Введение

В данной статье мы рассмотрим, как правильно создавать таблицы в MySQL. Для этого разберем основные типы данных, атрибуты, ограничения, и что можно исправить в уже созданной таблице. Чтобы сократить последующие изменения, стоит заранее продумать структуру таблицы и ее содержимое. Наиболее важные пункты:

  • Названия таблиц и столбцов.
  • Типы данных столбцов.
  • Атрибуты и ограничения.

Ниже разберем подробнее, как реализовать этот короткий список для MySQL наиболее эффективно.

Синтаксис Create table в MySQL и создание таблиц

Поскольку наш путь в базы данных только начинается, стоит вспомнить основы. Реляционные базы данных хранят данные в таблицах, и каждая таблица содержит набор столбцов. У столбца есть название и тип данных. Команда создания таблицы должна содержать все вышеупомянутое:

    CREATE TABLE table_name 
(
    column_name_1 column_type_1,
    column_name_2 column_type_2,
    ...,
    column_name_N column_type_N,
);

table_name — имя таблицы;

column_name — имя столбца;

column_type — тип данных столбца.

Теперь разберем процесс создания таблицы детально.

Названия таблиц и столбцов

Таблицы и столбцы стоит называть осмысленно и прозрачно, чтобы было понятно, как другому разработчику, так и вам самим спустя полгода. Даже если это учебная база только для вашего пользования, рекомендуем сразу привыкать делать правильно.

Имена могут содержать символы подчеркивания для большей наглядности. Классический пример непонятных названий — table1, table2 и т. п. Использование транслита, неясных сокращений и, разумеется, наличие орфографических ошибок тоже не приветствуется. Хороший пример коротких информативных названий: Customers, Users, Orders, так как по названию таблицы должно быть очевидно, какие данные таблица будет содержать. Эта же логика применима и к названию столбцов.

Максимальная длина названия и для таблицы, и для столбцов — 64 символа.

Типы данных столбцов

Для каждого столбца таблицы будет определен тип данных. Неправильное использование типов данных увеличивает как объем занимаемой памяти, так и время выполнения запросов к таблице. Это может быть незаметно на таблицах в несколько строк, но очень существенно, если количество строк будет измеряться десятками и сотнями тысяч, и это далеко не предел для рабочей базы данных. Проведем краткий обзор наиболее часто используемых типов:

Числовые типы

  • INT — целочисленные значения от −2147483648 до 2147483647, 4 байта.
  • DECIMAL — хранит числа с заданной точностью. Использует два параметра — максимальное количество цифр всего числа (precision) и количество цифр дробной части (scale). Рекомендуемый тип данных для работы с валютами и координатами. Можно использовать синонимы NUMERIC, DEC, FIXED.
  • TINYINT — целые числа от −127 до 128, занимает 1 байт хранимой памяти.
  • BOOL — 0 или 1. Однозначный ответ на однозначный вопрос — false или true. Название столбцов типа boolean часто начинается с is, has, can, allow. По факту это даже не отдельный тип данных, а псевдоним для типа TINYINT (1). Тип настолько востребован на практике, что для него в MySQL создали встроенные константы FALSE (0) или TRUE (1). Можно использовать синоним BOOLEAN.
  • FLOAT — дробные числа с плавающей запятой (точкой).

Символьные

  • VARCHAR(N) — N определяет максимально возможную длину строки. Создан для хранения текстовых данных переменной длины, поэтому память хранения зависит от длины строки. Наиболее часто используемый тип строковых данных.
  • CHAR(N) — как и с varchar, N указывает максимальную длину строки. Char создан хранить данные строго фиксированной длины, и каждая запись будет занимать ровно столько памяти, сколько требуется для хранения строки длиной N.
  • TEXT — подходит для хранения большого объема текста до 65 KB, например, целой статьи.

Дата и время

  • DATE — только дата. Диапазон от 1000-01-01 по 9999-12-31. Подходит для хранения дат рождения, исторических дат, начиная с 11 века. Память хранения — 3 байта.
  • TIME — только время — часы, минуты, секунды — «hh:mm:ss». Память хранения — 3 байта.
  • DATETIME — соединяет оба предыдущих типа — дату и время. Использует 8 байтов памяти.
  • TIMESTAMP — хранит дату и время начиная с 1970 года. Подходит для большинства бизнес-задач. Потребляет 4 байта памяти, что в два раза меньше, чем DATETIME, поскольку использует более скромный диапазон дат.

