05.MySQL数据库-表的约束和表之间的关系

往事悠悠君莫问，回头。槛外长江空自流。

——王安石《南乡子》

数据库表的约束和表之间的关系

1. 数据库表的约束

约束的作用：

• 对表中的数据进行限制，保证数据的正确性、有效性和完整性。

• 一个表如果添加了约束，不正确的数据将无法插入到表中。

• 约束在创建表的时候添加比较合适。

约束的种类

约束名	约束关键字
主键	primary key
唯一	unique
非空	not null
外键	foreign key
检查约束	check 注：mysql 不支持

1.1 主键约束

用来唯一标识数据库中的每一条记录

哪个字段应该作为表的主键？

通常不用业务字段作为主键，单独给每张表设计一个 id 的字段，把 id 作为主键。主键是给数据库和程序使用的，不是给最终的客户使用的。所以主键有没有含义没有关系，只要不重复，非空就行。
如：身份证，学号不建议做成主键

1.1.1 创建主键

创建主键关键字： primary key
主键的特点：

• 非空 not null
• 唯一 unique

-- 创建主键的两种方式

-- 1.在创建表的时候给字段添加主键
字段名 字段类型 primary key
-- 2.在已有表中添加主键
alter table 表名 add primary key(字段名);

-- 演示
创建表学生表 student, 包含字段(id, name, age)将 id做为主键
create table student (
id int primary key, -- id为主键
name varchar(20),
age int
)
desc student;



-- 插入重复的主键值
insert into student values (1, '上官婉儿', 18);
-- 错误代码：1062 Duplicate entry '1' for key'PRIMARY'
insert into student values (1, '上官', 20);

select * from student;


-- 插入 null的主键值, Column 'id' cannot be null
insert into st5 values (null, '上官婉儿', 20);

1.1.2 删除主键

-- 删除student表的主键
alter table student drop primary key;
-- 添加主键
alter table student add primary key(id);

1.1.3 主键自增

主键如果让我们自己添加很有可能重复,我们通常希望在每次插入新记录时,数据库自动生成主键字段的值

auto_increment表示自动增长(字段类型必须是整数类型)

创建表学生表 student, 包含字段(id, name, age)将 id做为主键
create table student (
id int primary key auto_increment, -- id为主键
name varchar(20),
age int
)

 -- 插入数据
 insert into student (name,age) values ('小乔',18);
 insert into student (name,age) values ('大乔',20);
 -- 另一种写法
 insert into student values(null,'周瑜',35);
 
 select * from student;

1.1.3.1 修改自增长的默认值起始值

默认地 AUTO_INCREMENT 的开始值是 1，如果希望修改起始值,请使用下列 SQL 语法

创建表的时候修改自增长起始值

create table 表名 (
列名 int primary auto_increment
)auto_increment=起始值; -- 修改自增长的默认值起始值

 -- 指定起始值为 1000
 create table student (
 id int primary key auto_increment,
 name varchar(20)
 ) auto_increment = 1000;
 
 insert into st4 values (null, '孔明');

创建好表以后修改起始值

alter table 表名 auto_increment=起始值;

alter table student auto_increment = 2000;
insert into student values (null, '刘备');

1.1.3.2 delete 和 truncate对自增长的影响

• delete 删除所有的记录之后，自增长没有影响。
• truncate 删除以后，自增长又重新开始。

1.2 唯一约束

什么是唯一约束？

就是表中某一列不能出现重复的值。

-- 唯一约束的基本语法格式
字段名 字段类型 unique;

-- 创建学生表 student, 包含字段(id, name),name这一列设置唯一约束,不能出现同名的学生
create table student (
id int,
name varchar(20) unique
)

-- 添加一个同名的学生
insert into student values (1, '张三');
select * from student;

-- Duplicate entry '张三' for key 'name'
insert into student values (2, '张三');


-- 重复插入多个 null会怎样？
insert into student values (2, null);
insert into student values (3, null);

-- null没有数据，不存在重复的问题
-- null没有数据，不存在重复的问题
-- null没有数据，不存在重复的问题

1.3 非空约束

什么是非空约束？

就是某一列不能为 null。

-- 非空约束的基本语法格式
字段名 字段类型 not null;

