mysql约束(constraint)和索引详解和区别

红太狼 2022-12-10 08:52 289阅读 0赞

## 一、什么是约束 ##

> 约束英文：constraint
> 
> 约束实际上就是表中数据的限制条件

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## 二、约束作用 ##

> 表在设计的时候加入约束的目的就是为了保证表中的记录完整和有效

*  比如name字段中要让其用户名不重复，这就需要添加约束。或者必须注册的时候需要添加邮箱等

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## 三、约束种类 ##

*  非空约束(not null)
 *  唯一性约束(unique)
 *  主键约束(primary key) PK
 *  外键约束(foreign key) FK
 *  检查约束(目前MySQL不支持、Oracle支持)

> 下面将逐一介绍以上约束

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## 四、非空约束 ##

> 用not null约束的字段不能为null值，**必须给定具体的数据**

### 创建表，给字段添加非空约束（创建用户表，用户名不能为空） ###

mysql> create table t_user(
        -> id int(10),
        -> name varchar(32) not null
        -> );
    Query OK, 0 rows affected (0.08 sec)

如果没有插入name字段数据，则会报错

mysql> insert into t_user (id) values(1);
    ERROR 1364 (HY000): Field 'name' doesn't have a default value

## 五、唯一性约束 ##

> unique约束的字段，具有唯一性，不可重复，但可以为null

### 创建表，保证邮箱地址唯一(列级约束) ###

mysql> create table t_user(
        -> id int(10),
        -> name varchar(32) not null,
        -> email varchar(128) unique
        -> );
    Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

### 1、表级约束 ###

mysql> create table t_user(
        -> id int(10),
        -> name varchar(32) not null,
        -> email varchar(128），
        -> unique(email)
        -> );

如果插入相同email会报错

mysql> insert into t_user(id,name,email) values(1,'xlj','932834897@qq.com');
    Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
    
    mysql> insert into t_user(id,name,email) values(2,'jay','932834897@qq.com');
    ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '932834897@qq.com' for key 'email'

### 2、使用表级约束，给多个字段联合约束 ###

> 联合约束，表示两个或以上的字段同时与另一条记录相等，则报错

mysql> create table t_user(
        -> id int(10),
        -> name varchar(32) not null,
        -> email varchar(128),
        -> unique(name,email)
        -> );
    Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

插入第一条数据

mysql> insert into t_user(id,name,email) values(1,'xxx','qq.com');
    Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

插入第二条数据如果是与联合字段中的一条相同另一条相同，也是可以的

mysql> insert into t_user(id,name,email) values(2,'mmm','qq.com');
    Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

插入第三条数据，如果与联合字段都相同，则报错

mysql> insert into t_user(id,name,email) values(3,'mmm','qq.com');
    ERROR 1062 (23000): Duplicate entry 'mmm-qq.com' for key 'name'

### 3、表级约束可以给约束起名字(方便以后通过这个名字来删除这个约束) ###

mysql> create table t_user(
        -> id int(10),
        -> name varchar(32) not null,
        -> email varchar(128),
        -> constraint t_user_email_unique unique(email)
        -> );
    Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

> constraint是约束关键字，t\_user\_email\_unique自己取的名字

### 例：用户名既不能为空，也不能重复 ###

name varchar(32) not null unique

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## 六、主键约束(primary key)PK ##

> 表设计时一定要有主键

### 1、主键涉及术语 ###

*  主键约束
 *  主键字段
 *  主键值

### 2、以上三种术语关系 ###

> 表中的某个字段添加主键约束后，该字段为主键字段，主键字段中出现的每一个数据都称为主键值

### 3、主键约束与“not null unique”区别 ###

> 给某个字段添加主键约束之后，该字段不能重复也不能为空，效果和”not null unique”约束相同，但是本质不同。
> 
> 主键约束除了可以做到”not null unique”之外，还会默认添加”索引——index”

### 4、一张表应该有主键字段，如果没有，表示该表无效 ###

*  主键值：是当前行数据的唯一标识、是当前行数据的身份证号
 *  即使表中两行记录相关数据相同，但由于主键值不同，所以也认为是两行不同的记录

### 5、按主键约束的字段数量分类 ###

> 无论是单一主键还是复合主键，一张表主键约束只能有一个(约束只能有一个，但可以作用到好几个字段)