Бинарные

Используются для хранения файлов, фото, документов, аудио и видеоконтента. Все это хранится в бинарном виде.

  • BLOB — до 65 КБ бинарных данных
  • LARGEBLOB — до 4 ГБ.

Подробный разбор типов данных, включая более специализированные типы, например, ENUM, SET или BIGINT UNSIGNED, будет в отдельной тематической статье.

Практика с примерами

Для лучшего понимания приведем пример, создав простую таблицу для хранения данных сотрудников, где

  • id — уникальный номер,
  • name — ФИО,
  • position — должность
  • birthday — дата рождения

Синтаксис create table с основными параметрами:

    CREATE TABLE Staff 
(
    id INT,
    name VARCHAR(255) NOT NULL,
    position VARCHAR(30),
    birthday Date
);

Тут могут появиться вопросы. Откуда MySQL знает, что номер уникален? Если еще нет должности для этого сотрудника, что будет, если оставить поле пустым?
Все это (как и многое другое) придtтся указать с помощью дополнительных параметров — атрибутов.

Часто таблицы создаются и заполняются скриптами. Если мы вызовем команду CREATE TABLE Staff, а таблица Staff уже есть в базе, команда выдаст ошибку. Поэтому перед созданием разумно проверить, содержит ли уже база таблицу Staff. Достаточно добавить IF NOT EXISTS, чтобы выполнить эту проверку в MySQL, то есть вместо

    CREATE TABLE Staff

напишем

    CREATE TABLE IF NOT EXISTS Staff

Повторный запуск команды выведет предупреждение:

    1050 Table 'Staff' already exists

Если таблица уже создана и нужно создать таблицу с тем же именем с «чистого листа», старую таблицу можно удалить командой:

    DROP TABLE table_name;

Возможности SQL в «Облачных баз данных»

Подробнее

Атрибуты (ATTRIBUTES) и ограничения (CONSTRAINTS)

PRIMARY KEY

Предназначение индексов — обеспечить быстрый доступ к табличным данным. Основная идея — существенное ускорение поиска. Создание первичного ключа, внешних ключей, определение уникальных значений в столбце — во всех этих случаях будут созданы индексы. Существуют определенные ограничения на построения индексов в зависимости от типов данных, но разбор этих нюансов будет в других статьях.

Пользы индексов на примерах: для поиска уникального значения среди 10000 строк придется проверить, в худшем случае, все 10000 без индекса, с индексом — всего 14. Поиск по миллиону записей займет не больше в 20 проверок — это реализация идеи бинарного поиска.

Создадим таблицу Staff с номером сотрудника в качестве первичного ключа. Первичный ключ гарантирует нам, что номер точно будет уникальным, а поиск по нему — быстрым.

    CREATE TABLE Staff (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255),
    position VARCHAR(30),
    birthday Date,
    has_children BOOLEAN
);

NOT NULL

При заполнении таблицы мы утверждаем, что значение этого столбца должно быть установлено. Если нет явного указания NOT NULL, и этот столбец не PRIMARY KEY, то столбец позволяет хранить NULL, то есть хранение NULL — поведение по умолчанию. Для первичного ключа это ограничение можно не указывать, так как первичный ключ всегда гарантирует NOT NULL.

Изменим команду CREATE TABLE, добавив NOT NULL ограничения: таким образом, мы обозначим обязательные для заполнения столбцы (т.е. столбцы, поля в которых не могут оставаться пустыми при наличии записи в таблице):

    CREATE TABLE Staff (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255) NOT NULL,
    position VARCHAR(30),
    birthday DATE NOT NULL,
    has_children BOOLEAN NOT NULL
);

DEFAULT

Можно указать значение по умолчанию, т.е. текст или число, которые будут сохранены, если не указано другое значение. Применяется не ко всем типам: BLOB, TEXT, GEOMETRY и JSON не поддерживают это ограничение.
Эта величина должна быть константой, функция или выражение не допустимы.

Продолжим изменять команду, установив ограничение DEFAULT для поля BOOLEAN.

