即使MySQL8.0已经GA了,官方仍然在向其中增加新的功能,比如在最新的MySQL8.0.16版本中,增加了一个众望所归的功能:CHECK CONSTRAINT,也就是说可以自动对写入的数据进行约束检查。这个特性的worklog号码为929,已经是十几年前的需求了,终于在8.0实现了。(实际上这也是标准SQL功能,像PostgreSQL, Oracle等都有这个功能)

本文简单阐述下其使用方式以及相关实现

如何使用

其实在之前的版本中,已经实现了标准语法 CHECK(expr), 但是实际上是被忽略掉的,在新版本中,可以在列或者表上做一些约束条件,语法如下:

1.如下是表级约束

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

其中symbol用来命名约束条件的唯一名字,如果没有指定的话,Mysql也会自动生成约束名,但要注意,在同一个库下面,约束名字不能重复,必须具有唯一性 expr是一个表达式,结果为bool类型 enforced是默认选定的,你也可以手动选定,表示必须满足约束条件才允许写入, 但如果选择NOT ENFORCED的话,则表示约束条件虽然创建了,但并不强制

2.如下是列级别约束, 可以在创建列的时候同时指定约束条件

  1. CHECK (expr)

3.示例:

我们举个简单的例子:

  1. root@test 10:23:42>CREATE TABLE t1
  2. -> (
  3. -> CHECK (c1 <> c2),
  4. -> c1 INT CHECK (c1 > 10),
  5. -> c2 INT CONSTRAINT c2_positive CHECK (c2 > 0),
  6. -> c3 INT CHECK (c3 < 100),
  7. -> CONSTRAINT c1_nonzero CHECK (c1 <> 0),
  8. -> CHECK (c1 > c3)
  9. -> );
  10. Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
  11. root@test 10:23:58>SHOW CREATE TABLE t1\G
  12. *************************** 1. row ***************************
  13. Table: t1
  14. Create Table: CREATE TABLE `t1` (
  15. `c1` int(11) DEFAULT NULL,
  16. `c2` int(11) DEFAULT NULL,
  17. `c3` int(11) DEFAULT NULL,
  18. CONSTRAINT `c1_nonzero` CHECK ((`c1` <> 0)),
  19. CONSTRAINT `c2_positive` CHECK ((`c2` > 0)),
  20. CONSTRAINT `t1_chk_1` CHECK ((`c1` <> `c2`)),
  21. CONSTRAINT `t1_chk_2` CHECK ((`c1` > 10)),
  22. CONSTRAINT `t1_chk_3` CHECK ((`c3` < 100)),
  23. CONSTRAINT `t1_chk_4` CHECK ((`c1` > `c3`))
  24. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
  25. 1 row in set (0.01 sec)
  26. # 违反了约束条件t1_chk_1, 即c1 != c2
  27. root@test 10:24:07>INSERT INTO t1 VALUES (1,1,1);
  28. ERROR 3819 (HY000): Check constraint 't1_chk_1' is violated.

既然约束名必须唯一,那如果我们把t1 rename成t2, 再新建一个t1会怎么样呢 ?

  1. root@test 10:25:35>rename table t1 to t2;
  2. Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
  3. root@test 10:25:37>show create table t2\G
  4. *************************** 1. row ***************************
  5. Table: t2
  6. Create Table: CREATE TABLE `t2` (
  7. `c1` int(11) DEFAULT NULL,
  8. `c2` int(11) DEFAULT NULL,
  9. `c3` int(11) DEFAULT NULL,
  10. CONSTRAINT `c1_nonzero` CHECK ((`c1` <> 0)),
  11. CONSTRAINT `c2_positive` CHECK ((`c2` > 0)),
  12. CONSTRAINT `t2_chk_1` CHECK ((`c1` <> `c2`)),
  13. CONSTRAINT `t2_chk_2` CHECK ((`c1` > 10)),
  14. CONSTRAINT `t2_chk_3` CHECK ((`c3` < 100)),
  15. CONSTRAINT `t2_chk_4` CHECK ((`c1` > `c3`))
  16. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
  17. 1 row in set (0.00 sec)
  18. root@test 10:25:40>create table t1 like t2;
  19. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
  20. root@test 10:25:51>show create table t1;
  21. +-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
  22. | Table | Create Table |
  23. +-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
  24. | t1 | CREATE TABLE `t1` (
  25. `c1` int(11) DEFAULT NULL,
  26. `c2` int(11) DEFAULT NULL,
  27. `c3` int(11) DEFAULT NULL,
  28. CONSTRAINT `t1_chk_1` CHECK ((`c1` <> 0)),
  29. CONSTRAINT `t1_chk_2` CHECK ((`c2` > 0)),
  30. CONSTRAINT `t1_chk_3` CHECK ((`c1` <> `c2`)),
  31. CONSTRAINT `t1_chk_4` CHECK ((`c1` > 10)),
  32. CONSTRAINT `t1_chk_5` CHECK ((`c3` < 100)),
  33. CONSTRAINT `t1_chk_6` CHECK ((`c1` > `c3`))
  34. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |

