【MySQL】完整性约束条件与设计范式

完整性约束条件

概念：

对表中的数据进行限定，保证数据的正确性、有效性和完整性。

分类：

1. 主键约束：primary key
2. 非空约束：not null
3. 唯一约束：unique
4. 外键约束：foreign key

非空约束：not null，值不能为null

1. 创建表时添加约束

CREATE TABLE stu(
    id INT,
    NAME VARCHAR(20) NOT NULL -- name为非空
);

1. 创建表完后，添加非空约束

ALTER TABLE stu MODIFY NAME VARCHAR(20) NOT NULL;

1. 删除name的非空约束

ALTER TABLE stu MODIFY NAME VARCHAR(20);

唯一约束：unique，值不能重复

1. 创建表时，添加唯一约束

CREATE TABLE stu(
	id INT,
	phone_number VARCHAR(20) UNIQUE -- 添加了唯一约束
);

注意mysql中，唯一约束限定的列的值可以有多个null

1. 删除唯一约束

    `ALTER TABLE stu DROP INDEX phone_number;`
   

2. 在创建表后，添加唯一约束
   
   ALTER TABLE stu MODIFY phone_number VARCHAR(20) UNIQUE;

主键约束：primary key

1. 注意：

   1. 含义：非空且唯一
   2. 一张表只能有一个字段为主键
   3. 主键就是表中记录的唯一标识

2. 在创建表时，添加主键约束

   create table stu(
   	id int primary key,-- 给id添加主键约束
   	name varchar(20)
   );
   

3. 删除主键

   -- 错误
   alter table stu modify id int ;
   --正确
   ALTER TABLE stu DROP PRIMARY KEY;
   

4. 创建完表后，添加主键
   
   ALTER TABLE stu MODIFY id INT PRIMARY KEY;

自动增长：

1. 概念：如果某一列是数值类型的，使用 auto_increment 可以来完成值得自动增长

2. 在创建表时，添加主键约束，并且完成主键自增长

   create table stu(
   	id int primary key auto_increment,-- 给id添加主键约束
   	name varchar(20)
   );
   

   1. 删除自动增长
      
      ALTER TABLE stu MODIFY id INT;

   2. 添加自动增长
      
      ALTER TABLE stu MODIFY id INT AUTO_INCREMENT;

外键约束：foreign key

解释：让表于表产生关系，从而保证数据的正确性。

1. 在创建表时，可以添加外键

   • 语法：

   create table 表名(
   	....
   	外键列
   	constraint 外键名称 foreign key (外键列名称) references 主表名称(主表列名称)
   );
   

2. 删除外键
   
   ALTER TABLE 表名 DROP FOREIGN KEY 外键名称;

3. 创建表之后，添加外键
   
   ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称);

4. 级联操作

   • 添加级联操作

   ALTER TABLE 表名 ADD CONSTRAINT 外键名称 FOREIGN KEY (外键字段名称) REFERENCES 主表名称(主表列名称) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE;
   

分类：

级联更新：ON UPDATE CASCADE

级联删除：ON DELETE CASCADE

数据库的设计

多表之间的关系

分类：

1. 一对一(了解)：
   • 如：人和身份证
   • 分析：一个人只有一个身份证，一个身份证只能对应一个人
2. 一对多(多对一)：
   • 如：部门和员工
   • 分析：一个部门有多个员工，一个员工只能对应一个部门
3. 多对多：
   • 如：学生和课程
   • 分析：一个学生可以选择很多门课程，一个课程也可以被很多学生选择

实现关系：

1. 一对多(多对一)：
   • 如：部门和员工
   • 实现方式：在多的一方建立外键，指向一的一方的主键。
2. 多对多：
   • 如：学生和课程
   • 实现方式：多对多关系实现需要借助第三张中间表。中间表至少包含两个字段，这两个字段作为第三张表的外键，分别指向两张表的主键
3. 一对一(了解)：
   • 如：人和身份证
   • 实现方式：一对一关系实现，可以在任意一方添加唯一外键指向另一方的主键。

