user_id) -- 外键约束，引用 users 表的 user_id 列
);