-- 创建表学生表 student, 包含字段(id,name,gender)其中 name不能为 null
create table student (
id int,
name varchar(20) not null,
gender char(1)
);


-- 添加一条记录其中姓名不赋值
insert into student values (1,'张三疯','男');
select * from student;

-- Column 'name' cannot be null
insert into student values (2,null,'男');

1.2.1 非空约束默认值

什么是非空约束默认值？

字段名 字段类型 default 默认值;

-- 创建一个学生表 student4，包含字段(id,name,address)，地址默认值是广州
create table student (
id int,
name varchar(20),
address varchar(20) default '广州'
)
  
-- 添加一条记录,使用默认地址
insert into student values (1, '李四', default);
select * from student;

insert into student (id,name) values (2, '李白');

-- 添加一条记录,不使用默认地址
insert into student values (3, '李四光', '深圳');

如果一个字段设置了非空与唯一约束，该字段与主键的区别?

• 主键数在一个表中，只能有一个。不能出现多个主键。主键可以单列，也可以是多列。
• 自增长只能用在主键上

1.4 外键约束

1.4.1 单表的缺点

-- 创建一个员工表包含如下列(id, name, age, dep_name, dep_location),id 主键并自动增长,添加 6 条数据
create table emp (
    id int primary key auto_increment,
    name varchar(30),
    age int,
    dep_name varchar(30),
    dep_location varchar(30)
);

-- 添加数据
insert into emp (name, age, dep_name, dep_location) values ('张三', 20, '研发部', '广州');
insert into emp (name, age, dep_name, dep_location) values ('李四', 21, '研发部', '广州');
insert into emp (name, age, dep_name, dep_location) values ('王五', 20, '研发部', '广州');
insert into emp (name, age, dep_name, dep_location) values ('老王', 20, '销售部', '深圳');
insert into emp (name, age, dep_name, dep_location) values ('大王', 22, '销售部', '深圳');
insert into emp (name, age, dep_name, dep_location) values ('小王', 18, '销售部', '深圳');

以上数据表的缺点:

• 数据冗余
• 后期还会出现增删改的问题

1.4.2 解决方案

分成 2 张表，设置主表和从表。

-- 创建部门表(id,dep_name,dep_location)

-- 一方，主表
create table department(
      id int primary key auto_increment,
      dep_name varchar(20),
      dep_location varchar(20)
);
  
-- 创建员工表(id,name,age,dep_id)
-- 多方，从表
create table employee(
      id int primary key auto_increment,
      name varchar(20),
      age int,
      dep_id int -- 外键对应主表的主键
)

-- 添加 2 个部门
insert into department values(null, '研发部','广州'),(null, '销售部', '深圳');
select * from department;


-- 添加员工,dep_id表示员工所在的部门
insert into employee (name, age, dep_id) values ('张三', 20, 1);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('李四', 21, 1);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('王五', 20, 1);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('老王', 20, 2);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('大王', 22, 2);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('小王', 18, 2);
select * from employee;

当我们在 employee 的 dep_id 里面输入不存在的部门,数据依然可以添加.但是并没有对应的部门，实际应用中不能出现这种情况。

employee 的 dep_id 中的数据只能是 department 表中存在的 id

1.4.3 外键约束

什么是外键？

在从表中与主表主键对应的那一列，如：员工表中dep_id

==主表==： 一方，用来约束别人的表
==从表==： 多方，被别人约束的表

1.4.3.1 创建外键约束

新建表时增加外键

[constraint] [外键约束名称] foreign key (外键字段名) references 主表名(主键字段名);

已有表增加外键

alter table 从表 add [constraint] [外键约束名称] foreign key (外键字段名) references 主表(主键字段名);

-- 1.删除副表/从表 employee
drop table employee;