*  单一主键：给一个字段添加主键约束
 *  复合主键：给多个字段联合添加一个主键约束(只能用表级定义)

单一主键(列级定义)

mysql> create table t_user(
        -> id int(10) primary key,
        -> name varchar(32)
        -> );
    Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)

单一主键(表级定义)

mysql> create table t_user(
        -> id int(10),
        -> name varchar(32) not null,
        -> constraint t_user_id_pk primary key(id)
        -> );
    Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

复合主键(表级定义)

mysql> create table t_user(
        -> id int(10),
        -> name varchar(32) not null,
        -> email varchar(128) unique,
        -> primary key(id,name)
        -> );
    Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

### 6、在MySQL数据库提供了一个自增的数字，专门用来自动生成主键值，主键值不用用户维护，自动生成，自增数从1开始，以1递增(auto\_increment) ###

mysql> create table t_user(
        -> id int(10) primary key auto_increment,
        -> name varchar(32) not null
        -> );
    Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

插入两行记录，id主键值会自动增加

mysql> insert into t_user(name) values('jay');
    Query OK, 1 row affected (0.04 sec)
    
    mysql> insert into t_user(name) values('man');
    Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
    
    
    mysql> select * from t_user;
    +----+------+
    | id | name |
    +----+------+
    |  1 | jay  |
    |  2 | man  |
    +----+------+
    2 rows in set (0.00 sec)

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## 七、外键约束(foreign key)FK ##

### 只能是表级定义（如以下例子） ###

foreign key(classno) references t_class(cno)

### 什么是外键 ###

若有两个表A、B，id是A的主键，而B中也有id字段，则id就是表B的外键，外键约束主要用来维护两个表之间数据的一致性。

A为基本表，B为信息表

### 1、外键涉及到的术语 ###

*  外键约束
 *  外键字段
 *  外键值

### 2、外键约束、外键字段、外键值之间的关系 ###

> 某个字段添加外键约束之后，该字段称为外键字段，外键字段中每个数据都是外键值

### 3、按外键约束的字段数量分类 ###

*  单一外键：给一个字段添加外键约束
 *  复合外键：给多个字段联合添加一个外键约束

### 4、一张表可以有多个外键字段（与主键不同） ###

### 5、分析场景 ###

设计数据库表，用来存储学生和班级信息

两种方案

方案一：将学生信息和班级信息存储到一张表

sno     sname      classno      cname
    1       jay         100         浙江省第一中学高三1班
    2       lucy        100         浙江省第一中学高三1班
    3       king        200         浙江省第一中学高三2班

> 缺点：数据冗余，比如cname字段的数据重复太多

方案二：将学生信息和班级信息分开两张表存储

学生表（添加单一外键）

sno(pk)     sname       classno(fk)
    1           jack        100
    2           lucy        100
    3           king        200

班级表

cno(pk)     cname
    100         浙江省第一中学高三1班
    200         浙江省第一中学高三2班

结论

> 为了保证学生表中的classno字段中的数据必须来自于班级表中的cno字段中的数据，有必要给学生表中的classno字段添加外键约束

### 注意点 ###

*  外键值可以为null
 *  外键字段去引用一张表的某个字段的时候，被引用的字段必须具有unique约束
 *  有了外键引用之后，表分为父表和子表
    
     *  班级表：父表
     *  学生表：子表
 *  创建先创建父表
 *  删除先删除子表数据
 *  插入先插入父表数据

### 存储学生班级信息 ###

mysql> drop table if exists t_student;
    mysql> drop table if exists t_class;
    
    mysql> create table t_class(
        -> cno int(10) primary key,
        -> cname varchar(128) not null unique
        -> );
    
    mysql> create table t_student(
        -> sno int(10) primary key auto_increment,
        -> sname varchar(32) not null,
        -> classno int(3),
        -> foreign key(classno) references t_class(cno)
        -> );
    
    mysql> insert into t_class(cno,cname) values(100,'aaaaaaxxxxxx');
    mysql> insert into t_class(cno,cname) values(200,'oooooopppppp');
    mysql> insert into t_student(sname,classno) values('jack',100);
    mysql> insert into t_student(sname,classno) values('lucy',100);
    mysql> insert into t_student(sname,classno) values('king',200);

