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PostgreSQL 约束验证

在 PostgreSQL 中，约束是用于确保数据完整性和一致性的规则。约束验证是确保这些规则在数据插入、更新或删除时得到遵守的过程。通过约束验证，您可以防止无效数据进入数据库，从而保持数据的准确性和可靠性。

什么是约束验证？​

约束验证是 PostgreSQL 在数据操作（如插入、更新或删除）时自动执行的检查过程。它确保数据符合预定义的规则（即约束）。如果数据违反了这些规则，PostgreSQL 将拒绝操作并返回错误。

常见的约束类型包括：

  • 主键约束（PRIMARY KEY）：确保每行的唯一性。
  • 外键约束（FOREIGN KEY）：确保表之间的关系完整性。
  • 唯一约束（UNIQUE）：确保列中的值唯一。
  • 检查约束（CHECK）：确保列中的值满足特定条件。
  • 非空约束（NOT NULL）：确保列中的值不为空。

约束验证的工作原理​

当您向表中插入或更新数据时，PostgreSQL 会自动验证数据是否符合所有定义的约束。如果数据违反了任何约束，操作将被中止，并返回错误信息。

示例：检查约束​

假设我们有一个 employees 表，其中包含员工的工资信息。我们希望确保工资始终大于零。我们可以使用 CHECK 约束来实现这一点：

sql
CREATE TABLE employees (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name TEXT NOT NULL,
    salary NUMERIC CHECK (salary > 0)
);

在这个例子中，CHECK (salary > 0) 是一个检查约束，它确保 salary 列中的值始终大于零。

输入和输出​

尝试插入一个无效的工资值：

sql
INSERT INTO employees (name, salary) VALUES ('John Doe', -100);

PostgreSQL 将返回以下错误：

ERROR:  new row for relation "employees" violates check constraint "employees_salary_check"
DETAIL:  Failing row contains (1, John Doe, -100).

实际案例：外键约束验证​

假设我们有两个表：departments 和 employees。我们希望确保每个员工都关联到一个有效的部门。我们可以使用外键约束来实现这一点：

sql
CREATE TABLE departments (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name TEXT NOT NULL
);

CREATE TABLE employees (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name TEXT NOT NULL,
    department_id INT REFERENCES departments(id)
);

在这个例子中，department_id 列是一个外键，它引用了 departments 表中的 id 列。如果尝试插入一个不存在的 department_id，PostgreSQL 将返回错误。

输入和输出​

尝试插入一个无效的部门 ID：

sql
INSERT INTO employees (name, department_id) VALUES ('Jane Doe', 999);

PostgreSQL 将返回以下错误：

ERROR:  insert or update on table "employees" violates foreign key constraint "employees_department_id_fkey"
DETAIL:  Key (department_id)=(999) is not present in table "departments".

总结​

约束验证是 PostgreSQL 中确保数据完整性和一致性的重要机制。通过使用主键、外键、唯一、检查和非空等约束，您可以有效地防止无效数据进入数据库。本文通过示例和实际案例展示了如何使用这些约束来保护您的数据。

附加资源​

练习​

  1. 创建一个 students 表，包含 id、name 和 age 列。添加一个检查约束，确保 age 大于 10。
  2. 创建一个 courses 表，包含 id 和 name 列。然后创建一个 enrollments 表，包含 student_id 和 course_id 列，并添加外键约束以确保 student_id 和 course_id 分别引用 students 和 courses 表中的有效行。