📑 目录

1. 🎯 为什么需要表的约束？

真正约束字段的是数据类型，但是数据类型约束很单一，需要有一些额外的约束，更好地保证数据的合法性，从业务逻辑角度保证数据的正确性。比如有一个字段是 email，要求是唯一的。

表的约束很多，这里主要介绍如下几个： null/not null, default, comment, zerofill, primary key, auto_increment, unique key。

约束的最终目标：保证数据的完整性和可预期性。

核心思想：表的约束，本质上是通过约束手段，倒逼程序员插入正确的数据。反过来，站在 MySQL 视角，凡是插进来的数据都是符合数据约束的。

2. 🚫 空属性 (NULL / NOT NULL)

两个值：null（默认的）和 not null（不为空）。

数据库默认字段基本都是字段为空，但是实际开发时，尽可能保证字段不为空，因为数据为空没办法参与运算。

mysql> select null;
+------+
| NULL |
+------+
| NULL |
+------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select 1+null;
+--------+
| 1+null |
+--------+
|   NULL |
+--------+
1 row in set (0.00 sec)

2.1 案例：创建班级表

创建一个班级表，包含班级名和班级所在的教室。

站在正常的业务逻辑中：

  • 如果班级没有名字，你不知道你在哪个班级
  • 如果教室名字可以为空，就不知道在哪上课

所以我们在设计数据库表的时候，一定要在表中进行限制，满足上面条件的数据就不能插入到表中。这就是 “约束”。

mysql> create table myclass(
    -> class_name varchar(20) not null,
    -> class_room varchar(10) not null);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql> desc myclass;
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field      | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| class_name | varchar(20) | NO   |     | NULL    |       |
| class_room | varchar(10) | NO   |     | NULL    |       |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
//插入数据时,没有给教室数据插入失败：
mysql> insert into myclass(class_name) values('class1');
ERROR 1364 (HY000): Field 'class_room' doesn't have a default value

注意：show create table myclass\G 会显示自动添加 other varchar(20) default null。

3. 🏷️ 默认值 (DEFAULT)

默认值：某一种数据会经常性地出现某个具体的值，可以在一开始就指定好，在需要真实数据的时候，用户可以选择性地使用默认值。

mysql> create table tt10 (
    -> name varchar(20) not null,
    -> age tinyint unsigned default 0,
    -> sex char(2) default '男'
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> desc tt10;
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type                | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| name  | varchar(20)         | NO   |     | NULL    |       |
| age   | tinyint(3) unsigned | YES  |     | 0       |       |
| sex   | char(2)             | YES  |     | 男      |       |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+

默认值的生效：数据在插入的时候不给该字段赋值，就使用默认值。

mysql> insert into tt10(name) values('zhangsan');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from tt10;
+----------+------+------+
| name     | age  | sex  |
+----------+------+------+
| zhangsan |    0 | 男   |
+----------+------+------+

关键点：

  • 只有设置了 default 的列，才可以在插入值的时候，对列进行省略。
  • not null 和 default 一般不需要同时出现，因为 default 本身有默认值，不会为空。
  • default 和 not null 不冲突，而是相互补充的。
  • 当用户想要插入的时候（NULL和合法数据），当用户忽略这一列的时候，使用默认值（如果设置了），如果没有设置，直接报错。

4. 📝 列描述 (COMMENT)

列描述：comment，没有实际含义，专门用来描述字段，会根据表创建语句保存，用来给程序员或 DBA 来进行了解。

mysql> create table tt12 (
    -> name varchar(20) not null comment '姓名',
    -> age tinyint unsigned default 0 comment '年龄',
    -> sex char(2) default '男' comment '性别'
    -> );
--注意：not null和defalut一般不需要同时出现，因为default本身有默认值，不会为空

通过 desc 查看不到注释信息，这是一种软性约束，相当于注释。

mysql> desc tt12;
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type                | Null | Key | Default | Extra |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| name  | varchar(20)         | NO   |     | NULL    |       |
| age   | tinyint(3) unsigned | YES  |     | 0       |       |
| sex   | char(2)             | YES  |     | 男      |       |
+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+

