golang Gorm与数据库完整性约束详解
数据库约束要点：
主键约束（非空且唯一）外键约束子表外键字段的值必须在主表被参照字段值得范围内，或者为NULL；外键参照的必须是主表的主键或唯一键；主表主键/唯一键被子表参照时，主表相应记录不允许被删除
在golang中，采用orm对数据库进行建模是比较方便的。grom是其中一个比较流行的orm工具。
本篇基于golang、grom1.91、和PostgreSQL来进行说明。
注：本文的例子是极端情况，一般情况只是单字段主键。
1、实体完整性：
每个关系（表）有且仅有一个主键，每一个主键值必须唯一，而且不允许为“空”（NULL）或重复。
typeProductstruct{
Codestring`gorm:"primary_key"`
Priceuint
UserIDuint//`sql:"type:bigintREFERENCESusers(id)onupdatenoactionondeletecascade"`
UserCodestring//`sql:"type:bigintREFERENCESusers(code)onupdatenoactionondeletecascade"`
UserUser//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`
gorm.Model
}
在利用gorm的db对象创建表，其使用的SQL如下：
CREATETABLEpublic.products
(
codetextCOLLATEpg_catalog."default"NOTNULL,
priceinteger,
user_idinteger,
user_codetextCOLLATEpg_catalog."default",
idintegerNOTNULLDEFAULTnextval('products_id_seq'::regclass),
created_attimestampwithtimezone,
updated_attimestampwithtimezone,
deleted_attimestampwithtimezone,
CONSTRAINTproducts_pkeyPRIMARYKEY(code,id)
)
WITH(
OIDS=FALSE
)
TABLESPACEpg_default;
ALTERTABLEpublic.products
OWNERtopostgres;
--Index:idx_products_deleted_at
--DROPINDEXpublic.idx_products_deleted_at;
CREATEINDEXidx_products_deleted_at
ONpublic.productsUSINGbtree
(deleted_at)
TABLESPACEpg_default;
说明：
1.1、grom.Model是gorm预定义的结构，用于实现软删除，定义如下：
typeModelstruct{
IDuint`gorm:"primary_key"`
CreatedAttime.Time
UpdatedAttime.Time
DeletedAt*time.Time`sql:"index"`
}
它里面已经定义了主键，在本例中，我们还定义了一个主键：
Codestring`gorm:"primary_key"`
从SQL输出我们看到：
CONSTRAINTproducts_pkeyPRIMARYKEY(code,id)
因此，Gorm实现了完全的实体完整性支持，即可以支持字段主键，也可以支持联合主键。
1.2、对比结构体和sql语句可以看出
1.2.1表名=结构体名小写的复数例子：Product变为products
1.2.2字段名=结构体成员名大写分隔的子串小写形式用下划线连接例子：ID变为idCreatedAt变为created_at
1.3、前述1.1和1.2构成了Gorm的convention，它的文档里有，默认情况下，就是这么处理，但是用户可以不用gorm.Model，自定义表名、字段名，都可以支持。
2、域完整性：
是指数据库表中的列必须满足某种特定的数据类型或约束，又叫用户定义完整性。包括：字段类型、值域、小数位数、CHECK、FOREIGNKEY约束和DEFAULT、NOTNULL。它们有的定义在字段上，有的定义在表上。例如：FOREIGNKEY约束在PostgresSQL中，就是在表级别定义的；而，字段类型、长度、小数位数就是在字段上定义的。
2.1通过结构体tag
`gorm:"xxx"`，在字段上可以使用：type、size、precision、notnull、default，Gorm就可以完成这些域完整性的定义
2.2FOREIGNKEY约束
2.2.1单字段外键约束
typeProductstruct{
Codestring//`gorm:"primary_key"`
Priceuint
UserIDuint//`sql:"type:bigintREFERENCESusers(id)onupdatenoactionondeletecascade"`
//UserCodestring//`sql:"type:bigintREFERENCESusers(code)onupdatenoactionondeletecascade"`
UserUser//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`
gorm.Model
}
typeUserstruct{
//Codestring`gorm:"primary_key"`
Namestring
gorm.Model
//ProductProduct//`gorm:"EMBEDDED"`
}
上面的代码按照gorm文档，创建了一个productsbelongstouser关系。执行的sql是：
CREATETABLE"users"("code"text,"name"text,"id"serial,"created_at"timestampwithtimezone,"updated_at"timestampwithtimezone,"deleted_at"timestampwithtimezone,PRIMARYKEY("code","id"))
CREATETABLE"users"("code"text,"name"text,"id"serial,"created_at"timestampwithtimezone,"updated_at"timestampwithtimezone,"deleted_at"timestampwithtimezone,PRIMARYKEY("code","id"))
我们看到，gorm没有添加任何约束。按照Gorm文档，这就是belongsto标准定义。
它不添加外键约束。
那么，改为显式标准的形式，采用foreignkeytag呢？
typeProductstruct{
Codestring//`gorm:"primary_key"`
Priceuint
UserIDuint//`sql:"type:integerREFERENCESusers(id)`//onupdatenoactionondeletecascade"`
