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PostgreSQL 非空约束

在 PostgreSQL 中，非空约束（NOT NULL） 是一种用于确保表中某一列不允许存储空值（NULL）的约束。空值表示缺失或未知的数据，但在某些情况下，我们可能希望强制要求某些列必须包含有效数据。非空约束正是为此设计的。

什么是非空约束？​

非空约束是一种列级约束，它强制要求表中的某一列不能包含空值。如果尝试插入或更新数据时，该列的值为空，PostgreSQL 将拒绝操作并返回错误。

为什么使用非空约束？​

  • 数据完整性：确保关键字段始终包含有效数据，避免因缺失数据导致的逻辑错误。
  • 查询优化：非空列在某些情况下可以提高查询性能，因为数据库引擎不需要处理空值。
  • 业务规则：某些业务场景要求某些字段必须填写，例如用户的电子邮件地址或订单的创建时间。

如何定义非空约束？​

在创建表时，可以通过在列定义中添加 NOT NULL 关键字来定义非空约束。也可以在表创建后，使用 ALTER TABLE 语句添加或删除非空约束。

示例 1：创建表时定义非空约束​

以下是一个创建表时定义非空约束的示例：

sql
CREATE TABLE users (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) NOT NULL,
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

在这个示例中，username 和 email 列被定义为非空列。如果尝试插入一条记录时，username 或 email 为空，PostgreSQL 将返回错误。

示例 2：插入数据时的行为​

尝试插入一条 username 为空的记录：

sql
INSERT INTO users (username, email) VALUES (NULL, 'user@example.com');

PostgreSQL 将返回以下错误：

ERROR:  null value in column "username" violates not-null constraint
DETAIL:  Failing row contains (1, null, user@example.com, 2023-10-01 12:00:00).

示例 3：修改表以添加非空约束​

如果表已经存在，可以使用 ALTER TABLE 语句为现有列添加非空约束：

sql
ALTER TABLE users
ALTER COLUMN created_at SET NOT NULL;

如果 created_at 列中已经存在空值，PostgreSQL 将拒绝添加约束并返回错误。你需要先更新这些记录，确保它们包含有效值。

实际应用场景​

场景 1：用户注册​

在用户注册系统中，通常要求用户提供用户名和电子邮件地址。这些字段是必填项，因此可以在数据库中使用非空约束来确保数据的完整性。

sql
CREATE TABLE registrations (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) NOT NULL,
    registered_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP NOT NULL
);

场景 2：订单系统​

在订单系统中，订单的创建时间和订单号是必填项。可以使用非空约束来确保这些字段不会为空。

sql
CREATE TABLE orders (
    order_id SERIAL PRIMARY KEY,
    order_number VARCHAR(20) NOT NULL,
    customer_id INT NOT NULL,
    order_date TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP NOT NULL
);

总结​

非空约束是 PostgreSQL 中一种简单但强大的工具，用于确保表中的某些列始终包含有效数据。通过使用非空约束，你可以提高数据的完整性，避免因缺失数据导致的逻辑错误。

附加资源​

练习​

  1. 创建一个名为 employees 的表，包含 id、name 和 hire_date 列，确保 name 和 hire_date 列不允许为空。
  2. 尝试向 employees 表中插入一条 name 为空的记录，观察 PostgreSQL 的行为。
  3. 使用 ALTER TABLE 语句为 employees 表的 id 列添加非空约束。

通过这些练习，你将更好地理解非空约束的作用和使用方法。