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MySQL 8.0 新特性之檢查約束的實現

大家好,我是隻談技術不剪髮的 Tony 老師。這次我們來介紹一個 MySQL 8.0 增加的新功能:檢查約束(CHECK )。

SQL 中的檢查約束屬於完整性約束的一種,可以用於約束表中的某個欄位或者一些欄位必須滿足某個條件。例如使用者名稱必須大寫、餘額不能小於零等。

我們常見的資料庫都實現了檢查約束,例如 Oracle、SQL Server、PostgreSQL 以及 SQLite;然而 MySQL 一直以來沒有真正實現該功能,直到最新的 MySQL 8.0.16。

MySQL 8.0.15 之前

在 MySQL 8.0.15 以及之前的版本中,雖然 CREATE TABLE 語句允許CHECK (expr)形式的檢查約束語法,但實際上解析之後會忽略該子句。例如

mysql> select version();
+-----------+
| version() |
+-----------+
| 8.0.15  |
+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> CREATE TABLE t1
  -> (
  ->  c1 INT CHECK (c1 > 10),->  c2 INT,->  c3 INT CHECK (c3 < 100),->  CONSTRAINT c2_positive CHECK (c2 > 0),->  CHECK (c1 > c3)
  -> );
Query OK,0 rows affected (0.33 sec)

mysql> show create table t1\G
*************************** 1. row ***************************
    Table: t1
Create Table: CREATE TABLE `t1` (
 `c1` int(11) DEFAULT NULL,`c2` int(11) DEFAULT NULL,`c3` int(11) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci
1 row in set (0.00 sec)

雖然我們在定義時指定了各種 CHECK 選項,但最終的表結構中不包含任何檢查約束。這也意味著我們可以插入非法的資料:

mysql> insert into t1(c1,c2,c3) values(1,-1,100);
Query OK,1 row affected (0.06 sec)

如果我們想要在 MySQL 8.0.15 之前實現類似的檢查約束,可以使用觸發器;或者建立一個包含 WITH CHECK OPTION 選項的檢視,然後通過檢視插入或修改資料。

MySQL 8.0.16 之後

MySQL 8.0.16 於 2019 年 4 月 25 日釋出,終於帶來了我們期待已久的 CHECK 約束功能,而且對於所有的儲存引擎都有效。CREATE TABLE 語句允許以下形式的 CHECK 約束語法,可以指定列級約束和表級約束:

[CONSTRAINT [symbol]] CHECK (expr) [[NOT] ENFORCED]

其中,可選的 symbol 引數用於給約束指定一個名稱。如果省略該選項,MySQL 將會產生一個以表名開頭、加上 _chk_ 以及一個數字編號(1、2、3 …)組成的名字(table_name_chk_n)。約束名稱最大長度為 64 個字元,而且區分大小寫。

expr 是一個布林表示式,用於指定約束的條件;表中的每行資料都必須滿足 expr 的結果為 TRUE 或者 UNKNOWN(NULL)。如果表示式的結果為 FALSE,將會違反約束。

可選的 ENFORCED 子句用於指定是否強制該約束:

  • 如果忽略或者指定了 ENFORCED,建立並強制該約束;
  • 如果指定了 NOT ENFORCED,建立但是不強制該約束。這也意味著約束不會生效。

CHECK 約束可以在列級指定,也可以在表級指定。

列級檢查約束

列級約束只能出現在欄位定義之後,而且只能針對該欄位進行約束。例如:

mysql> select version();
+-----------+
| version() |
+-----------+
| 8.0.16  |
+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> CREATE TABLE t1
  -> (
  ->  c1 INT CHECK (c1 > 10),->  c2 INT CONSTRAINT c2_positive CHECK (c2 > 0),->  c3 INT CHECK (c3 < 100)
  -> );
Query OK,0 rows affected (0.04 sec)

mysql> show create table t1\G
*************************** 1. row ***************************
    Table: t1
Create Table: CREATE TABLE `t1` (
 `c1` int DEFAULT NULL,`c2` int DEFAULT NULL,`c3` int DEFAULT NULL,CONSTRAINT `c2_positive` CHECK ((`c2` > 0)),CONSTRAINT `t1_chk_1` CHECK ((`c1` > 10)),CONSTRAINT `t1_chk_2` CHECK ((`c3` < 100))
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

其中,欄位 c1 和 c3 上的檢查約束使用了系統生成的名稱;c2 上的檢查約束使用了自定義名稱。

SQL 標準中所有的約束(主鍵、唯一約束、外來鍵、檢查約束等)都屬於相同的名稱空間,意味著它們相互不能重名。但在 MySQL 中,每個資料庫中的約束型別屬於自己的名稱空間;因此,主鍵和檢查約束可以重名,但是兩個檢查約束不能重名。

我們插入一條測試資料:

mysql> insert into t1(c1,100);
ERROR 3819 (HY000): Check constraint 'c2_positive' is violated.

