Author: weixiang
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
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
[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
CHECK (expr)
3.示例:
我们举个简单的例子：
root@test 10:23:42>CREATE TABLE t1
-> (
-> CHECK (c1 <> c2),
-> c1 INT CHECK (c1 > 10),
-> c2 INT CONSTRAINT c2_positive CHECK (c2 > 0),
-> c3 INT CHECK (c3 < 100),
-> CONSTRAINT c1_nonzero CHECK (c1 <> 0),
-> CHECK (c1 > c3)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
root@test 10:23:58>SHOW CREATE TABLE t1\G
*************************** 1. row ***************************
Table: t1
Create Table: CREATE TABLE `t1` (
`c1` int(11) DEFAULT NULL,
`c2` int(11) DEFAULT NULL,
`c3` int(11) DEFAULT NULL,
CONSTRAINT `c1_nonzero` CHECK ((`c1` <> 0)),
CONSTRAINT `c2_positive` CHECK ((`c2` > 0)),
CONSTRAINT `t1_chk_1` CHECK ((`c1` <> `c2`)),
CONSTRAINT `t1_chk_2` CHECK ((`c1` > 10)),
CONSTRAINT `t1_chk_3` CHECK ((`c3` < 100)),
CONSTRAINT `t1_chk_4` CHECK ((`c1` > `c3`))
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.01 sec)
# 违反了约束条件t1_chk_1, 即c1 != c2
root@test 10:24:07>INSERT INTO t1 VALUES (1,1,1);
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 ?
root@test 10:25:35>rename table t1 to t2;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
root@test 10:25:37>show create table t2\G
*************************** 1. row ***************************
Table: t2
Create Table: CREATE TABLE `t2` (
`c1` int(11) DEFAULT NULL,
`c2` int(11) DEFAULT NULL,
`c3` int(11) DEFAULT NULL,
CONSTRAINT `c1_nonzero` CHECK ((`c1` <> 0)),
CONSTRAINT `c2_positive` CHECK ((`c2` > 0)),
CONSTRAINT `t2_chk_1` CHECK ((`c1` <> `c2`)),
CONSTRAINT `t2_chk_2` CHECK ((`c1` > 10)),
CONSTRAINT `t2_chk_3` CHECK ((`c3` < 100)),
CONSTRAINT `t2_chk_4` CHECK ((`c1` > `c3`))
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.00 sec)
root@test 10:25:40>create table t1 like t2;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
root@test 10:25:51>show create table t1;
+-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table |
+-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| t1 | CREATE TABLE `t1` (
`c1` int(11) DEFAULT NULL,
`c2` int(11) DEFAULT NULL,
`c3` int(11) DEFAULT NULL,
CONSTRAINT `t1_chk_1` CHECK ((`c1` <> 0)),
CONSTRAINT `t1_chk_2` CHECK ((`c2` > 0)),
CONSTRAINT `t1_chk_3` CHECK ((`c1` <> `c2`)),
CONSTRAINT `t1_chk_4` CHECK ((`c1` > 10)),
CONSTRAINT `t1_chk_5` CHECK ((`c3` < 100)),
CONSTRAINT `t1_chk_6` CHECK ((`c1` > `c3`))
) 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：
root@test 10:45:08>ALTER TABLE t1 ADD CONSTRAINT check ((c1 + c2 + c3) > 1000);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
root@test 10:45:39>INSERT INTO t1 values (1999, 50, 90);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
root@test 10:46:23>INSERT INTO t1 values (100, 50, 90);
ERROR 3819 (HY000): Check constraint 't1_chk_7' is violated.
root@test 10:46:53>ALTER TABLE t1 DROP CHECK t1_chk_7;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
root@test 10:47:17>INSERT INTO t1 values (100, 50, 90);
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：
root@(none) 10:54:05>SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.CHECK_CONSTRAINTS;
+--------------------+-------------------+-----------------+----------------+
| CONSTRAINT_CATALOG | CONSTRAINT_SCHEMA | CONSTRAINT_NAME | CHECK_CLAUSE |
+--------------------+-------------------+-----------------+----------------+
| def | test | t2_chk_1 | (`c1` <> `c2`) |
| def | test | t2_chk_2 | (`c1` > 10) |
| def | test | c2_positive | (`c2` > 0) |
| def | test | t2_chk_3 | (`c3` < 100) |
| def | test | c1_nonzero | (`c1` <> 0) |
| def | test | t2_chk_4 | (`c1` > `c3`) |
| def | test | t1_chk_1 | (`c1` <> 0) |
| def | test | t1_chk_2 | (`c2` > 0) |
| def | test | t1_chk_3 | (`c1` <> `c2`) |
| def | test | t1_chk_4 | (`c1` > 10) |
| def | test | t1_chk_5 | (`c3` < 100) |
| def | test | t1_chk_6 | (`c1` > `c3`) |
+--------------------+-------------------+-----------------+----------------+
12 rows in set (0.00 sec)
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
mysql_execute_command
|-> Sql_cmd_create_table::execute
|-> mysql_create_table
|-> prepare_check_constraints_for_create
|--> generate_check_constraint_name //自动生成constraint名字
|-> mysql_create_table_no_lock -> create_table_impl -> rea_create_base_table
|-> dd::cache::Dictionary_client::store
.....
|-> dd::Collection<dd::Check_constraint*>::store_items
|-> 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
open_table
|-> get_table_share_with_discover
|-> get_table_share
|-> dd::cache::Dictionary_client::acquire //去dd获取uncached的表上的定义，存储到dd:Table中
|-> open_table_def // 构建table share表定义
|--> 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