MySQL 约束和数据库设计

1.MySQL 约束:

　1.约束的概念:

　　　约束是一种限制，它通过对表的行或列的数据做出限制，来确保表的数据的完整性、唯一性。

MySQL中，常用的几种约束：

约束类型:	非空	主键	唯一	外键	默认值
关键字：	NOT NULL	PRIMARY KEY	UNIQUE	FOREIGN KEY	DEFAULT

　　1.非空约束(NOT NULL),听名字就能理解，被非空约束的列，在插入值时必须非空。　

create table t1(
       id int(10) not null primary key
 );

　　2.主键(PRIMARY KEY)是用于约束表中的一行，作为这一行的标识符，在一张表中通过主键就能准确定位到一行，因此主键十分重要。

　　 注意: 主键这一行的数据不能重复且不能为空。

create table t2(
    id int(10) not null primary key
);                  

　　 还有一种特殊的主键——复合主键。主键不仅可以是表中的一列，也可以由表中的两列或多列来共同标识

create table t3(
    id int(10) not null,
    name varchar(255) ,
    primary key(id,name)
);

//alter删除主键约束
alter table t3 drop primary key;
//alter添加主键约束
alter table t3 add primary key(name, pwd);
//alter 修改列为主键
alter table t3 modify id int primary key;

　　3.唯一约束(UNIQUE)比较简单，它规定一张表中指定的一列的值必须不能有重复值，即这一列每个值都是唯一的。

　　   当INSERT语句新插入的数据和已有数据重复的时候，如果有UNIQUE约束，则INSERT失败.

create table t4(
    id int(10) not null,
    name varchar(255) ,
    unique id_name(id,name)
);
//添加唯一约束
alter table t4 add unique id_name(id,name);
//删除唯一约束
alter table t4 drop index id_name;

　　4,外键(FOREIGN KEY)既能确保数据完整性，也能表现表之间的关系。

　　注意: 一个表可以有多个外键，被外键约束的列，取值必须在它参考的列中有对应值。

-- 部门表
create table dept(
    dept_id int(30) not null auto_increment primary key,
    dept_name varchar(255) not null
);
-- 员工表
create table emp(
    id int(10) not null auto_increment primary key,
    name varchar(50) not null,
    dept_id int(10) not null,
    constraint f_key foreign key (dept_id) references dept(dept_id) on delete cascade
);

　　注意:添加外键约束后,部门表中的数据如果被员工表中的数据使用了,则不可以删除.默认情况下.
　　注意:员工表中的外键字段只能添加部门表中存在的数据.

　　级联删除：删除主表的数据时，关联的从表数据也删除，
　　则需要在建立外键约束的后面增加on delete cascade或on delete set null, 前者是级联删除，
　　后者是将从表的关联列的值设置为null

　　警告:进公司工作时,最好问清楚,表的主外建设计是否需要添加约束?

　

　　5.默认值约束(DEFAULT)规定，当有DEFAULT约束的列，插入数据为空时该怎么办。

　　 DEFAULT约束只会在使用INSERT语句时体现出来，INSERT语句中，如果被DEFAULT约束的位置没有值，那么这个位置将会被DEFAULT的值填充

create table t5(
    id int(10) not null primary key,
    name varchar(255) default '张三'
);

2.数据库设计

1.概念

　　简单来说，数据库设计就是对需求进行分析、逻辑设计、物理设计以及维护和优化的过程。可以看到，数据库设计不仅仅体现在软件开发过程中，还体现在软件后期的维护上。（时间周期） 
这里的软件需求分析与软件开发过程中的需求分析不太一样，数据库设计中的需求分析更侧重数据源（什么数据）、数据的属性以及数据和属性的特点。

总结:

　　1.有效存储数据.

　　2.满足用户的多种需求

2.规则:

　　数据库设计三范式:
　　　　1.第一范式:确保每列保持原子性
　　　　2.第二范式:确保表中的每列都和主键相关
　　　　3.第三范式:确保表中每一列都和主键列直接相关,而不是间接相关.

　　　　详情参考:数据库三范式-详解

3.数据库表关系

　　表与表之间一般存在三种关系，即一对一，一对多，多对多关系。 
　　下面分别就三种关系讲解数据库相关设计的思路和思考过程；

　　1.一对一关系

CREATE TABLE IF NOT EXISTS person(
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    sname VARCHAR(10),
    sex CHAR(1),
    husband INT,
    wife INT
);
INSERT INTO person VALUES(1,'小花','0',3,0);
INSERT INTO person VALUES(2,'小明','1',0,4);
INSERT INTO person VALUES(3,'张三','1',0,1);
INSERT INTO person VALUES(4,'小丽','0',2,0);
INSERT INTO person VALUES(5,'王五','1',0,0);

sql代码对应的person表:

 从表中可以看出，小花和张三是夫妻，小明和小丽是夫妻。

 通常为了查询方便，需要两个表，但实际项目中为了省空间，通常只建一个表.