    CREATE TABLE Staff (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(255) NOT NULL,
    position VARCHAR(30),
    birthday DATE NOT NULL,
    has_children BOOLEAN DEFAULT(FALSE) NOT NULL
);

Для типа данных BOOLEAN можно использовать встроенные константы FALSE и TRUE. Вместо DEFAULT(FALSE) можно указать DEFAULT(0) — эти записи эквивалентны.

AUTO_INCREMENT

Каждый раз, когда в таблицу будет добавлена запись, значение этого столбца автоматически увеличится. На всю таблицу этот атрибут применим только к одному столбцу, причем этот столбец должен быть ключом. Рекомендуется использовать для целочисленных значений. Нельзя сочетать с DEFAULT.

    CREATE TABLE Staff (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(255) NOT NULL,
    position VARCHAR(30),
    birthday DATE NOT NULL,
    has_children BOOLEAN DEFAULT(FALSE) NOT NULL
);

Теперь номер сотрудника будет автоматически последовательно увеличиваться при каждой новой записи в таблицу.

Интересно, что при CREATE TABLE MySQL не позволяет установить стартовое значение для AUTO_INCREMENT. Можно назначить стартовое значение для счетчика AUTO_INCREMENT уже созданной таблицы. 

Синтаксис:

    ALTER TABLE Staff AUTO_INCREMENT=10001;

Первая запись после такой модификации получит id = 10001.

UNIQUE

Это ограничение устанавливает, что все значения данного столбца будут уникальны в пределах таблицы, и создает индекс. Можно применять к столбцам с поддержкой NULL, но так как NULL будет считаться уникальным значением, возможна только одна NULL-запись.

    CREATE TABLE Staff (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(255) NOT NULL,
    position VARCHAR(30),
    birthday DATE NOT NULL,
    has_child BOOLEAN DEFAULT(0) NOT NULL,
    phone VARCHAR(20) UNIQUE NOT NULL
);

CHECK

Позволяет установить дополнительную проверку данных для столбца или набора столбцов. Это тоже CONSTRAINT, так как накладывает ограничение.
На примере ограничим дату рождения сотрудника.

Синтаксис позволяет устанавливать CHECK как в описании столбца при CREATE TABLE:

    birthday DATE NOT NULL CHECK (birthday > ‘1900-01-01’),

так отдельно от описания столбцов:

    CHECK (birthday > ‘1900-01-01’),

В этих случаях название проверки будет определено автоматически. При вставке данных, не прошедших проверку, будет сообщение об ошибке Check constraint ‘staff_chk_1’ is violated. Ситуация усложняется, когда установлено несколько CHECK, поэтому рекомендуется давать понятное имя.

Воспользуемся полной командой для создания CHECK и определим не только ограничение даты рождения, но и допустимые форматы телефона через регулярное выражение.

    CREATE TABLE Staff (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(255) NOT NULL,
    position VARCHAR(30),
    birthday DATE NOT NULL,
    has_child BOOLEAN DEFAULT(0) NOT NULL,
    phone VARCHAR(20) UNIQUE NOT NULL,
    CONSTRAINT staff_chk_birthday CHECK (birthday > '1900-01-01'),
    CONSTRAINT staff_chk_phone CHECK (phone REGEXP '[+]?[0-9]{1,3} ?\\(?[0-9]{3}\\)? ?[0-9]{2}[0-9 -]+[0-9]{2}')
);

Для добавления ограничений используем оператор CONSTRAINT, при этом, все названия уникальны, как и имена таблиц. Учитывая, что по умолчанию названия включают в себя и имя таблицы, рекомендуем придерживаться этого правила. Если используется CONSTRAINT, мы обязаны дать имя ограничению, которое вводим.

FOREIGN KEY или внешний ключ

Внешний ключ — это ссылка на столбец или группу столбцов другой таблицы. Это тоже ограничение (CONSTRAINT), так как мы сможем использовать только значения, для которых есть соответствие по внешнему ключу. Создает индекс. Таблицу с внешним ключом называют зависимой.

