MySQL数据库高级（一）——数据完整性

MySQL数据库高级（一）——数据完整性

一、数据完整性简介

1、数据完整性简介

数据冗余是指数据库中存在一些重复的数据，数据完整性是指数据库中的数据能够正确反应实际情况。
数据的完整性是指数据的可靠性和准确性，数据完整性类型有四种：
A、实体完整性：实体的完整性强制表的标识符列或主键的完整性(通过唯一约束，主键约束或标识列属性)。
B、域完整性：限制类型(数据类型)，格式(通过检查约束和规则)，可能值范围(通过外键约束，检查约束，默认值定义，非空约束和规则)。
C、引用完整性：在删除和输入记录时，引用完整性保持表之间已定义的关系。引用完整性确保键值在所有表中一致，不能引用不存在的值.如果一个键。
D、自定义完整性：用户自己定义的业务规则，比如使用触发器实现自定义业务规则。

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2、数据完整性实现方式

MySQL不支持Check约束，虽然可以在列上添加check约束，但不起作用。

二、实体完整性实现

1、实体完整性的实现简介

实体完整性的实现有两种方式：
A、主键约束：一张表只能有一列设置主键，值必须唯一，不允许为空，innoDB存储引擎，主键就是索引。
B、唯一值约束：一张表可以有多个列添加唯一值约束，一直允许一条记录为空值。
实体完整性，由主键和唯一性约束来实现，确保表中记录有一列唯一标识。主键又分为Primary key 和AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY两种。

2、主键

MySQL的主键名总是PRIMARY， 当创建主键约束时，如果表的存储引擎是innoDB，系统默认会在所在的列和列组合上建立对应的唯一索引。
主键约束相当于唯一约束与非空约束的组合，主键约束列不允许重复，也不允许出现空值；多列组合的主键约束，列都不允许为空值，并且组合的值不允许重复。每个表最多只允许一个主键，建立主键约束可以在列级别创建，也可以在表级别上创建。
A、创建表时指定主键
创建表时指定主键的方式一：

create table product
 (
 productID int PRIMARY KEY,
 pName VARCHAR(10),
 price DOUBLE
 )ENGINE=MyISAM default CHARSET=utf8;

创建表时指定主键的方式二：

create table product
 (
 productID int,
 pName VARCHAR(10),
 price DOUBLE,
 CONSTRAINT pk_s_productID PRIMARY KEY(productID)
 )ENGINE=MyISAM default CHARSET=utf8;

在指定主键的表中插入记录时，不允许插入重复的ID，如果不指定主键的值，默认为0。
MyISAM类型的存储引擎不会在主键列上创建索引，表中记录的存储顺序与插入顺序相同。

InnoDB存储引擎会自动在主键列上创建索引，插入的记录会根据主键的值的顺序排放。
alter table product ENGINE=InnoDB;

B、增加主键
alter table TStudent add primary key(studentid);
C、删除主键
alter table TStudent drop primary key;

3、自增主键

AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY
如果不指定主键值，会自动在现有主键值的最大值上自动增加1作为新记录的主键，主键值默认从1开始。可以在数据数据类型整数型的列上添加自增主键。

A、创建表时指定自增自增列

create table product
 (
 productID int PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT not NULL,
 pName VARCHAR(10),
 price DOUBLE
 )ENGINE=MyISAM default CHARSET=utf8;

B、为现有的表指定自增列
alter table TStudent modify column studentID int PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT;

C、删除表中自增列
alter table TStudent modify column studentID int not NULL;
删除自增列，仍然时主键，但是没有自增长功能

4、复合主键

使用表的两列或多列创建主键。
A、创建表时指定复合主键

create table student
 (
 studentID int,
 id INT,
 sname VARCHAR(10),
 score int,
 PRIMARY KEY(studentid,id)
 )ENGINE=MyISAM default CHARSET=utf8;

B、给表增加复合主键
alter table student add PRIMARY KEY(sudentID,id);
C、删除复合主键
alter table student drop PRIMARY KEY;

5、唯一约束

UNIQUE KEY，唯一约束，指定某列和几列组合的数据不能重复。
A、创建表时指定唯一性约束

create table score
 (sname VARCHAR(10) UNIQUE,
 score int not NULL
 );

B、给现有列增加唯一性约束
alter table score add CONSTRAINT uc_sname UNIQUE(sname);
如果表中现有记录有重复值，不允许添加唯一性约束。可以通过聚合函数，查找有重复值的记录，删除，再创建唯一性约束。
C、创建复合唯一性约束

create table student
 (
 studentID int,
 id INT,
 sname VARCHAR(10),
 score int,
 CONSTRAINT uc_id UNIQUE(studentID, id)
 )ENGINE=MyISAM default CHARSET=utf8;

D、删除列的唯一性约束
alter table score drop index uc_sname;

三、域完整性

1、默认值

在表中插入一条新的记录时，如果没有为该字段赋值，那么数据库系统会自动为该字段赋一条默认值。

create table st
(
sid INT not null primary key auto_increment,
sname varchar(10),
subject varchar(20) default '软件工程',
entertime TIMESTAMP default now()
);