通过show可以看到：

mysql> show create table tt12\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: tt12
Create Table: CREATE TABLE `tt12` (
  `name` varchar(20) NOT NULL COMMENT '姓名',
  `age` tinyint(3) unsigned DEFAULT '0' COMMENT '年龄',
  `sex` char(2) DEFAULT '男' COMMENT '性别'
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=gbk
1 row in set (0.00 sec)

5. 🔢 ZEROFILL

刚开始学习数据库时，很多人对数字类型后面的长度很迷茫。通过 show 看看 tt3 表的建表语句：

mysql> show create table tt3\G
    ***************** 1. row *****************
           Table: tt3
    Create Table: CREATE TABLE `tt3` (
      `a` int(10) unsigned DEFAULT NULL,
      `b` int(10) unsigned DEFAULT NULL
    ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=gbk
    1 row in set (0.00 sec)

可以看到 int(10)，这个代表什么意思呢？整型不是 4 字节吗？这个 10 又代表什么呢？其实没有 zerofill 这个属性，括号内的数字是毫无意义的。a 和 b 列就是前面插入的数据，如下：

mysql> insert into tt3 values(1,2);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from tt3;
    +------+------+
    | a    | b    |
    +------+------+
    |    1 |    2 |
    +------+------+

但是对列添加了 zerofill 属性后，显示的结果就有所不同了。修改 tt3 表的属性：

mysql> alter table tt3 change a a int(5) unsigned zerofill;

mysql> show create table tt3\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: tt3
Create Table: CREATE TABLE `tt3` (
  `a` int(5) unsigned zerofill DEFAULT NULL,  --具有了zerofill
  `b` int(10) unsigned DEFAULT NULL
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=gbk
1 row in set (0.00 sec)

对a列添加了zerofill属性，再进行查找，返回如下结果：

mysql> select * from tt3;
+-------+------+
| a     | b    |
+-------+------+
| 00001 |    2 |
+-------+------+

这次可以看到 a 的值由原来的 1 变成 00001，这就是 zerofill 属性的作用，如果宽度小于设定的宽度（这里设置的是 5），自动填充 0。要注意的是，这只是最后显示的结果，在 MySQL 中实际存储的还是 1。为什么是这样呢？我们可以用 hex 函数来证明。

mysql> select a, hex(a) from tt3;
+-------+--------+
| a     | hex(a) |
+-------+--------+
| 00001 | 1      |
+-------+--------+

可以看出数据库内部存储的还是 1，00001 只是设置了 zerofill 属性后的一种格式化输出而已。

总结：int(10) 中的 10 表示显示宽度，配合 zerofill 使用，不足位数时在前面补0。10 足以将所有的整数包含，表示 10 位（10进制）。(为什么建表默认宽度为10？)

6. 🔑 主键 (PRIMARY KEY)

主键：primary key 用来唯一的约束该字段里面的数据，不能重复，不能为空，一张表中最多只能有一个主键；主键所在的列通常是整数类型。

核心作用：用于唯一标识数据，就像身份证号一样，得到身份证号就可以得到其他关于用户的数据（出生日期，年龄等）。

6.1 创建表时指定主键

mysql> create table tt13 (
->  id int unsigned primary key comment '学号不能为空',
->  name varchar(20) not null);
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> desc tt13;
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type             | Null | Key | Default | Extra |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(10) unsigned | NO   | PRI | NULL    |       | <= key 中 pri表示该字段是主键
| name  | varchar(20)      | NO   |     | NULL    |       |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+

主键约束：主键对应的字段中不能重复，一旦重复，操作失败。

mysql> insert into tt13 values(1, 'aaa');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into tt13 values(1, 'aaa');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'PRIMARY'

6.2 追加与删除主键

当表创建好以后但是没有主键的时候，可以再次追加主键：

alter table 表名 add primary key(字段列表)

删除主键：

alter table 表名 drop primary key;

mysql> alter table tt13 drop primary key;
mysql> desc tt13;
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type             | Null | Key | Default | Extra |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+
| id    | int(10) unsigned | NO   |     | NULL    |       | 
| name  | varchar(20)      | NO   |     | NULL    |       |
+-------+------------------+------+-----+---------+-------+