可以看到t1 rename成t2后,其中自动生成的约束名被更改成t2_前缀的。而创建的t2 like t1表, 依然完整的继承了原来t1表的约束条件,但命名全部改成了t1_前缀的。

你也可以通过alter table的方式增加或删除约束:

  1. root@test 10:45:08>ALTER TABLE t1 ADD CONSTRAINT check ((c1 + c2 + c3) > 1000);
  2. Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
  3. Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
  4. root@test 10:45:39>INSERT INTO t1 values (1999, 50, 90);
  5. Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
  6. root@test 10:46:23>INSERT INTO t1 values (100, 50, 90);
  7. ERROR 3819 (HY000): Check constraint 't1_chk_7' is violated.
  8. root@test 10:46:53>ALTER TABLE t1 DROP CHECK t1_chk_7;
  9. Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
  10. Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
  11. root@test 10:47:17>INSERT INTO t1 values (100, 50, 90);
  12. Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

InnoDB新增了一个data dictionary表check_constrains, 你可以从information_schema表下面查询:

  1. root@(none) 10:54:05>SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.CHECK_CONSTRAINTS;
  2. +--------------------+-------------------+-----------------+----------------+
  3. | CONSTRAINT_CATALOG | CONSTRAINT_SCHEMA | CONSTRAINT_NAME | CHECK_CLAUSE |
  4. +--------------------+-------------------+-----------------+----------------+
  5. | def | test | t2_chk_1 | (`c1` <> `c2`) |
  6. | def | test | t2_chk_2 | (`c1` > 10) |
  7. | def | test | c2_positive | (`c2` > 0) |
  8. | def | test | t2_chk_3 | (`c3` < 100) |
  9. | def | test | c1_nonzero | (`c1` <> 0) |
  10. | def | test | t2_chk_4 | (`c1` > `c3`) |
  11. | def | test | t1_chk_1 | (`c1` <> 0) |
  12. | def | test | t1_chk_2 | (`c2` > 0) |
  13. | def | test | t1_chk_3 | (`c1` <> `c2`) |
  14. | def | test | t1_chk_4 | (`c1` > 10) |
  15. | def | test | t1_chk_5 | (`c3` < 100) |
  16. | def | test | t1_chk_6 | (`c1` > `c3`) |
  17. +--------------------+-------------------+-----------------+----------------+
  18. 12 rows in set (0.00 sec)

相关实现

1.新增代码文件

sql/sql_check_constraint.cc

sql/dd/impl/system_views/check_constraints.cc

sql/dd/impl/types/check_constraint_impl.cc

2.表达式定义及存储

InnoDB新增了一个数据词典表mysql.check_constraints用来存储所有的约束条件,表的定义在文件sql/dd/impl/tables/check_constraints.cc中, 相关堆栈

  1. mysql_execute_command
  2. |-> Sql_cmd_create_table::execute
  3. |-> mysql_create_table
  4. |-> prepare_check_constraints_for_create
  5. |--> generate_check_constraint_name //自动生成constraint名字
  6. |-> mysql_create_table_no_lock -> create_table_impl -> rea_create_base_table
  7. |-> dd::cache::Dictionary_client::store
  8. .....
  9. |-> dd::Collection<dd::Check_constraint*>::store_items
  10. |-> d::Check_constraint_impl::store // 存储到数据词典表中

3.载入内存及显示

先存储到dd::Table中,当打开table share时,拷贝到TABLE_SHARE::check_constraint_share_list

  1. open_table
  2. |-> get_table_share_with_discover
  3. |-> get_table_share
  4. |-> dd::cache::Dictionary_client::acquire //去dd获取uncached的表上的定义,存储到dd:Table中
  5. |-> open_table_def // 构建table share表定义
  6. |--> fill_check_constraints_from_dd // 将约束条件拷贝到table share中

在每次实例化线程可操作的TABLE对象时,再从table share中读取,存储到TABLE::table_check_constraint_list中 参考函数:open_table_from_share

4.检查约束

每次插入或修改数据,都需要检查对应的约束条件 参考函数: invoke_table_check_constraints

参考文档

MySQL 8.0.16 Introducing CHECK constraint

WL#929: CHECK constraints

官方文档

相关代码