班级表t\_class

mysql> select * from t_class;
    +-----+--------------+
    | cno | cname        |
    +-----+--------------+
    | 100 | aaaaaaxxxxxx |
    | 200 | oooooopppppp |
    +-----+--------------+

学生表t\_student

mysql> select * from t_student;
    +-----+-------+---------+
    | sno | sname | classno |
    +-----+-------+---------+
    |   1 | jack  |     100 |
    |   2 | lucy  |     100 |
    |   3 | king  |     200 |
    +-----+-------+---------+

**上表中找出每个学生的班级名称**

mysql> select s.*,c.* from t_student s join t_class c on s.classno=c.cno;
    +-----+-------+---------+-----+--------------+
    | sno | sname | classno | cno | cname        |
    +-----+-------+---------+-----+--------------+
    |   1 | jack  |     100 | 100 | aaaaaaxxxxxx |
    |   2 | lucy  |     100 | 100 | aaaaaaxxxxxx |
    |   3 | king  |     200 | 200 | oooooopppppp |
    +-----+-------+---------+-----+--------------+

### 结论 ###

以上是典型的一对多的设计：在多个地方加外键(子表加外键)

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# 约束与索引区别 #

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**一：约束**

作用：是**为了保证数据的完整性**而实现的一套机制，它具体的根据各个不同的数据库的实现而有不同的工具（约束）；

这里主要讲解mysql的约束：

1、非空约束：not null;

指示某列不能存储 NULL 值

2、唯一约束：unique();uk

unique约束的字段，要求必须是唯一的，但null除外；

3、主键约束：primary key();pk

主键约束=not null + unique，确保某列（或两个列多个列的结合）有唯一标识，有助于更容易更快速地找到表中的一个特定的记录。

4、外键约束：foreign key () references (参考),fk

保证一个表中的数据匹配另一个表中的值的参照完整性。语法：constraint fk\_dept\_id foreign key (dept\_id) references dept(dept\_id);

5、自增约束：auto\_increment

6、默认约束：default

给定默认的值

7、检查性约束：check

保证列中的值符合指定的条件。

示例：

create table member(
       id      int(10),
       phone   int(15)  unsigned   zerofill,
       name    varchar(30)   not   null,
       constraint   uk_name   unique(name),
       constraint   pk_id     primary key (id),
       constraint   fk_dept_id   foreign key (dept_id，字段2)
       references  dept(主表1)(dept_id)
    );

//constraint uk\_name 可以省略不写。uk\_name 唯一约束名称；注：

//pk\_id 主键约束名称；

//fk\_dept\_id 外键约束名称

**二：索引**

作用：**快速定位特定数据，****提高查询效率，确保数据的唯一性**，**快速定位特定数据**；可以加速表和表之间的连接，实现表与表之间的参照完整性，使用分组和排序语句进行数据检索时，可以显著减少分组和排序的时间全文检索字段进行搜索优化；

索引的种类：

1、主键索引（primary key）：

alter table td\_user add primary key(a)

2、唯一索引（unique）：CREATE UNIQUE INDEX indexName ON mytable(username(length))

如：create unique index index_unique_b on td_user(b(20))

3、常规索引（index）: CREATE INDEX indexName ON table\_name (column\_name)

如：create index index\_public\_c on td\_user(c)

4、全文索引（full text）;

alter table td\_user add fulltext index\_fulltext\_d(d)

CREATE TABLE `td_user` (
      `a` varchar(20) NOT NULL,
      `b` varchar(20) DEFAULT NULL,
      `c` varchar(30) DEFAULT NULL,
      `d` varchar(30) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`a`),
      UNIQUE KEY `index_unique_b` (`b`),
      KEY `index_public_c` (`c`(20)),
      FULLTEXT KEY `index_fulltext_d` (`d`)
    )

总结：**约束是为了保证表数据的完整性，索引是为了提高查询效率，两者作用不一样！其次种类也不一样。**