PostgreSQL - 第 15 天 - 基本約束條件

課程簡介

約束條件（Constraints）是一組規則，用來限制表中的數據，以確保數據的完整性和正確性。通過設置約束條件，我們可以控制數據的有效性，避免無效或錯誤數據的插入。

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什麼是約束條件？

約束條件是一種應用於表的規則，可以防止無效數據進入數據庫。常見的約束條件包括：

• PRIMARY KEY：唯一標識表中的每一行數據。
• FOREIGN KEY：確保數據與另一張表中的數據關聯。
• UNIQUE：確保某一列或多列的數據在表中唯一。
• NOT NULL：確保列中的數據不為空。
• CHECK：定義特定條件，數據必須滿足該條件。
• DEFAULT：為列指定默認值。

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PRIMARY KEY 主鍵約束

PRIMARY KEY 是用來唯一標識表中每一行的列。每個表只能有一個主鍵，且該主鍵的值不能為空。當設置 PRIMARY KEY 時，會自動生成唯一索引以提高查詢速度。

語法

CREATE TABLE 表名 (
    列名 數據類型 PRIMARY KEY,
    其他列 ...
);

範例

CREATE TABLE 員工 (
    員工ID SERIAL PRIMARY KEY,
    姓名 VARCHAR(50) NOT NULL,
    職位 VARCHAR(50)
);

在此範例中，員工ID 是主鍵，每位員工都有唯一的 員工ID。

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FOREIGN KEY 外鍵約束

FOREIGN KEY 用來確保表中的某列值必須存在於另一張表的主鍵或唯一鍵中，用於建立表之間的關聯。

語法

CREATE TABLE 表名 (
    列名 數據類型,
    外鍵列名 數據類型,
    FOREIGN KEY (外鍵列名) REFERENCES 另一表名(主鍵列名)
);

範例

CREATE TABLE 部門 (
    部門ID SERIAL PRIMARY KEY,
    部門名稱 VARCHAR(50)
);

CREATE TABLE 員工 (
    員工ID SERIAL PRIMARY KEY,
    姓名 VARCHAR(50) NOT NULL,
    部門ID INT,
    FOREIGN KEY (部門ID) REFERENCES 部門(部門ID)
);

在這個範例中，員工 表中的 部門ID 是外鍵，參照了 部門 表中的 部門ID，確保每位員工的部門 ID 必須存在於 部門 表中。

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UNIQUE 唯一約束

UNIQUE 約束保證列中的值在整個表中唯一。UNIQUE 約束可以應用於單列或多列組合。

語法

CREATE TABLE 表名 (
    列名 數據類型 UNIQUE,
    其他列 ...
);

範例

CREATE TABLE 員工 (
    員工ID SERIAL PRIMARY KEY,
    電子郵件 VARCHAR(100) UNIQUE,
    姓名 VARCHAR(50)
);

此範例中，電子郵件 列具有唯一約束，確保每位員工的電子郵件在表中唯一。

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NOT NULL 非空約束

NOT NULL 約束保證列中的值不能為空，強制要求每一行必須包含該列的值。

語法

CREATE TABLE 表名 (
    列名 數據類型 NOT NULL,
    其他列 ...
);

範例

CREATE TABLE 員工 (
    員工ID SERIAL PRIMARY KEY,
    姓名 VARCHAR(50) NOT NULL,
    職位 VARCHAR(50)
);

此範例中，姓名 列具有 NOT NULL 約束，確保所有員工都有姓名值。

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CHECK 檢查約束

CHECK 約束用於定義特定的條件，並要求插入或更新的數據必須滿足該條件。

語法

CREATE TABLE 表名 (
    列名 數據類型 CHECK (條件),
    其他列 ...
);

範例

CREATE TABLE 員工 (
    員工ID SERIAL PRIMARY KEY,
    姓名 VARCHAR(50) NOT NULL,
    年齡 INT CHECK (年齡 >= 18),
    工資 NUMERIC CHECK (工資 > 0)
);

在這個範例中，年齡 列必須大於或等於 18，工資 列必須大於 0。

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DEFAULT 預設值約束

DEFAULT 約束用於指定列的默認值，當插入數據時，如果未提供該列的值，則使用默認值。

語法

CREATE TABLE 表名 (
    列名 數據類型 DEFAULT 預設值,
    其他列 ...
);

範例

CREATE TABLE 員工 (
    員工ID SERIAL PRIMARY KEY,
    姓名 VARCHAR(50) NOT NULL,
    入職日期 DATE DEFAULT CURRENT_DATE
);

此範例中，入職日期 列具有預設值 CURRENT_DATE，表示如果未指定入職日期，將自動填入當天的日期。

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綜合範例：創建帶有多種約束的表

CREATE TABLE 員工 (
    員工ID SERIAL PRIMARY KEY,
    姓名 VARCHAR(50) NOT NULL,
    電子郵件 VARCHAR(100) UNIQUE,
    年齡 INT CHECK (年齡 >= 18),
    工資 NUMERIC CHECK (工資 > 0),
    部門ID INT,
    入職日期 DATE DEFAULT CURRENT_DATE,
    FOREIGN KEY (部門ID) REFERENCES 部門(部門ID)
);

此範例展示了如何在一張表中綜合使用多種約束條件，以確保數據的完整性和有效性。

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本日總結

今天我們學習了 PostgreSQL 中的基本約束條件，包括 PRIMARY KEY、FOREIGN KEY、UNIQUE、NOT NULL、CHECK 和 DEFAULT 等約束。這些約束能幫助我們維持數據的正確性和一致性，避免無效數據的插入。明天我們將學習如何使用索引來提高查詢效率。