案例

-- 创建旅游线路分类表 tab_category
-- cid 旅游线路分类主键，自动增长
-- cname 旅游线路分类名称非空，唯一，字符串 100
CREATE TABLE tab_category (
	cid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	cname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE
);

-- 创建旅游线路表 tab_route
/*
rid 旅游线路主键，自动增长
rname 旅游线路名称非空，唯一，字符串 100
price 价格
rdate 上架时间，日期类型
cid 外键，所属分类
*/
CREATE TABLE tab_route(
	rid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	rname VARCHAR(100) NOT NULL UNIQUE,
	price DOUBLE,
	rdate DATE,
	cid INT,
	FOREIGN KEY (cid) REFERENCES tab_category(cid)
);

/*创建用户表 tab_user
uid 用户主键，自增长
username 用户名长度 100，唯一，非空
password 密码长度 30，非空
name 真实姓名长度 100
birthday 生日
sex 性别，定长字符串 1
telephone 手机号，字符串 11
email 邮箱，字符串长度 100
*/
CREATE TABLE tab_user (
	uid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	username VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,
	PASSWORD VARCHAR(30) NOT NULL,
	NAME VARCHAR(100),
	birthday DATE,
	sex CHAR(1) DEFAULT '男',
	telephone VARCHAR(11),
	email VARCHAR(100)
);

/*
创建收藏表 tab_favorite
rid 旅游线路 id，外键
date 收藏时间
uid 用户 id，外键
rid 和 uid 不能重复，设置复合主键，同一个用户不能收藏同一个线路两次
*/
CREATE TABLE tab_favorite (
	rid INT, -- 线路id
	DATE DATETIME,
	uid INT, -- 用户id
	-- 创建复合主键
	PRIMARY KEY(rid,uid), -- 联合主键
	FOREIGN KEY (rid) REFERENCES tab_route(rid),
	FOREIGN KEY(uid) REFERENCES tab_user(uid)
);

数据库设计的范式

​ 概念：设计数据库时，需要遵循的一些规范。要遵循后边的范式要求，必须先遵循前边的所有范式要求

​ 设计关系数据库时，遵从不同的规范要求，设计出合理的关系型数据库，这些不同的规范要求被称为不同的范式，各种范式呈递次规范，越高的范式数据库冗余越小。

​ 目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。

分类：

• 第一范式（1NF）：每一列都是不可分割的原子数据项
• 第二范式（2NF）：在1NF的基础上，非码属性必须完全依赖于码（在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖）
• 几个概念：
  1. 函数依赖：A–>B,如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值。则称B依赖于A
     
     例如：学号–>姓名。 （学号，课程名称） --> 分数
  2. 完全函数依赖：A–>B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定需要依赖于A属性组中所有的属性值。
     
     例如：（学号，课程名称） --> 分数
  3. 部分函数依赖：A–>B， 如果A是一个属性组，则B属性值得确定只需要依赖于A属性组中某一些值即可。
     
     例如：（学号，课程名称） – > 姓名
  4. 传递函数依赖：A–>B, B – >C . 如果通过A属性(属性组)的值，可以确定唯一B属性的值，再通过B属性（属性组）的值可以确定唯一C属性的值，则称 C 传递函数依赖于A
     
     例如：学号–>系名，系名–>系主任
  5. 码：如果在一张表中，一个属性或属性组，被其他所有属性所完全依赖，则称这个属性(属性组)为该表的码
     
     例如：该表中码为：（学号，课程名称）
  6. 主属性：码属性组中的所有属性
  7. 非主属性：除过码属性组的属性
• 第三范式（3NF）：在2NF基础上，任何非主属性不依赖于其它非主属性（在2NF基础上消除传递依赖）

数据库的备份和还原

命令行：

• 语法：
  • 备份： mysqldump -u用户名 -p密码 数据库名称 > 保存的路径
  • 还原：
    1. 登录数据库
    2. 创建数据库
    3. 使用数据库
    4. 执行文件。source 文件路径