//UserCodestring//`sql:"type:bigintREFERENCESusers(code)onupdatenoactionondeletecascade"`
//UserIDuint
UserUser`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`
gorm.Model
}
typeUserstruct{
//Codestring`gorm:"primary_key"`
Namestring
gorm.Model
//ProductProduct//`gorm:"EMBEDDED"`
}
执行的sql是：
CREATETABLE"users"("name"text,"id"serial,"created_at"timestampwithtimezone,"updated_at"timestampwithtimezone,"deleted_at"timestampwithtimezone,PRIMARYKEY("id"))
CREATETABLE"products"("code"text,"price"integer,"user_id"integer,"id"serial,"created_at"timestampwithtimezone,"updated_at"timestampwithtimezone,"deleted_at"timestampwithtimezone,PRIMARYKEY("id"))
也没有添加任何外键约束。
因此，gormtag的foreignkey和association_foreignkey并不会添加外键约束。
但是，我们可以用sqltag来添加外键约束！！！如下：
typeProductstruct{
Codestring//`gorm:"primary_key"`
Priceuint
UserIDuint`sql:"type:integerREFERENCESusers(id)onupdatenoactionondeletenoaction"`
//UserCodestring//`sql:"type:bigintREFERENCESusers(code)onupdatenoactionondeletecascade"`
//UserIDuint
UserUser`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`
gorm.Model
}
typeUserstruct{
//Codestring`gorm:"primary_key"`
Namestring
gorm.Model
//ProductProduct//`gorm:"EMBEDDED"`
}
创建products表的语句：
CREATETABLE"products"("code"text,"price"integer,"user_id"integerREFERENCESusers(id)onupdatenoactionondeletenoaction,"id"serial,"created_at"timestampwithtimezone,"updated_at"timestampwithtimezone,"deleted_at"timestampwithtimezone,PRIMARYKEY("id"))
注意，当使用sqltag时，不像gormtag，它要你用数据库表名和字段名，而gorm就只需要你使用结构体和其成员名即可。
外键被定义了，此时，可以满足外键约束，如前述，具体是：
子表外键字段的值必须在主表被参照字段值得范围内，或者为NULL；外键参照的必须是主表的主键或唯一键；主表主键/唯一键被子表参照时，主表相应记录不允许被删除
此时外键约束的名字是数据库自己取的，可能长了，你可以自定义：
UserIDuint`sql:"type:integerconstraintrefREFERENCESusers(id)onupdatenoactionondeletenoaction"`
加上constraintxxx，就可以为约束取名为xx了。
上述外键约束是在定义结构体时，在结构体成员上定义的，因此翻译为sql语句就变成了对字段的外键约束，那如果要定义参照联合主键之类的外键呢？就不能在结构体中定义，而要使用gorm的api了。
2.2.2多字段外键约束
typeProductstruct{
Codestring//`gorm:"primary_key"`
Priceuint
//UserIDuint`sql:"type:integerREFERENCESusers(id)onupdatenoactionondeletenoaction"`
//UserCodestring//`sql:"type:bigintREFERENCESusers(code)onupdatenoactionondeletecascade"`
UserCodestring
UserIDuint
UserUser//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`
gorm.Model
}
typeUserstruct{
Codestring`gorm:"primary_key"`
Namestring
gorm.Model
//ProductProduct//`gorm:"EMBEDDED"`
}
在程序中使用：
postgres.Model(&Product{}).AddForeignKey("user_id,user_code","users(id,code)","noaction","noaction")
这样，products表就有约束：
CONSTRAINTproducts_user_id_user_code_users_id_code_foreignFOREIGNKEY(user_code,user_id) REFERENCESpublic.users(code,id)MATCHSIMPLE ONUPDATENOACTION ONDELETENOACTION
如此就OK了。这里约束的名字就很长了，api没有给你自己取名字的机会。
2.3check约束
typeProductstruct{
Codestring//`gorm:"primary_key"`
Priceuint
UserIDuint`sql:"type:integercheck(code!='')"`
UserCodestring//`sql:"type:bigintconstraintrefREFERENCESusers(code)onupdatenoactionondeletecascade"`
//UserCodestring
//UserIDuint
UserUser//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`
gorm.Model
}
这样就行。看起来这个check和userID没有什么关系，是的，check会被定义到表上：
ALTERTABLEpublic.products