6.3 复合主键

在创建表的时候，在所有字段之后，使用 primary key(主键字段列表) 来创建主键，如果有多个字段作为主键，可以使用复合主键。

mysql> create table tt14(
-> id int unsigned,
-> course char(10) comment '课程代码',
-> score tinyint unsigned default 60 comment '成绩',
-> primary key(id, course) -- id和course为复合主键
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> desc tt14;
+--------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| Field  | Type                | Null | Key | Default | Extra |
+--------+---------------------+------+-----+---------+-------+
| id     | int(10) unsigned    | NO   | PRI | 0       |       | <= 这两列合成主键
| course | char(10)            | NO   | PRI |         |       |
| score  | tinyint(3) unsigned | YES  |     | 60      |       |
+--------+---------------------+------+-----+---------+-------+

mysql> insert into tt14 (id,course)values(1, '123');
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)

mysql> insert into tt14 (id,course)values(1, '123');
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1-123' for key 'PRIMARY' -- 主键冲突

注意：不能插入复合主键（整体）相同的数据，复合主键中有一个相同时，可以正常插入。比如一门课可以被多个人选，但不能插入已经存在过的相同数据。

7. 📈 自增长 (AUTO_INCREMENT)

auto_increment：当对应的字段不给值时，会自动地被系统触发，系统会从当前字段中已经有的最大值 +1 操作，得到一个新的不同的值。通常和主键搭配使用，作为逻辑主键。

7.1 自增长的特点

  • 任何一个字段要做自增长，前提是本身是一个索引（key一栏有值）
  • 自增长字段必须是整数
  • 一张表最多只能有一个自增长

7.2 案例

mysql> create table tt21(
    -> id int unsigned primary key auto_increment,
    -> name varchar(10) not null default ''
    -> );

mysql> insert into tt21(name) values('a');
mysql> insert into tt21(name) values('b');

mysql> select * from tt21;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | a    |
|  2 | b    |
+----+------+

在插入后获取上次插入的 AUTO_INCREMENT 的值（批量插入获取的是第一个值）：

mysql > select last_insert_id();
+------------------+
| last_insert_id() |
+------------------+
|                1 |
+------------------+

索引：

  • 在关系数据库中，索引是一种单独的、物理的对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种存储结构，它是某个表中一列或若干列值的集合和相应的指向表中物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单。索引的作用相当于图书的目录，可以根据目录中的页码快速找到所需的内容。
  • 索引提供指向存储在表的指定列中的数据值的指针，然后根据您指定的排序顺序对这些指针排序。数据库使用索引以找到特定值，然后顺指针找到包含该值的行。这样可以使对应于表的SQL语句执行得更快，可快速访问数据库表中的特定信息。
    自增主键的跳跃：如果手动插入一个较大的值，后续自增会在此基础上继续。
insert into tt21(name) values(1000,'c');  -- 手动指定id为1000
insert into tt21(name) values('c');        -- 自增为1001

-- 结果：
-- id    name
-- 1     a
-- 2     b
-- 1000  c
-- 1001  c

指定自增起始值：

create table t22(
id int unsigned primary key auto_increment,
name varchar(20) not null
)auto_increment = 5000;
-- 默认主键从5000开始自增，如果没有设置自增主键默认为1

8. 🆔 唯一键 (UNIQUE KEY)

一张表中有往往有很多字段需要唯一性，数据不能重复，但是一张表中只能有一个主键：唯一键就可以解决表中有多个字段需要唯一性约束的问题。

唯一键的本质和主键差不多，唯一键允许为空，而且可以多个为空，空字段不做唯一性比较。

8.1 主键与唯一键的区别

特性 主键 (PRIMARY KEY) 唯一键 (UNIQUE KEY)
空值 不能为空 可以为空，且多个为空不冲突
唯一性 全局唯一 局部唯一（标记某一列中数据不能重复）
数量 一张表最多一个 一张表可以有多个