Синтаксис:

    FOREIGN KEY (column_name1, column_name2) 
REFERENCES external_table_name(external_column_name1, external_column_name2)

Сначала указывается выражение FOREIGN KEY и набор столбцов таблицы, откуда строим FOREIGN KEY. Затем ключевое слово REFERENCES указывает на имя внешней таблицы и набор столбцов этой внешней таблицы. В конце можно добавить операторы ON DELETE и ON UPDATE, с помощью которых настраивается поведение при удалении или обновлении данных в главной таблице. Это делать не обязательно, так как предусмотрено поведение по умолчанию. Поведение по умолчанию запрещает удалять или изменять записи из внешней таблицы, если на эти записи есть ссылки по внешнему ключу.

Возможные опции для ON DELETE и ON UPDATE:

CASCADE: автоматическое удаление/изменение строк зависимой таблицы при удалении/изменении связанных строк главной таблицы.
SET NULL: при удалении/изменении связанных строк главной таблицы будет установлено значение NULL в строках зависимой таблицы. Столбец зависимой таблицы должен поддерживать установку NULL, т.е. параметр NOT NULL в этом случае устанавливать нельзя.
RESTRICT: не даёт удалить/изменить строку главной таблицы при наличии связанных строк в зависимой таблице. Если не указана иная опция, по умолчанию будет использовано NO ACTION, что, по сути, то же самое, что и RESTRICT.

Рассмотрим пример:
Для таблицы Staff было определено текстовое поле position для хранения должности.
Так как список сотрудников в компании обычно больше, чем список занимаемых должностей, есть смысл создать справочник должностей.

    CREATE TABLE Positions (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(100) NOT NULL
);

Поскольку из Staff мы будем ссылаться на Positions, таблица персонала Staff будет зависимой от Positions. Изменим синтаксис CREATE TABLE для таблицы Staff, чтобы должность была ссылкой на запись в таблице Positions.

    CREATE TABLE Staff (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(255) NOT NULL,
    position_id int,
    birthday DATE NOT NULL,
    has_child BOOLEAN DEFAULT(0) NOT NULL,
    phone VARCHAR(20) UNIQUE NOT NULL,
    FOREIGN KEY (position_id) REFERENCES Positions (id)
);

При CREATE TABLE, чтобы не усложнять описание столбца, рекомендуется указывать внешний ключ и все его атрибуты после перечисления создаваемых столбцов.
Можно ли добавить внешний ключ, если таблица уже создана и в ней есть данные? Можно! Для внесения изменений в таблицу используем ALTER TABLE.

Синтаксис:

    ALTER TABLE Staff
ADD FOREIGN KEY (position_id) REFERENCES Positions(id);

Или в развернутой форме, определяя имя ключа fk_position_id явным образом:

    ALTER TABLE Staff
ADD CONSTRAINT fk_position_id FOREIGN KEY (position_id) REFERENCES Positions(id);

Главное условие в этом случае — согласованность данных. Это значит, что для всех записей внешнего ключа position_id должно найтись соответствие в целевой таблице Positions по столбцу id.

Создание таблиц на основе уже существующих, временные таблицы

Мы рассмотрели создание таблицы с «чистого листа», но есть два других способа:

  • LIKE
  • SELECT

LIKE

Создание таблицы на основе уже существующей таблицы. Копирует структуру — количество, названия и типы столбцов, индексы, все ограничения, кроме внешних ключей. Как мы помним, внешний ключ создает индекс. При создании через LIKE индексы в новой таблице будут построены также, как и в старой, но внешние ключи не скопируются. Таблица будет создана без записей и без счетчиков AUTO_INCREMENT.

Синтаксис: 

    CREATE TABLE new_table LIKE source_table;

SELECT

Можно создать таблицу на основе SELECT-запроса — результат этой выборки будет записан в новую таблицу. Такая таблица не будет иметь индексов, ограничений и ключей. Все столбцы, с учетом порядка, типов данных и названий, будут взяты из запроса — поля из SELECT станут столбцами новой таблицы. При этом можно переопределить изначальные названия полей, что особенно актуально, когда в выборку попадают столбцы с одинаковыми названиями (на уровне таблицы названия столбцов всегда уникальны).