插入資料的三個欄位都違反了約束,結果顯示的是違反了 c2_positive;因為它按照名字排在第一,由此也可以看出 MySQL 按照約束的名字排序依次進行檢查。

我們再插入一條測試資料:

mysql> insert into t1(c1,c3) values(null,null,null);
Query OK,1 row affected (0.00 sec)

資料插入成功,所以 NULL 值並不會違反檢查約束。

表級檢查約束

表級約束獨立於欄位的定義,而且可以針對多個欄位進行約束,甚至可以出現在欄位定義之前。例如:

mysql> drop table t1;
Query OK,0 rows affected (0.04 sec)

mysql> CREATE TABLE t1
  -> (
  ->  CHECK (c1 <> c2),->  c1 INT,->  c3 INT,->  CONSTRAINT c1_nonzero CHECK (c1 <> 0),CONSTRAINT `c1_nonzero` CHECK ((`c1` <> 0)),CONSTRAINT `t1_chk_1` CHECK ((`c1` <> `c2`)),CONSTRAINT `t1_chk_2` CHECK ((`c1` > `c3`))
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

第一個約束 t1_chk_1 出現在欄位定義之前,但是仍然可以引用 c1 和 c2;第二個約束 c1_nonzero 使用了自定義的名稱;第三個約束 t1_chk_2 在所有欄位定義之後。

我們同樣插入一些測試資料:

mysql> insert into t1(c1,2,3);
ERROR 3819 (HY000): Check constraint 't1_chk_2' is violated.

mysql> insert into t1(c1,3);
Query OK,1 row affected (0.01 sec)

第一條記錄中的 c1 小於 c3,違反了檢查約束 t1_chk_2;第二條記錄中的 c1 為 NULL,檢查約束 t1_chk_2 的結果為 UNKNOWN,不違法約束。

強制選項

使用預設方式或者 ENFORCED 選項建立的約束處於強制檢查狀態,我們也可以將其修改為 NOT ENFORCED,從而忽略檢查:

ALTER TABLE tbl_name
ALTER {CHECK | CONSTRAINT} symbol [NOT] ENFORCED

修改之後的檢查約束仍然存在,但是不會執行檢查。例如:

mysql> alter table t1 
  -> alter check t1_chk_1 not enforced;
Query OK,0 rows affected (0.02 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> show create table t1\G
*************************** 1. row ***************************
    Table: t1
Create Table: CREATE TABLE `t1` (
 `c1` int DEFAULT NULL,CONSTRAINT `t1_chk_1` CHECK ((`c1` <> `c2`)) /*!80016 NOT ENFORCED */,CONSTRAINT `t1_chk_2` CHECK ((`c1` > `c3`))
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

從最新的定義可以看出,t1_chk_1 處於 NOT ENFORCED 狀態。我們插入一條違反該約束的資料:

mysql> insert into t1(c1,1,0);
Query OK,1 row affected (0.01 sec)

該記錄的 c1 和 c2 相等,但是插入成功。

如果我們需要遷移一些低版本的歷史資料時,它們可能會違反新的檢查約束;此時可以先將該約束禁用,等資料遷移並處理完成之後,再次啟用強制選項。

檢查約束限制

MySQL 中的 CHECK 條件表示式必須滿足以下規則,否則無法建立檢查約束:

  • 允許使用非計算列和計算列,但是不允許使用 AUTO_INCREMENT 欄位或者其他表中的欄位。
  • 允許使用字面值、確定性內建函式(即使不同使用者,多次呼叫該函式,只要輸入相同結果就相同)以及運算子。非確定性函式包括:CONNECTION_ID()、CURRENT_USER()、NOW() 等等,它們不能用於檢查約束。
  • 不允許使用儲存函式或者自定義函式。
  • 不允許使用儲存過程和函式引數。
  • 不允許使用變數,包括系統變數、使用者定義變數和儲存程式的區域性變數。
  • 不允許使用子查詢。

另外,禁用在 CHECK 約束欄位上定義外來鍵約束的參照操作(ON UPDATE、ON DELETE);同理,存在外來鍵約束參照操作的欄位上也不允許建立 CHECK 約束。

對於 INSERT、UPDATE、REPLACE、LOAD DATA 以及 LOAD XML 語句,如果違反檢查約束將會返回錯誤。此時,對於已經修改的資料處理取決於儲存引擎是否支援事務,以及是否使用了嚴格 SQL 模式。

對於 INSERT IGNORE、UPDATE IGNORE、REPLACE、LOAD DATA … IGNORE 以及 LOAD XML … IGNORE 語句,如果違反檢查約束將會返回警告並且跳過存在問題的資料行。

如果約束表示式的結果型別和欄位的資料型別不同,MySQL 將會執行隱式型別轉換;如果型別轉換失敗或者丟失精度,將會返回錯誤。

總結

MySQL 8.0.16 新增的檢查約束提高了 MySQL 實現業務完整性約束的能力,也使得 MySQL更加遵循 SQL 標準。

到此這篇關於MySQL 8.0 新特性之檢查約束的實現的文章就介紹到這了,更多相關MySQL8.0 檢查約束 內容請搜尋我們以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援我們!