【MySQL基础-5】MySQL数据库中的字段约束：确保数据完整性与一致性

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在MySQL数据库中，字段约束（Constraints）是用于限制表中数据的规则，以确保数据的完整性、一致性和有效性。通过合理使用字段约束，我们可以避免无效数据的插入，维护数据库的高质量。本文将详细介绍MySQL中常见的字段约束类型，包括主键约束、唯一约束、非空约束、默认值约束、外键约束以及检查约束，并通过示例代码帮助读者更好地理解和应用这些约束。

1. 什么是字段约束？

字段约束是定义在表字段上的规则，用于限制字段中存储的数据。它们可以确保数据的正确性、唯一性和一致性，从而避免数据冗余和异常。MySQL支持多种字段约束，每种约束都有其特定的用途。

2. 常见的字段约束类型

2.1 主键约束（PRIMARY KEY）

作用：
主键约束用于唯一标识表中的每一行数据。主键字段的值必须是唯一的，且不能为NULL。

语法：

CREATE TABLE 表名 (
    字段名 数据类型 PRIMARY KEY,
    ...
);

示例：

CREATE TABLE Students (
    StudentID INT PRIMARY KEY,
    Name VARCHAR(50),
    Age INT
);

在这个例子中，StudentID是主键，确保每个学生的ID是唯一的。

2.2 唯一约束（UNIQUE）

作用：
唯一约束确保字段中的值是唯一的，但允许NULL值。

语法：

CREATE TABLE 表名 (
    字段名 数据类型 UNIQUE,
    ...
);

示例：

CREATE TABLE Employees (
    EmployeeID INT PRIMARY KEY,
    Email VARCHAR(100) UNIQUE,
    Phone VARCHAR(15)
);

在这个例子中，Email字段的值必须是唯一的，但可以为NULL。

2.3 非空约束（NOT NULL）

作用：
非空约束确保字段中的值不能为NULL。

语法：

CREATE TABLE 表名 (
    字段名 数据类型 NOT NULL,
    ...
);

示例：

CREATE TABLE Orders (
    OrderID INT PRIMARY KEY,
    OrderDate DATE NOT NULL,
    CustomerID INT
);

在这个例子中，OrderDate字段不能为NULL。

2.4 默认值约束（DEFAULT）

作用：
默认值约束为字段指定一个默认值。如果插入数据时未提供该字段的值，则使用默认值。

语法：

CREATE TABLE 表名 (
    字段名 数据类型 DEFAULT 默认值,
    ...
);

示例：

CREATE TABLE Products (
    ProductID INT PRIMARY KEY,
    ProductName VARCHAR(100) NOT NULL,
    Price DECIMAL(10, 2) DEFAULT 0.00
);

在这个例子中，如果插入数据时未提供Price字段的值，则默认值为0.00。

2.5 外键约束（FOREIGN KEY）

作用：
外键约束用于建立表与表之间的关联，确保一个表中的字段值必须在另一个表的主键字段中存在。

语法：

CREATE TABLE 表名 (
    字段名 数据类型,
    FOREIGN KEY (字段名) REFERENCES 另一表名(主键字段)
);

示例：

CREATE TABLE Orders (
    OrderID INT PRIMARY KEY,
    OrderDate DATE NOT NULL,
    CustomerID INT,
    FOREIGN KEY (CustomerID) REFERENCES Customers(CustomerID)
);

在这个例子中，CustomerID字段是外键，引用了Customers表中的CustomerID字段。

2.6 检查约束（CHECK）

作用：
检查约束用于限制字段中的值必须满足特定条件。

语法：

CREATE TABLE 表名 (
    字段名 数据类型 CHECK (条件),
    ...
);

示例：

CREATE TABLE Employees (
    EmployeeID INT PRIMARY KEY,
    Name VARCHAR(50) NOT NULL,
    Age INT CHECK (Age >= 18)
);

在这个例子中，Age字段的值必须大于或等于18。

3. 综合示例

以下是一个综合使用多种约束的示例：

CREATE TABLE Employees (
    EmployeeID INT PRIMARY KEY,
    FirstName VARCHAR(50) NOT NULL,
    LastName VARCHAR(50) NOT NULL,
    Email VARCHAR(100) UNIQUE,
    HireDate DATE NOT NULL,
    Salary DECIMAL(10, 2) CHECK (Salary >= 0),
    DepartmentID INT,
    FOREIGN KEY (DepartmentID) REFERENCES Departments(DepartmentID)
);

在这个例子中：

EmployeeID是主键。
FirstName和LastName不能为NULL。
Email必须是唯一的。
Salary必须大于或等于0。
DepartmentID是外键，引用了Departments表中的DepartmentID字段。

4. 修改表结构以添加约束

除了在创建表时定义约束，我们还可以通过ALTER TABLE语句为现有表添加约束。

4.1 添加主键约束

ALTER TABLE 表名
ADD PRIMARY KEY (字段名);

4.2 添加唯一约束

ALTER TABLE 表名
ADD UNIQUE (字段名);

4.3 添加外键约束

ALTER TABLE 表名
ADD FOREIGN KEY (字段名) REFERENCES 另一表名(主键字段);

4.4 添加检查约束

ALTER TABLE 表名
ADD CHECK (条件);

5. 总结

字段约束是MySQL数据库中确保数据完整性和一致性的重要工具。通过合理使用主键约束、唯一约束、非空约束、默认值约束、外键约束和检查约束，我们可以有效避免数据异常，提高数据库的质量和可靠性。在实际开发中，应根据业务需求选择合适的约束类型，并在表设计阶段充分考虑数据的完整性和一致性。