理解：对象的所有属性中会有多个唯一的属性，可以将其中一个说明为主键，另外的对象的唯一属性声明为唯一键。

8.2 案例

假设一个场景(当然，具体可能并不是这样，仅仅为了帮助大家理解)
比如在公司，我们需要一个员工管理系统，系统中有一个员工表，员工表中有两列信息，一个身份证号码，一个是员工工号，我们可以选择身份号码作为主键。
而我们设计员工工号的时候，需要一种约束：而所有的员工工号都不能重复。
具体指的是在公司的业务上不能重复，我们设计表的时候，需要这个约束，那么就可以将员工工号设计成为唯一键。
一般而言，我们建议将主键设计成为和当前业务无关的字段，这样，当业务调整的时候，我们可以尽量不会对
主键做过大的调整。

mysql> create table student (
    -> id char(10) unique comment '学号，不能重复，但可以为空',
    -> name varchar(10)
    -> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> insert into student(id, name) values('01', 'aaa');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into student(id, name) values('01', 'bbb'); --唯一约束不能重复
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '01' for key 'id'

mysql> insert into student(id, name) values(null, 'bbb'); -- 但可以为空
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from student;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
| 01   | aaa  |
| NULL | bbb  |
+------+------+

9. 🔗 外键 (FOREIGN KEY)

外键用于定义主表和从表之间的关系：外键约束主要定义在从表上，主表则必须是有主键约束或 unique 约束。当定义外键后，要求外键列数据必须在主表的主键列存在或为 null。

9.1 语法

foreign key (字段名) references 主表(列)

9.2 为什么需要外键？

理论上，我们不创建外键约束，就正常建立学生表以及班级表，该有的字段我们都有。此时，在实际使用的时候，可能会出现什么问题？

有没有可能插入的学生信息中有具体的班级，但是该班级却没有在班级表中？比如只开了100班、101班，但是在上课的学生里面竟然有102班的学生（这个班目前并不存在），这很明显是有问题的。

因为此时两张表在业务上是有相关性的，但是在业务上没有建立约束关系，那么就可能出现问题。

解决方案就是通过外键完成的。建立外键的本质其实就是把相关性交给 MySQL 去审核了，提前告诉 MySQL 表之间的约束关系，那么当用户插入不符合业务逻辑的数据的时候，MySQL 不允许你插入。

9.3 案例

先创建主键表：

create table myclass (
    id int primary key,
    name varchar(30) not null comment'班级名'
);

再创建从表：

create table stu (
    id int primary key,
    name varchar(30) not null comment '学生名',
    class_id int,
    foreign key (class_id) references myclass(id)
);

正常插入数据：

mysql> insert into myclass values(10, 'C++大牛班'),(20, 'java大神班');
Query OK, 2 rows affected (0.03 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> insert into stu values(100, '张三', 10),(101, '李四',20);
Query OK, 2 rows affected (0.01 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

插入一个班级号为 30 的学生，因为没有这个班级，所以插入不成功：

mysql> insert into stu values(102, 'wangwu',30);
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row:
a foreign key constraint fails (mytest.stu, CONSTRAINT stu_ibfk_1 
FOREIGN KEY (class_id) REFERENCES myclass (id))

插入班级 id 为 null，比如来了一个学生，目前还没有分配班级：

mysql> insert into stu values(102, 'wangwu', null);

总结：外键的作用：1. 从表和主表的关联关系；2. 产生外键约束。

如何理解外键约束

首先我们承认，这个世界是数据很多都是相关性的。
理论上，上面的例子，我们不创建外键约束，就正常建立学生表，以及班级表，该有的字段我们都有.
此时，在实际使用的时候，可能会出现什么问题？
有没有可能插入的学生信息中有具体的班级，但是该班级却没有在班级表中？
比如比特只开了比特100班，比特101班，但是在上课的学生里面竟然有比特102班的学生(这个班目前并不存在)，这很明显是有问题的。
因为此时两张表在业务上是有相关性的，但是在业务上没有建立约束关系，那么就可能出现问题。
解决方案就是通过外键完成的。建立外键的本质其实就是把相关性交给mysql去审核了，提前告诉mysql
表之间的约束关系，那么当用户插入不符合业务逻辑的数据的时候，mysql不允许你插入。

10. 📦 综合案例

有一个商店的数据，记录客户及购物情况，有以下三个表组成：

  • 商品 goods(商品编号 goods_id，商品名 goods_name, 单价 unitprice, 商品类别 category, 供应商 provider)
  • 客户 customer(客户号 customer_id,姓名 name,住址 address,邮箱 email,性别 sex，身份证 card_id)
  • 购买 purchase(购买订单号 order_id,客户号 customer_id,商品号 goods_id,购买数量 nums)

