SQL约束条件详解 PRIMARY/FOREIGN KEY等用法指南-SQL-PHP中文网

主键是数据表的身份id，因为它唯一标识每条记录并定义其存在性。主键必须唯一且非空，可由单列或多列组成（复合主键）。实际应用中常见业务主键（如身份证号）和代理主键（如自增id或uuid），后者因稳定性和效率更高而更受推荐。主键不仅是查询和更新的基础，也是外键关联的前提，缺乏主键将导致数据库关系结构失效。

SQL约束条件详解 PRIMARY/FOREIGN KEY等用法指南

SQL约束条件是数据库管理系统中的核心机制，它们是一套规则，用于强制数据表的完整性、准确性和一致性。简单来说，它们确保你存入数据库的数据是“对的”且“有意义的”，特别是PRIMARY KEY（主键）和FOREIGN KEY（外键），它们分别定义了每条记录的唯一身份和表与表之间的关联逻辑。

SQL约束条件，这东西说实话，是数据库设计里最容易被忽视，但又至关重要的一环。它不是什么炫酷的新技术，而是实实在在的“数据守门员”。我个人觉得，很多时候我们为了快速开发，会把数据完整性的检查丢给应用层，觉得反正代码能控制。但经验告诉我，把这些底层规则交给数据库自己去执行，才是最稳妥、最高效的办法。你想啊，业务逻辑总在变，代码总在迭代，但数据的基本属性和关系，往往是相对稳定的。让数据库来强制这些规则，能从根本上避免脏数据、孤立数据，也能在多应用访问同一数据库时，提供统一的数据质量保障。这就像是给数据穿上了一层坚固的盔甲，不管外面风吹雨打，核心数据总是安全的。

为什么说主键是数据表的身份ID？

主键（PRIMARY KEY），这真的是一个数据表的“身份证号”。它不仅仅是用来唯一标识表中每一行记录的，更深层次地说，它定义了这条记录的“存在性”和“可识别性”。没有主键的表，就像一个没有门牌号的城市，你想找谁都得大海捞针。

从技术角度看，主键有几个非常明确的特性：它必须是唯一的（不能有重复值），而且不能为NULL（因为如果可以为NULL，那怎么保证唯一性呢？）。一个表只能有一个主键，但这个主键可以由一个或多个列组成（复合主键）。

在实际应用中，我们经常会看到两种主键：一种是“业务主键”，比如身份证号、产品SKU码。它们本身就具有业务含义，且在业务层面是唯一的。但这里有个小坑，业务主键可能会因为业务规则的调整而变化，或者因为数据录入错误而产生重复。另一种是“代理主键”（Surrogate Key），通常是一个自增的整数ID，或者UUID。这种主键没有任何业务含义，纯粹是为了数据库内部管理而生。我个人更倾向于使用代理主键，因为它稳定、简单、不随业务变化而变化，而且在关联查询时通常效率更高，因为整数ID的比较和索引效率是极高的。

主键的存在，不仅让数据查询和更新变得高效，更是建立表之间关系的基础。没有主键，外键就无从谈起，整个关系型数据库的精髓就失去了支撑。

-- 创建一个带有自增主键的表
CREATE TABLE Users (
    user_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, -- user_id 是主键，且自增
    username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,
    email VARCHAR(100) UNIQUE
);

-- 复合主键示例：订单明细表，一个订单可以有多个商品，商品在订单中是唯一的
CREATE TABLE OrderItems (
    order_id INT,
    product_id INT,
    quantity INT,
    PRIMARY KEY (order_id, product_id) -- order_id 和 product_id 组合作为主键
);

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外键如何保障数据关联的逻辑严谨性？

外键（FOREIGN KEY），这是关系型数据库“关系”二字的灵魂所在。它不像主键那样定义自身表的唯一性，而是定义了表与表之间的引用关系。简单来说，外键就是用来确保一个表中的数据，在另一个被引用的表中是真实存在的。这就像你写一篇论文引用别人的观点，外键就是那个引用，它确保你引用的内容确实来自某个具体的、存在的文献。

它的核心作用是维护“引用完整性”（Referential Integrity）。想象一下，如果你删除了一个用户，而这个用户在订单表里还有好几条订单记录，如果没有外键约束，这些订单记录就会变成“孤儿数据”，它们指向一个不存在的用户ID，数据就乱套了。外键就是为了防止这种混乱而生的。

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当你在一个表上定义外键时，它会引用另一个表（通常是主键）。这意味着，你不能在子表中插入一个在父表中不存在的引用值，也不能在父表中删除或更新一个被子表引用的值，除非你明确告诉数据库如何处理这些情况。

