MySQL 列屬性約束與存儲引擎深度解析：從 NOT NULL 到外鍵、引擎選型

五大列約束核心關鍵字

• UNIQUE / PRIMARY KEY：唯一性與主鍵；
• FOREIGN KEY：引用完整性；
• CHECK：條件檢查（MySQL 8.0.16+ 生效）；
• NOT NULL：非空約束；
• DEFAULT：默認值。

1. 非空約束

CREATE TABLE one (a INT NOT NULL, b INT);
INSERT INTO one (a) VALUES (10);  -- b 隱式 NULL
SELECT * FROM one;  -- a=10, b=NULL

MySQL 每行針對可 NULL 列額外佔用 1 字節標記 NULL 位圖。

2. 默認值約束

CREATE TABLE two (
  a INT NOT NULL DEFAULT 10,
  b INT NOT NULL DEFAULT 20,
  c INT DEFAULT 30,
  d INT
);
INSERT INTO two (a) VALUES (10);  -- b=20, c=30, d=NULL
INSERT INTO two (b) VALUES (10);  -- a=10, c=30, d=NULL

規則：

• 默認值必須為常量，不可為函數/表達式；
2. 列可 NULL 且無顯式 DEFAULT → 默認 NULL；
• 列 NOT NULL 且無顯式 DEFAULT → 無默認值，插入必須顯式賦值；
• TIMESTAMP 可用 DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP；
• BLOB/TEXT 不支持 DEFAULT。

3. 主鍵約束

唯一標識行，隱含 NOT NULL + UNIQUE，每表僅一個。

定義方式

-- 列級定義（單列主鍵）
CREATE TABLE teacher (t_id INT PRIMARY KEY, t_name VARCHAR(10));

-- 表級定義（支持組合主鍵）
CREATE TABLE teacher (
  t_name VARCHAR(10),
  classname VARCHAR(6),
  PRIMARY KEY (t_name, classname)
);

設計原則

• 業務無關的代理鍵（如自增 ID）優於天然主鍵；
• 主鍵值不應更新；
• 組合主鍵僅為「一個主鍵包含多列」，非多個主鍵。

管理操作

ALTER TABLE teacher DROP PRIMARY KEY;  -- 刪除主鍵約束
ALTER TABLE teacher ADD PRIMARY KEY (t_id);  -- 重新添加

4. 自動增長

CREATE TABLE teacher (
  t_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  t_name VARCHAR(10)
);
INSERT INTO teacher VALUES (NULL, '周傑倫');  -- t_id=1
INSERT INTO teacher (t_name) VALUES ('劉德華');  -- t_id=2

-- 修改起始值
ALTER TABLE teacher AUTO_INCREMENT = 10;
INSERT INTO teacher VALUES (NULL, '范冰冰');  -- t_id=10

特性：需整型+索引；允許顯式插入指定值（不衝突即可）；允許 UPDATE 主鍵值（不衝突即可）。

5. 實體關係建模

6. 外鍵約束深度解析

6.1 定義語法

CREATE TABLE class (
  class_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  class_name VARCHAR(20) NOT NULL DEFAULT 'deeplearning'
) ENGINE=InnoDB CHARSET=utf8;

CREATE TABLE student (
  stu_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  stu_name VARCHAR(10) NOT NULL DEFAULT '',
  class_id INT,
  FOREIGN KEY (class_id) REFERENCES class(class_id)
) ENGINE=InnoDB CHARSET=utf8;

⚠️ 外鍵僅 InnoDB 支持，MyISAM 會忽略報警但不生效。

6.2 級聯動作

6.3 修改外鍵（必須重建）

-- 查看外鍵名
SHOW CREATE TABLE student \G;
-- 刪除
ALTER TABLE student DROP FOREIGN KEY student_ibfk_1;
-- 重建並指定級聯
ALTER TABLE student ADD FOREIGN KEY (class_id) REFERENCES class(class_id)
  ON DELETE SET NULL ON UPDATE CASCADE;

7. 存儲引擎對比與選型

7.1 文件存儲差異

• MyISAM：.frm 結構、.MYD 數據、.MYI 索引三文件；
• InnoDB：.frm 結構 + 共享表空間 ibdata1 或獨立 .ibd（innodb_file_per_table=ON）。

7.2 核心差異矩陣

7.3 引擎選型決策樹

IF 需要事務 OR 外鍵 OR 高並發寫入 OR 崩潰安全
    THEN InnoDB
ELSE IF 純只讀/讀多寫少 + 極致讀性能 + 文件級備份分發
    THEN MyISAM
ELSE
    InnoDB  -- 通用首選

7.4 指定引擎語法

CREATE TABLE classroom (
  room_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  room_no CHAR(3)
) ENGINE=MyISAM CHARSET=utf8;

-- 修改引擎（有外鍵會失敗）
ALTER TABLE class ENGINE=MyISAM;  -- ERROR 1217 (23000)

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