要求：

  • 每个表的主外键
  • 客户的姓名不能为空值
  • 邮箱不能重复
  • 客户的性别 (男，女)

SQL 实现：

-- 创建数据库
create database if not exists bit32mall
default character set utf8 ;

-- 选择数据库
use bit32mall;

-- 创建数据库表
-- 商品
create table if not exists goods
(
    goods_id  int primary key auto_increment comment '商品编号',
    goods_name varchar(32) not null comment '商品名称',
    unitprice  int  not null default 0  comment '单价，单位分',
    category  varchar(12) comment '商品分类',
    provider  varchar(64) not null comment '供应商名称'
);

-- 客户
create table if not exists customer
(
    customer_id  int primary key auto_increment comment '客户编号',
    name varchar(32) not null comment '客户姓名',
    address  varchar(256)  comment '客户地址',
    email  varchar(64)  unique key comment '电子邮箱',
    sex  enum('男','女') not null comment '性别',
    card_id char(18) unique key comment '身份证'
);

-- 购买
create table if not exists purchase
(
    order_id  int primary key auto_increment comment '订单号',
    customer_id int comment '客户编号',
    goods_id  int  comment '商品编号',  
    nums  int  default 0 comment '购买数量',
    foreign key (customer_id) references customer(customer_id),
    foreign key (goods_id) references goods(goods_id)
);

11. 📝 小总结

表的约束是 MySQL 数据库设计中至关重要的一环，它确保了数据的完整性、一致性和可预期性。本文详细介绍了 MySQL 中常见的 8 种约束：

约束类型 作用 关键点
NOT NULL 字段不能为空 保证数据完整性
DEFAULT 设置默认值 简化插入操作
COMMENT 字段描述 便于维护理解
ZEROFILL 格式化显示 不影响实际存储
PRIMARY KEY 唯一标识记录 非空+唯一，一张表一个
AUTO_INCREMENT 自动生成唯一值 常与主键搭配
UNIQUE KEY 保证字段唯一 可为空，一张表多个
FOREIGN KEY 表间关联约束 保证数据参照完整性

面试核心：理解每种约束的本质和适用场景，特别是主键与唯一键的区别、外键的作用原理。

12. 💡 经典面试题

面试题 1：主键和唯一键有什么区别？

解答：

  1. 空值约束不同：主键不能为空（NOT NULL），唯一键可以为空，且多个空值不冲突。
  2. 唯一性范围不同：主键是全局唯一的，唯一键是局部唯一的（标记某一列中数据不能重复）。
  3. 数量限制不同：一张表最多只能有一个主键，但可以有多个唯一键。
  4. 业务含义不同：主键更多的是标识唯一性（如身份证号），而唯一键更多的是保证在业务上不要和别的信息出现重复（如员工工号）。

面试题 2：什么是复合主键？使用场景是什么？

解答：
复合主键是指由多个字段共同组成的主键。例如在学生选课表 tt14 中，(id, course) 作为复合主键，表示一个学生可以选多门课，一门课可以被多个学生选，但同一个学生不能重复选同一门课。复合主键要求所有字段的组合值必须唯一。

面试题 3：外键的作用是什么？不使用外键会有什么问题？

解答：
外键用于定义主表和从表之间的关联关系，并产生外键约束。它的核心作用是保证数据的参照完整性。

如果不使用外键，虽然可以正常建立表结构，但在业务上可能会出现数据不一致的问题。例如，学生表中引用了班级ID，但该班级ID在班级表中并不存在。使用外键后，MySQL 会自动检查插入的数据是否符合约束，不符合则拒绝插入，从而保证数据的业务逻辑正确性。

面试题 4：ZEROFILL 的作用是什么？它会影响实际存储的数据吗？

解答：
ZEROFILL 的作用是在显示时，如果数值的宽度小于设定的宽度，则在前面自动填充0。例如 int(5) zerofill 会将数值 1 显示为 00001。

它不会影响实际存储的数据，只是格式化输出。可以通过 hex() 函数验证，数据库内部存储的仍然是原始数值。没有 zerofill 属性时，括号内的数字（显示宽度）是毫无意义的。

# mysql # 面试 # 数据库
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