外键的强大之处还在于它对“级联操作”的支持：

ON DELETE CASCADE: 当父表中的记录被删除时，子表中所有引用该记录的行也跟着被删除。这很方便，但也非常危险，因为可能导致大量数据意外丢失。使用时务必谨慎再谨慎。
ON DELETE SET NULL: 当父表中的记录被删除时，子表中引用该记录的外键列会被设置为NULL。前提是该外键列允许为NULL。
ON DELETE RESTRICT (或 NO ACTION): 这是默认行为，如果父表中的记录被子表引用，则不允许删除父表中的记录。
ON UPDATE CASCADE: 当父表中的主键值更新时，子表中所有引用该主键的外键值也跟着更新。

选择哪种级联操作，完全取决于你的业务逻辑。我个人的经验是，对于核心业务数据，RESTRICT 或 NO ACTION 是最安全的，它会强制你在删除父数据前先处理子数据。而 CASCADE 虽然方便，但就像一把双刃剑，一旦用错，后果不堪设想。

-- 创建一个 Orders 表，其 user_id 列是 Users 表 user_id 的外键
CREATE TABLE Orders (
    order_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    user_id INT,
    order_date DATE NOT NULL,
    total_amount DECIMAL(10, 2) NOT NULL,
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES Users(user_id)
    -- ON DELETE RESTRICT 是默认行为，如果 Users 表中的用户有订单，则不能直接删除该用户
    -- ON DELETE CASCADE -- 如果用户被删除，其所有订单也跟着删除
    -- ON DELETE SET NULL -- 如果用户被删除，订单中的 user_id 设为 NULL
);

-- 尝试插入一个不存在的用户ID，会报错
-- INSERT INTO Orders (user_id, order_date, total_amount) VALUES (999, '2023-10-26', 100.00);

-- 假设 Users 表中 user_id 为 1 的用户有订单
-- 尝试删除 user_id 为 1 的用户，如果 ON DELETE 是 RESTRICT，会报错
-- DELETE FROM Users WHERE user_id = 1;

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除了主外键，还有哪些常用SQL约束能提升数据质量？

主键和外键是关系型数据库的骨架，但要让数据真正“健康”，还需要一些其他的约束来填充细节。它们虽然不如主外键那么“宏大”，但在保证数据质量方面同样不可或缺。

NOT NULL 约束： 这个最简单，也最容易理解。它就是强制某个列不能包含NULL值。NULL不是空字符串，它代表“未知”或“不存在”。在很多业务场景下，某个字段的值是必须存在的，比如用户的姓名、订单的创建日期。如果允许这些字段为NULL，那么后续的查询、统计和业务逻辑都会变得复杂甚至出错。说白了，NOT NULL 就是在说：“这个信息，你必须给我！”
```
CREATE TABLE Products (
    product_id INT PRIMARY KEY,
    product_name VARCHAR(255) NOT NULL, -- 产品名称不能为NULL
    price DECIMAL(10, 2) NOT NULL
);
```
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UNIQUE 约束：UNIQUE 约束确保一个列（或一组列）中的所有值都是唯一的。它和主键很像，但有几个关键区别：一个表可以有多个UNIQUE约束，而主键只能有一个；UNIQUE约束的列可以包含一个NULL值（有些数据库允许多个NULL，但通常只允许一个，因为NULL是“未知”，所以无法判断其是否与另一个“未知”相等），而主键列不允许NULL。这在需要确保某个字段唯一性但又不是主键的场景非常有用，比如用户的邮箱地址、产品的序列号。
```
CREATE TABLE Employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    employee_name VARCHAR(255) NOT NULL,
    email VARCHAR(255) UNIQUE -- 邮箱地址必须唯一
);
```
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CHECK 约束：CHECK 约束用于定义一个条件，所有插入或更新到该列的值都必须满足这个条件。这就像是给数据设定了一个“门槛”。比如，你可能希望某个数值列的值必须大于0，或者某个日期列的值不能是未来的日期，或者某个状态列的值必须是预定义列表中的一个。这个约束非常灵活，能帮你把很多业务规则直接下沉到数据库层面，避免了应用层代码的重复校验和潜在遗漏。
```
CREATE TABLE Payments (
    payment_id INT PRIMARY KEY,
    amount DECIMAL(10, 2) CHECK (amount > 0), -- 金额必须大于0
    payment_date DATE,
    status VARCHAR(50) CHECK (status IN ('Pending', 'Completed', 'Failed')) -- 状态必须是指定值之一
);
```
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DEFAULT 约束：DEFAULT 约束为列提供一个默认值。当你在插入新行时，如果某个列没有明确指定值，那么数据库会自动使用这个默认值。这对于那些在大多数情况下都有固定初始值的字段非常方便，比如创建时间（默认为当前时间）、订单状态（默认为“待处理”）。它减少了插入语句的复杂性，也保证了数据的一致性。
```
CREATE TABLE Tasks (
    task_id INT PRIMARY KEY,
    task_name VARCHAR(255) NOT NULL,
    status VARCHAR(50) DEFAULT 'Pending', -- 默认状态为 'Pending'
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP -- 默认创建时间为当前时间
);
```
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