约束与键

Q: Q：一张表可以有多个 UNIQUE 约束吗？

A： 可以。一张表只能有一个 PRIMARY KEY，但可以有多个 UNIQUE 约束。例如邮箱和电话都可以分别设置 UNIQUE。

Q: Q：外键会降低性能吗？

A： 外键在写入时需要额外检查，会略微影响写入性能。但对于大多数应用来说，数据完整性比微小的性能差异更重要。高写入场景可考虑在应用层校验。

Q: Q：CHECK 约束支持子查询吗？

A： 大多数数据库的 CHECK 约束不支持子查询。如果需要跨表校验，应使用触发器（Trigger）或在应用层实现。

Q: Q：DEFAULT 值和 NOT NULL 有什么关系？

A： 如果设置了 NOT NULL 但没有 DEFAULT，插入时必须显式提供值。如果设置了 DEFAULT，插入时可以省略该列，自动使用默认值。两者经常搭配使用。

🌍 生活类比

把数据库想象成一个严格的办公室：

PRIMARY KEY（主键）= 每个人的工号，绝不重复，绝不为空
FOREIGN KEY（外键）= 员工必须属于一个真实存在的部门
UNIQUE（唯一）= 每个人的邮箱不能重复
NOT NULL（非空）= 姓名栏不能留空
CHECK（检查）= 年龄必须在 18-65 之间
DEFAULT（默认值）= 没填状态时，默认为"在职"

约束就是数据库的"规则守卫"，在数据写入时自动检查，防止脏数据进入。

🎯 核心概念

PRIMARY KEY — 主键

唯一标识表中每一行，不允许重复，不允许为 NULL。一张表只能有一个主键。

SQL

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50) NOT NULL
);

主键也可以由多列组成（复合主键）：

SQL

CREATE TABLE order_items (
    order_id INT,
    product_id INT,
    quantity INT,
    PRIMARY KEY (order_id, product_id)
);

FOREIGN KEY — 外键

确保一个表中的值必须在另一个表中存在，维护引用完整性。

SQL

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    department_id INT,
    FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id)
);

外键的级联操作：

操作	说明
`ON DELETE CASCADE`	主表删除时，从表相关行也删除
`ON DELETE SET NULL`	主表删除时，从表外键设为 NULL
`ON DELETE RESTRICT`	有引用时禁止删除（默认）
`ON UPDATE CASCADE`	主表主键更新时，从表外键同步更新

SQL

FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id)
    ON DELETE SET NULL
    ON UPDATE CASCADE;

UNIQUE — 唯一约束

确保列中的所有值都不重复，但允许 NULL（大多数数据库中 NULL 可以有多个）。

SQL

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    email VARCHAR(100) UNIQUE
);

UNIQUE vs PRIMARY KEY 的区别：

特性	PRIMARY KEY	UNIQUE
NULL 值	❌ 不允许	✅ 允许
数量	每表只能 1 个	可以有多个
作用	行的唯一标识	列值唯一性保证

NOT NULL — 非空约束

确保列不能存储 NULL 值。

SQL

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50) NOT NULL,
    last_name VARCHAR(50) NOT NULL
);

CHECK — 检查约束

确保列中的值满足指定条件。

SQL

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    salary DECIMAL(10,2) CHECK (salary > 0),
    age INT CHECK (age >= 18 AND age <= 65),
    gender CHAR(1) CHECK (gender IN ('M', 'F'))
);

DEFAULT — 默认值

当插入数据未指定该列的值时，自动使用默认值。

SQL

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    status VARCHAR(20) DEFAULT 'active',
    hire_date DATE DEFAULT CURRENT_DATE,
    salary DECIMAL(10,2) DEFAULT 5000.00
);

约束设计原则

原则	说明
最小权限	只施加必要的约束，不要过度限制
就近校验	能在列级别定义的就不要用表级别
命名规范	给约束起有意义的名称，便于维护
业务优先	约束应该反映业务规则，而非技术限制