-- 2.创建从表 employee 并添加外键约束 emp_depid_fk
-- 多方，从表
create table employee(
      id int primary key auto_increment,
      name varchar(20),
      age int,
      dep_id int, -- 外键对应主表的主键
      constraint emp_depid_fk foreign key (dep_id) references department(id)  -- 创建外键约束
)
-- 3.正常添加数据
insert into employee (name, age, dep_id) values ('张三', 20, 1);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('李四', 21, 1);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('王五', 20, 1);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('老王', 20, 2);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('大王', 22, 2);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('小王', 18, 2);

select * from employee;
  
-- 4.部门错误的数据添加失败
-- 插入不存在的部门
-- Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails
insert into employee (name, age, dep_id) values ('老张', 18, 6);

1.4.3.2 删除外键

alter table 从表 drop foreign key 外键名称;

-- 删除 employee表的 emp_depid_fk外键
alter table employee drop foreign key emp_depid_fk;


-- 在 employee表存在的情况下添加外键
alter table employee add constraint emp_depid_fk
foreign key (dep_id) references department(id);

1.4.3.3 外键的级联

什么是级联操作？

在修改和删除主表的主键时，同时更新或删除副表的外键值，称为级联操作

-- 出现新的问题
select * from employee;
select * from department;

/*
要把部门表中的 id值 2，改成 5，能不能直接更新呢？会报出一下错误：
Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails
*/
update department set id=5 where id=2;



/*
要删除部门 id等于 1的部门, 能不能直接删除呢？会报出一下错误：
Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails
*/
delete from department where id=1;

级联操作语法	描述
on update cascade	级联更新，只能是创建表的时候创建级联关系, 更新主表中的主键，从表中的外键列也自动同步更新
on delete cascade	级联删除

-- 删除 employee表，重新创建 employee表，添加级联更新和级联删除
drop table employee;

create table employee(
      id int primary key auto_increment,
      name varchar(20),
      age int,
      dep_id int, -- 外键对应主表的主键
      constraint emp_depid_fk foreign key (dep_id) references department(id) on update cascade on delete cascade   -- 创建外键约束
  )
  
  
-- 再次添加数据到员工表和部门表
insert into employee (name, age, dep_id) values ('张三', 20, 1);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('李四', 21, 1);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('王五', 20, 1);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('老王', 20, 2);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('大王', 22, 2);
insert into employee (name, age, dep_id) values ('小王', 18, 2);


-- 删除部门表？能不能直接删除？
drop table department;


-- 把部门表中 id等于 1的部门改成 id等于 10
update department set id=10 where id=1;
select * from employee;
select * from department;

-- 删除部门号是 2的部门
delete from department where id=2;

1.5 数据约束小结

约束名	关键字	说明
主键	primary key	唯一,非空
默认	default	如果一列没有值，使用默认值
非空	not null	这一列必须有值
唯一	unique	这一列不能有重复值
外键	foreign key	主表中主键列，在从表中外键列

2. 表与表之间的关系

概念：

• 现实生活中，实体与实体之间肯定是有关系的，比如：爸爸和儿子，部门和员工，老师(喵喵)和学生(dd)等。那么我们在设计表的时候，就应该体现出表与表之间的这种关系！

表与表之间的三种关系	关系的维护
一对多：最常用的关系 部门和员工	主外键的关系
多对多：学生选课表 和 学生表， 一门课程可以有多个学生选择，一个学生选择多门课程	中间表，两个一对多
一对一：相对使用比较少。员工表 简历表， 公民表 护照表	特殊一对多，从表中的外键设置为唯一,从表中的主键又是外键

2.1 一对多

一对多（1 : n）

例如：班级和学生，部门和员工，客户和订单，分类和商品

**一对多建表原则: **

​ 在从表(多方)创建一个字段,字段作为外键指向主表(一方)的主键

2.2 多对多

多对多（m : n）

例如：老师和学生，学生和课程，用户和角色

多对多关系建表原则:

​ 需要创建第三张表，中间表中至少两个字段，这两个字段分别作为外键指向各自一方的主键。

2.3 一对一

一对一（1: 1）

在实际的开发中应用不多.因为一对一可以创建成一张表。

两种建表原则：

一对一的建表原则	说明
外键唯一	主表的主键和从表的外键（唯一），形成主外键关系，外键唯一 unique
外键是主键	主表的主键和从表的主键，形成主外键关系