　　2、一对多关系

　　例如:一个人可以拥有多辆汽车，要求查询某个人拥有的所有车辆。 
　　分析：这种情况其实也可以采用 一张表，但因为一个人可以拥有多辆汽车，如果采用一张表，会造成冗余信息过多。好的设计方式是，人和车辆分别单独建表，那么如何将两个表关联呢？有个巧妙的方法，在车辆的表中加个外键字段(人的编号)即可。 
　　* (思路小结：’建两个表，一’方不动，’多’方添加一个外键字段)*

 //建立人员表
CREATE TABLE people(
    id VARCHAR(12) PRIMARY KEY,
    sname VARCHAR(12),
    age INT,
    sex CHAR(1)
);
INSERT INTO people VALUES('H001','小王',27,'1');
INSERT INTO people VALUES('H002','小明',24,'1');
INSERT INTO people VALUES('H003','张慧',28,'0');
INSERT INTO people VALUES('H004','李小燕',35,'0');
INSERT INTO people VALUES('H005','王大拿',29,'1');
INSERT INTO people VALUES('H006','周强',36,'1');
 //建立车辆信息表
CREATE TABLE car(
    id VARCHAR(12) PRIMARY KEY,
    mark VARCHAR(24),
    price NUMERIC(6,2),
    hid VARCHAR(12),
    CONSTRAINT fk_people FOREIGN KEY(hid) REFERENCES human(id)
);
INSERT INTO car VALUES('C001','BMW',65.99,'H001');
INSERT INTO car VALUES('C002','BenZ',75.99,'H002');
INSERT INTO car VALUES('C003','Skoda',23.99,'H001');
INSERT INTO car VALUES('C004','Peugeot',20.99,'H003');
INSERT INTO car VALUES('C005','Porsche',295.99,'H004');
INSERT INTO car VALUES('C006','Honda',24.99,'H005');
INSERT INTO car VALUES('C007','Toyota',27.99,'H006');
INSERT INTO car VALUES('C008','Kia',18.99,'H002');
INSERT INTO car VALUES('C009','Bentley',309.99,'H005');

sql代码对应的人员表: 

sql代码对应的车辆信息表: 

　　3.多对多关系　

　　例如：学生选课，一个学生可以选修多门课程，每门课程可供多个学生选择。 
　　分析：这种方式可以按照类似一对多方式建表，但冗余信息太多，好的方式是实体和关系分离并单独建表，实体表为学生表和课程表，关系表为选修表，其中关系表采用联合主键的方式(由学生表主键和课程表主键组成)建表。

  //建立学生表
CREATE TABLE student(
    id VARCHAR(10) PRIMARY KEY,
    sname VARCHAR(12),
    age INT,
    sex CHAR(1),
    class VARCHAR(6)
);
INSERT INTO student VALUES('S0001','王军',20,1,'c101');
INSERT INTO student VALUES('S0002','张宇',21,1,'c101');
INSERT INTO student VALUES('S0003','刘飞',22,1,'c102');
INSERT INTO student VALUES('S0004','赵燕',18,0,'c103');
INSERT INTO student VALUES('S0005','曾婷',19,0,'c103');
INSERT INTO student VALUES('S0006','周慧',21,0,'c104');
INSERT INTO student VALUES('S0007','小红',23,0,'c104');
INSERT INTO student VALUES('S0008','杨晓',18,0,'c104');
INSERT INTO student VALUES('S0009','李杰',20,1,'c105');
INSERT INTO student VALUES('S0010','张良',22,1,'c105');

    //建立课程表
CREATE TABLE course(
    id VARCHAR(10) PRIMARY KEY,
    sname VARCHAR(12),
    credit NUMERIC(2,1),
    teacher VARCHAR(12)
);
INSERT INTO course VALUES('C001','Java',3.5,'李老师');
INSERT INTO course VALUES('C002','高等数学',5.0,'赵老师');
INSERT INTO course VALUES('C003','JavaScript',3.5,'王老师');
INSERT INTO course VALUES('C004','离散数学',3.5,'卜老师');
INSERT INTO course VALUES('C005','数据库',3.5,'廖老师');
INSERT INTO course VALUES('C006','操作系统',3.5,'张老师');

    //建立选修表
CREATE TABLE sc(
    sid VARCHAR(10),
    cid VARCHAR(10)
);

ALTER TABLE sc ADD CONSTRAINT pk_sc PRIMARY KEY(sid,cid);
ALTER TABLE sc ADD CONSTRAINT fk_student FOREIGN KEY(sid) REFERENCES student(id);
ALTER TABLE sc ADD CONSTRAINT fk_course FOREIGN KEY(cid) REFERENCES course(id);

INSERT INTO sc VALUES('S0001','C001');
INSERT INTO sc VALUES('S0001','C002');
INSERT INTO sc VALUES('S0001','C003');
INSERT INTO sc VALUES('S0002','C001');
INSERT INTO sc VALUES('S0002','C004');
INSERT INTO sc VALUES('S0003','C002');
INSERT INTO sc VALUES('S0003','C005');
INSERT INTO sc VALUES('S0004','C003');
INSERT INTO sc VALUES('S0005','C001');
INSERT INTO sc VALUES('S0006','C004');
INSERT INTO sc VALUES('S0007','C002');
INSERT INTO sc VALUES('S0008','C003');
INSERT INTO sc VALUES('S0009','C001');
INSERT INTO sc VALUES('S0009','C005');

sql代码对应的学生表： 

sql代码对应的课程表： 

sql代码对应的选课表： 

4.分表

在数据库表使用过程中，为了减小数据库服务器的负担、缩短查询时间，常常会考虑做分表设计。

分表分两种，一种是纵向分表（将本来可以在同一个表的内容，人为划分存储在为多个不同结构的表）和横向分表（把大的表结构，横向切割为同样结构的不同表）。

其中，纵向分表常见的方式有根据活跃度分表、根据重要性分表等。其主要解决问题如下：
    　表与表之间资源争用问题；
　　锁争用机率小；
　　实现核心与非核心的分级存储，如UDB登陆库拆分成一级二级三级库；
　　解决了数据库同步压力问题。

横向分表是指根据某些特定的规则来划分大数据量表，如根据时间分表。其主要解决问题如下：
　　单表过大造成的性能问题；
　　单表过大造成的单服务器空间问题。