📝 基本语法

SQL

-- 创建表时定义约束
CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype PRIMARY KEY,
    column2 datatype NOT NULL,
    column3 datatype UNIQUE,
    column4 datatype CHECK (condition),
    column5 datatype DEFAULT value,
    column6 datatype,
    FOREIGN KEY (column6) REFERENCES other_table(column)
);

-- 添加约束（已有表）
ALTER TABLE table_name ADD CONSTRAINT constraint_name
    UNIQUE (column_name);

ALTER TABLE table_name ADD CONSTRAINT constraint_name
    CHECK (condition);

-- 删除约束
ALTER TABLE table_name DROP CONSTRAINT constraint_name;

💡 提示：

约束名称在数据库中应唯一，建议格式：表名_列名_约束类型

NOT NULL 只能用 ALTER TABLE ... MODIFY 添加，不能用 ADD CONSTRAINT

在已有数据的表上添加约束，可能因现有数据不满足条件而失败

📌 示例

示例：创建带约束的员工表

SQL

CREATE TABLE employees (
    employee_id   INT           PRIMARY KEY,
    first_name    VARCHAR(50)   NOT NULL,
    last_name     VARCHAR(50)   NOT NULL,
    email         VARCHAR(100)  UNIQUE NOT NULL,
    phone         VARCHAR(20),
    hire_date     DATE          NOT NULL DEFAULT CURRENT_DATE,
    salary        DECIMAL(10,2) NOT NULL CHECK (salary > 0),
    department_id INT,
    CONSTRAINT fk_emp_dept FOREIGN KEY (department_id)
        REFERENCES departments(department_id)
        ON DELETE SET NULL
);

-- 插入测试数据
INSERT INTO employees (employee_id, first_name, last_name, email, hire_date, salary, department_id)
VALUES (1, '张', '三', 'zhangsan@company.com', '2026-01-15', 8500.00, 1);

-- 以下语句会失败：
-- INSERT ... salary = -100    -- ❌ CHECK 约束
-- INSERT ... first_name NULL  -- ❌ NOT NULL 约束
-- INSERT ... email 重复       -- ❌ UNIQUE 约束

▶ 试一试

示例：为已有表添加和删除约束

SQL

-- 添加 CHECK 约束：工资不超过 500000
ALTER TABLE employees ADD CONSTRAINT chk_salary_max
    CHECK (salary <= 500000);

-- 添加 UNIQUE 约束：电话号码唯一
ALTER TABLE employees ADD CONSTRAINT uq_emp_phone
    UNIQUE (phone);

-- 删除约束
ALTER TABLE employees DROP CONSTRAINT chk_salary_max;

-- 添加外键约束
ALTER TABLE employees ADD CONSTRAINT fk_emp_dept
    FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id);

▶ 试一试

🎬 场景演练

场景一：电商订单系统的约束设计

设计订单表，确保数据完整性。

SQL

-- 产品表
CREATE TABLE products (
    product_id   INT           PRIMARY KEY,
    product_name VARCHAR(100)  NOT NULL,
    price        DECIMAL(10,2) NOT NULL CHECK (price > 0),
    stock        INT           NOT NULL DEFAULT 0 CHECK (stock >= 0),
    status       VARCHAR(20)   DEFAULT 'active' CHECK (status IN ('active', 'inactive', 'discontinued'))
);

-- 订单表
CREATE TABLE orders (
    order_id     INT           PRIMARY KEY,
    customer_id  INT           NOT NULL,
    order_date   DATE          NOT NULL DEFAULT CURRENT_DATE,
    total_amount DECIMAL(12,2) CHECK (total_amount > 0),
    status       VARCHAR(20)   DEFAULT 'pending' CHECK (status IN ('pending', 'confirmed', 'shipped', 'cancelled')),
    CONSTRAINT fk_order_customer FOREIGN KEY (customer_id)
        REFERENCES customers(customer_id)
);

