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= SQL约束条件 =

'''SQL约束条件'''（SQL Constraints）是应用于数据库表中列或表的规则，用于限制可以存储的数据类型。这些约束条件帮助维护数据的准确性、完整性和一致性，是关系型数据库设计的核心组成部分。

== 概述 ==

SQL约束条件定义了数据库中数据的有效性和关系规则。它们可以应用于列级别（仅影响单个列）或表级别（影响多个列）。约束条件在创建表时定义（通过<code>CREATE TABLE</code>语句），也可以在表创建后通过<code>ALTER TABLE</code>语句添加。

主要的SQL约束条件包括：
* <code>NOT NULL</code> - 确保列不能存储NULL值
* <code>UNIQUE</code> - 确保列中的所有值都不同
* <code>PRIMARY KEY</code> - 唯一标识表中的每一行
* <code>FOREIGN KEY</code> - 确保一个表中的数据匹配另一个表中的值
* <code>CHECK</code> - 确保列中的值满足特定条件
* <code>DEFAULT</code> - 为列设置默认值

== 详细约束类型 ==

=== NOT NULL 约束 ===
NOT NULL约束强制列不接受NULL值，这意味着必须始终包含一个值。

<syntaxhighlight lang="sql">
CREATE TABLE Employees (
    EmployeeID int NOT NULL,
    LastName varchar(255) NOT NULL,
    FirstName varchar(255) NOT NULL,
    Age int
);
</syntaxhighlight>

在此示例中，EmployeeID、LastName和FirstName列不能包含NULL值，而Age列可以。

=== UNIQUE 约束 ===
UNIQUE约束确保列中的所有值都不同。

<syntaxhighlight lang="sql">
CREATE TABLE Persons (
    ID int NOT NULL UNIQUE,
    LastName varchar(255) NOT NULL,
    FirstName varchar(255),
    Age int
);
</syntaxhighlight>

或者使用表级约束：

<syntaxhighlight lang="sql">
CREATE TABLE Persons (
    ID int NOT NULL,
    LastName varchar(255) NOT NULL,
    FirstName varchar(255),
    Age int,
    UNIQUE (ID)
);
</syntaxhighlight>

=== PRIMARY KEY 约束 ===
PRIMARY KEY约束唯一标识表中的每条记录。主键必须包含UNIQUE值且不能包含NULL值。

<syntaxhighlight lang="sql">
CREATE TABLE Customers (
    CustomerID int NOT NULL PRIMARY KEY,
    CustomerName varchar(255) NOT NULL,
    ContactName varchar(255),
    Country varchar(255)
);
</syntaxhighlight>

对于复合主键：

<syntaxhighlight lang="sql">
CREATE TABLE OrderDetails (
    OrderID int NOT NULL,
    ProductID int NOT NULL,
    Quantity int,
    PRIMARY KEY (OrderID, ProductID)
);
</syntaxhighlight>

=== FOREIGN KEY 约束 ===
FOREIGN KEY约束用于防止破坏表之间链接的操作，它指向另一个表中的PRIMARY KEY。

<syntaxhighlight lang="sql">
CREATE TABLE Orders (
    OrderID int NOT NULL PRIMARY KEY,
    OrderNumber int NOT NULL,
    CustomerID int,
    FOREIGN KEY (CustomerID) REFERENCES Customers(CustomerID)
);
</syntaxhighlight>

=== CHECK 约束 ===
CHECK约束限制列中可以放置的值范围。

<syntaxhighlight lang="sql">
CREATE TABLE Persons (
    ID int NOT NULL,
    LastName varchar(255) NOT NULL,
    FirstName varchar(255),
    Age int,
    CHECK (Age>=18)
);
</syntaxhighlight>

=== DEFAULT 约束 ===
DEFAULT约束为列提供默认值。

<syntaxhighlight lang="sql">
CREATE TABLE Orders (
    ID int NOT NULL,
    OrderNumber int NOT NULL,
    OrderDate date DEFAULT GETDATE()
);
</syntaxhighlight>

== 约束的实际应用案例 ==

=== 用户注册系统 ===
在一个用户注册系统中，我们可以使用多种约束来确保数据质量：

<syntaxhighlight lang="sql">
CREATE TABLE Users (
    UserID int NOT NULL PRIMARY KEY,
    Username varchar(50) NOT NULL UNIQUE,
    Email varchar(100) NOT NULL UNIQUE,
    PasswordHash varchar(255) NOT NULL,
    RegistrationDate datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    Age int CHECK (Age >= 13),
    CountryCode char(2) REFERENCES Countries(Code)
);
</syntaxhighlight>

这个表定义使用了：
1. PRIMARY KEY约束确保每个用户有唯一标识
2. NOT NULL约束确保关键信息不缺失
3. UNIQUE约束防止用户名和邮箱重复
4. DEFAULT约束自动记录注册时间
5. CHECK约束确保用户年龄符合要求
6. FOREIGN KEY约束关联国家代码表

== 约束的添加与删除 ==

=== 添加约束 ===
可以在表创建后添加约束：

<syntaxhighlight lang="sql">
ALTER TABLE Persons
ADD CONSTRAINT CHK_PersonAge CHECK (Age>=18 AND Age<=120);
</syntaxhighlight>

=== 删除约束 ===
要删除约束：

<syntaxhighlight lang="sql">
ALTER TABLE Persons
DROP CONSTRAINT CHK_PersonAge;
</syntaxhighlight>

== 约束的级联操作 ==

对于FOREIGN KEY约束，可以定义级联操作：

<syntaxhighlight lang="sql">
CREATE TABLE Orders (
    OrderID int NOT NULL PRIMARY KEY,
    CustomerID int NOT NULL,
    OrderDate datetime,
    FOREIGN KEY (CustomerID) REFERENCES Customers(CustomerID)
    ON DELETE CASCADE
    ON UPDATE NO ACTION
);
</syntaxhighlight>

级联选项包括：
* <code>NO ACTION</code> - 默认，阻止删除/更新
* <code>CASCADE</code> - 级联删除/更新相关行
* <code>SET NULL</code> - 将外键值设为NULL
* <code>SET DEFAULT</code> - 将外键值设为默认值

== 约束的性能考虑 ==

虽然约束对于数据完整性至关重要，但它们确实会带来性能开销：
* 每次插入、更新或删除操作都需要验证约束
* 外键约束需要检查引用完整性
* 复杂的CHECK约束可能影响性能

在设计大型数据库时，需要在数据完整性和性能之间找到平衡。

== 约束的验证与禁用 ==

在某些情况下（如大数据导入），可能需要临时禁用约束：

<syntaxhighlight lang="sql">
-- 禁用所有约束
ALTER TABLE Orders NOCHECK CONSTRAINT ALL;

-- 重新启用
ALTER TABLE Orders CHECK CONSTRAINT ALL;

-- 禁用特定约束
ALTER TABLE Orders NOCHECK CONSTRAINT FK_Orders_Customers;
</syntaxhighlight>

== 总结 ==

SQL约束条件是数据库设计的基础工具，它们确保：
* 数据的准确性和一致性（通过NOT NULL、CHECK等）
* 数据的唯一性（通过PRIMARY KEY、UNIQUE）
* 表之间的关系完整性（通过FOREIGN KEY）
* 合理的默认值（通过DEFAULT）

合理使用约束可以显著减少应用程序中的错误检查代码，将数据验证逻辑集中在数据库层。

== 参见 ==
* [[SQL数据类型]]
* [[数据库规范化]]
* [[事务处理]]

[[Category:计算机科学]]
[[Category:数据库与信息系统]]
[[Category:SQL基础]]