Синтаксис:

    CREATE TABLE new_table [AS] SELECT * FROM source_table;

Разберем пример создания новой таблицы через SELECT, используя две таблицы в выборке — Staff и Positions. В запросе определим три поля: id, staff, position — это будут столбцы новой таблицы StaffData211015 (срез сотрудников на определённую дату). Без присвоения псевдонимов (name as staff, name as position) в выборке получилось бы два одинаковых поля name, что не позволило бы создать таблицу из-за duplicate column name ошибки.

    CREATE TABLE StaffData211015
SELECT s.Id,
       s.name as staff,
       p.name as position
FROM Staff s
JOIN Positions p ON s.position_id = p.id

TEMPORARY

При подготовке отчетов или обработке данных на стороне базы, нередко может потребоваться сохранять промежуточные результаты в отдельные таблицы.
После завершения всех вычислений внутри скрипта эти вспомогательные таблицы нам будут уже не нужны. В таких ситуациях удобно использовать временные таблицы, которые будут существовать до завершения работы скрипта.

Чтобы обозначить таблицу как временную, нужно добавить TEMPORARY в CREATE TABLE:

    CREATE TEMPORARY TABLE table_name;

Работа с уже созданной таблицей

Когда таблица создана, работа с ней только начинается. Операторы и команды для работы с данными рассмотрены в другой статье, а сейчас посмотрим, что же можно исправить, если потребовалось внести изменения.

Переименование

Ключевая команда — RENAME.

  • Изменить имя таблицы:
    RENAME TABLE old_table_name TO new_table_name;
  • Изменить название столбца:
    ALTER TABLE table_name
RENAME COLUMN old_column_name TO new_column_name;

Удаление данных

  • DELETE FROM Staff; — удалит все записи из таблицы. Условие в WHERE позволит удалить только определенные строки, в примере ниже удалим только одну строку с id = 1. DELETE FROM Staff WHERE id = 1;
  • TRUNCATE TABLE Staff; — используется для полной очистки всей таблицы. При TRUNCATE счетчики AUTO_INCREMENT сбросятся. Если бы мы удалили все в строки командой DELETE, то новые строки учитывали бы накопленный за время жизни таблицы AUTO_INCREMENT.
  • DROP TABLE Staff; — команда удаления таблицы.

Изменение структуры таблицы

Команда ALTER TABLE включает в себя множество опций, рассмотрим основные вместе с примерами на таблице Staff.

Добавление столбцов

Добавим три столбца: электронную почту, возраст и наличие автомобиля. Так как в таблице уже есть записи, мы не можем пока что отметить эти поля как NOT NULL, по умолчанию они будут позволять хранить NULL.

    ALTER TABLE Staff
ADD email VARCHAR(50),
ADD age INT,
ADD has_auto BOOLEAN;

Удаление столбцов

Удалим столбец с возрастом, так как сейчас возраст сотрудников в базе всегда статичен, а должен быть вычисляемым полем в зависимости от текущей даты.

    ALTER TABLE Staff
DROP COLUMN age;

Значение по умолчанию

Выставим значение по умолчанию для столбца has_auto:

    ALTER TABLE Staff
ALTER COLUMN has_auto SET DEFAULT(FALSE);

Изменение типа данных столбца

Для столбца name изменим тип данных:

    ALTER TABLE Staff
MODIFY COLUMN name VARCHAR(500) NOT NULL;

Максимальная длина поля была увеличена. Если не указать NOT NULL явно, то поле станет NULL по умолчанию.

Установка CHECK

Добавим ограничение формата для email через регулярное выражение:

    ALTER TABLE Staff
ADD CONSTRAINT staff_chk_email CHECK (email REGEXP '^[^@]+@[^@]+\\.[^@]{2,}$');
 

Заключение

Любой путь начинается с первых шагов. В работе с базами данных этими шагами является создание структуры таблиц. Продуманная композиция сущностей (таблиц) и связей между ними — основа проектирования любого вашего приложения от интернет-магазинов до мощных систем управления предприятиями.

Что дальше?

Зарегистрироваться в панели управления

Регистрируйте аккаунт в панели управления Selectel, пополняйте баланс удобным способом и подключайте наши продукты.
Перейти в панель

Узнать о продукте больше

Все о принципах работы, задачах и фичах «Облачных баз данных» читайте на нашем сайте.
Читать про продукт

Комментарии