给表中一列添加默认值约束：
alter table st modify column subject VARCHAR(20) default '计算机科学与技术';
删除表中一列的默认值约束：
alter table st modify column subject VARCHAR(20) default NULL;

2、创建非空约束

非空约束用于确保当前列的值不为空值，非空约束只能出现在表对象的列上。
Null类型特征： 所有的类型的值都可以是null，包括int、float等数据类型 空字符串是不等于NULL，0也不等于NULL。
A、创建表时给列指定非空约束

create table score
 (sname VARCHAR(10) not NULL,
 score int not NULL
 );

B、给指定列指定非空约束
alter table score modify column score int not NULL;
C、删除非空约束
alter table score modify column score int;

3、检查check

check关键字，在插入新行或者更改已有行时才起作用，作用是阻止不满足条件的值进入该列，对null值无效，因为插入null就相当于没有插入。一个列可有多个check。
age int check(age between 10 and 20);
目前MySQL不支持check约束，微软MSSQL支持Check约束，但创建表时可以指定Check约束，但不起作用。

四、参照完整性

1、参照完整性简介

MySQL参照完整性一般是通过MySQL外键(foreign key)实现的。
外键（仅innoDB支持）所引用表的列必须是主键。
外键声明包括三个部分：
A、哪个列或列组合是外键
B、指定外键参照的表和列
C、参照动作[cascade（级联操作），restrict（拒绝操作），set null（设为空），no action，set default]。
如果外键约束指定了参照动作，主表记录做修改，删除，从表引用的列会做相应修改，或不修改，拒绝修改或设置为默认值。
引用表的列名必须是主键，且在删除引用表时必须删除引用关系或者删除当前表。

2、创建表时指定外键

创建两张表，学生表student和成绩表score，成绩表的sid列的取值参照学生表（学生表student的sid列设置为主键，且表的存储引擎为innodb，成绩表score的存储引擎也必须设置为innodb）。

create table student
(
sid int not null primary key,
sname varchar(20)
) engine=innodb;
create table score
(
sid int not null,
mark INT,
constraint score_fk FOREIGN KEY (sid)
references student(sid) on delete cascade on update cascade
) engine=innodb;

在学生表插入一条记录
insert into student values (1,'孙悟空')
在成绩表插入一条记录，学号是1，成功。
insert into score values (1,98)
在成绩表插入一条记录，学号是2，失败。
insert into score values (2,88)
在学生表插入学号是2的一条记录
insert into student values (2,'唐僧')
再在成绩表插入一条学号是2的记录，成功，证明外键参照成功。
insert into score values (2,88);

3、删除参照约束

ALTER TABLEscoreDROP FOREIGN KEYscore_fk;

4、给现有表增加参照约束

ALTER TABLEscoreADD CONSTRAINTscore_fk2FOREIGN KEY (sid) REFERENCESstudent(sid);

5、验证级联动作删除和更新

在score表创建的参照完整性，删除动作和更新动作的参照动作选择了cascade（级联操作），当学生表的sid更新时，分数表score的相应的sid也会更新，当学生被删除，分数表对应的sid的记录也会自动删除。
更新学生表学号是1的学生的学号为10
update student set sid=10 where sid=1
查看成绩表，可以看到以前学号是1的已经变成了10
select * from score
删除学生表学号是2的学生
delete from student where sid=2
可以看到成绩表，该学生的成绩已经级联删除
select * from score

6、验证级联动作No Aaction

级联动作设置为NO ACTION，如果子表中有匹配的记录,则不允许对父表对应候选键进行update/delete操作。
Restrict动作同no action，都是立即检查外键约束。
将参照动作设置为no action，如果成绩表score有该学生sid，将不能更改学生表student表的学生sid列，也不能删除该学生。除非你先删除该学生的成绩，再删除该学生。
删除score表的外键约束
ALTER TABLEscoreDROP FOREIGN KEYscore_fk;
增加score表的sid列外键约束

ALTER TABLE `score` ADD CONSTRAINT `score_fk` 
FOREIGN KEY (`sid`) REFERENCES `student` (`sid`)
 ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION;

更新学号是10的学生的学号，失败
update student set sid=11 where sid=10
删除学号是10的学生，失败
delete from student where sid=10
需要先删除该学生成绩表中的记录，再删除该学生。

delete from student where sid=10
delete from score where sid=10;

7、验证级联动作Set NULL

在父表上update/delete记录时，将子表上匹配记录的列设为null ，要注意子表的外键列不能为not null。
删除成绩表的外键约束
ALTER TABLEscoreDROP FOREIGN KEYscore_fk;
增加成绩表的sid列外键约束，参照动作为set null
ALTER TABLEscoreADD CONSTRAINTscore_fkFOREIGN KEY (sid) REFERENCESstudent(sid) ON DELETE SET NULL ON UPDATE SET NULL;
修改成绩表的sid列默认值为NULL

ALTER TABLE `score` MODIFY COLUMN `sid` INTEGER(11) DEFAULT NULL;
insert into student values (1,'孙悟空')
insert into student values (2,'猪八戒')
insert into score values (1,98)
insert into score values (2,88)

删除学生表中学号1的学生
delete from student where sid=1
查看成绩表，成绩表中学号为1的列为NULL
select * from score