-- 订单明细表（复合主键）
CREATE TABLE order_items (
    order_id   INT,
    product_id INT,
    quantity   INT NOT NULL CHECK (quantity > 0),
    unit_price DECIMAL(10,2) NOT NULL CHECK (unit_price > 0),
    PRIMARY KEY (order_id, product_id),
    FOREIGN KEY (order_id) REFERENCES orders(order_id) ON DELETE CASCADE,
    FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(product_id)
);

场景二：员工管理系统约束迁移

为已有表补充约束。

SQL

-- 现有表缺少约束，逐步添加

-- 1. 确保邮箱格式正确
ALTER TABLE employees ADD CONSTRAINT chk_email_format
    CHECK (email LIKE '%@%.%');

-- 2. 确保入职日期合理
ALTER TABLE employees ADD CONSTRAINT chk_hire_date
    CHECK (hire_date >= '2000-01-01' AND hire_date <= CURRENT_DATE);

-- 3. 确保部门外键关系
ALTER TABLE employees ADD CONSTRAINT fk_emp_dept
    FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id)
    ON DELETE SET NULL;

-- 4. 查看表的所有约束（SQL Server）
SELECT name, type_desc
FROM sys.objects
WHERE parent_object_id = OBJECT_ID('employees')
  AND type IN ('C', 'F', 'UQ', 'PK');

❓ 常见问题

Q：一张表可以有多个 UNIQUE 约束吗？ A：可以。一张表只能有一个 PRIMARY KEY，但可以有多个 UNIQUE 约束。例如邮箱和电话都可以分别设置 UNIQUE。

Q：外键会降低性能吗？ A：外键在写入时需要额外检查，会略微影响写入性能。但对于大多数应用来说，数据完整性比微小的性能差异更重要。高写入场景可考虑在应用层校验。

Q：CHECK 约束支持子查询吗？ A：大多数数据库的 CHECK 约束不支持子查询。如果需要跨表校验，应使用触发器（Trigger）或在应用层实现。

Q：DEFAULT 值和 NOT NULL 有什么关系？ A：如果设置了 NOT NULL 但没有 DEFAULT，插入时必须显式提供值。如果设置了 DEFAULT，插入时可以省略该列，自动使用默认值。两者经常搭配使用。

📖 小节

约束	作用	允许 NULL	允许多个
PRIMARY KEY	唯一标识行	❌	每表 1 个
FOREIGN KEY	引用其他表的主键	✅	✅
UNIQUE	列值唯一	✅	✅
NOT NULL	列不允许为空	❌	✅
CHECK	列值满足条件	取决于定义	✅
DEFAULT	未指定时的默认值	-	每列 1 个

约束是数据库的"第一道防线"，在数据写入时自动校验
优先在数据库层面定义约束，而非仅依赖应用层
给约束命名，便于后续维护和排错

📝 作业

创建一个 customers 表，包含：主键、非空姓名、唯一邮箱、电话（可选）、注册日期（默认当天）、年龄（18-120）。
创建一个 orders 表，外键关联 customers，订单金额必须大于 0，状态只能是 pending、paid、shipped、completed。
为已有的 employees 表添加一个 CHECK 约束，确保工资不低于最低工资标准 2000。
思考：如果删除 departments 表中某个部门，而 employees 表中还有员工属于该部门，不同的 ON DELETE 策略会产生什么结果？

下一课

下一节我们将通过实战：多表查询综合 — 综合运用 JOIN、子查询和集合运算解决真实业务场景。

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404 Not Found

约束与键

约束与键

🌍 生活类比

🎯 核心概念

PRIMARY KEY — 主键

FOREIGN KEY — 外键

UNIQUE — 唯一约束

NOT NULL — 非空约束

CHECK — 检查约束

DEFAULT — 默认值

约束设计原则

📝 基本语法

📌 示例

示例：创建带约束的员工表

示例：为已有表添加和删除约束

🎬 场景演练

场景一：电商订单系统的约束设计

场景二：员工管理系统约束迁移

❓ 常见问题

📖 小节

📝 作业

下一课

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