ADDCONSTRAINTproductsCHECK(code<>''::text);
因此，Check也完美了，找个结构体的字段，然后加上check就行了。
3、参照完整性：
对于永久关系的相关表，在更新、插入或删除记录时，如果只改其一，就会影响数据的完整性。对于更新、插入或删除表间数据的完整性，统称为参照完整性。
对于外键约束，插入参照完整性被满足。因此，如前述：
UserIDuint`sql:"type:integerREFERENCESusers(id)onupdatenoactionondeletenoaction"`
定义好onupdate和ondelete的参数，就可以满足参照完整性。
具体改为：
UserIDuint`sql:"type:integerREFERENCESusers(id)onupdatecascadeondeletecascade"`
即可，而且数据库还允许有别的选择，这里是级联更新和级联删除，主表已删除，子表就跟着删，这是数据库参照完整性的原初定义。
ps.gorm不默认实施参照完整性，不加约束的原因查了其gitissue，主要是因为postgresql要求被关联的表要先存在。而这会导致创建表和自动升级表migration的顺序依赖，所以用户要sqltag或者调用api手动实施。
4、*1对多和多对多关系
这不属于完整性范畴。
4.11对多
1对多不需要实施完整性约束，因为用户可以对应0到多个产品。因此，表结构里无需添加额外的约束。
typeProductstruct{
Codestring//`gorm:"primary_key"`
Priceuint
//UserIDuint`sql:"type:integerconstraintrefREFERENCESusers(id)onupdatenoactionondeletenoactioncheck(code!='')"`
//UserCodestring//`sql:"type:bigintconstraintrefREFERENCESusers(code)onupdatenoactionondeletecascade"`
//UserCodestring
//UserIDuint
//UserUser//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`
gorm.Model
UserIDuint
}
typeUserstruct{
Codestring//`gorm:"primary_key"`
Namestring
gorm.Model
Products[]Product
//ProductProduct//`gorm:"EMBEDDED"`
}
上面是gorm一对多的典型定义，users表不会多任何字段，product表会多user_id字段。这里UserID是外键。也可以显式定义，foreignkey和AssociationForeignKey上例相当于：
typeProductstruct{
Codestring//`gorm:"primary_key"`
Priceuint
//UserIDuint`sql:"type:integerconstraintrefREFERENCESusers(id)onupdatenoactionondeletenoactioncheck(code!='')"`
//UserCodestring//`sql:"type:bigintconstraintrefREFERENCESusers(code)onupdatenoactionondeletecascade"`
//UserCodestring
//UserIDuint
//UserUser//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`
gorm.Model
UserIDuint
}
typeUserstruct{
Codestring//`gorm:"primary_key"`
Namestring
gorm.Model
Products[]Product`gorm:"foreignkey:UserID"`
//ProductProduct//`gorm:"EMBEDDED"`
}
4.2多对多
在关系型数据库中，多对多关系需要多一张表，总共3张表，完整性grom是如何保证的？
typeProductstruct{
Codestring//`gorm:"primary_key"`
Priceuint
//UserIDuint`sql:"type:integerconstraintrefREFERENCESusers(id)onupdatenoactionondeletenoactioncheck(code!='')"`
//UserCodestring//`sql:"type:bigintconstraintrefREFERENCESusers(code)onupdatenoactionondeletecascade"`
//UserCodestring
//UserIDuint
//UserUser//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`//`gorm:"foreignkey:UserID;association_foreignkey:ID"`
gorm.Model
//UserIDuint
}
typeUserstruct{
Codestring//`gorm:"primary_key"`
Namestring
gorm.Model
Products[]Product`gorm:"many2many:user_language"`
//ProductProduct//`gorm:"EMBEDDED"`
}
此时，会多一个表（jointtable连接表）：
CREATETABLE"user_language"("user_id"integer,"product_id"integer,PRIMARYKEY("user_id","product_id"))
products和users表的主键，被联合作为新表的主键。在新表中，user_id和product_id也是外键，在Gorm中，是可以在many2many关系中自定义外键、关联外键的。当然，外键约束就不要想了。
那么，在上例中，按照grom的语法，对于Products成员，外键和关联外键分别是什么呢？简言之，在gorm所有情况下，将嵌入结构体和其父结构体关联起来的那个字段，就是外键；关联外键是写入外键的值的来源对应的键，通常就是父结构体的主键。在多对多情况下，如上例，连接表的user_id是外键，而写入时，并没有将user_id写入Products[]Product，写入的是product_id代表的数据，因此product_id是associate_foreignkey，这是gorm的约定，很费解，解释也牵强。
下面是多对多自引用：
typeUserstruct{
gorm.Model
Friends[]*User`gorm:"many2many:friendships;association_jointable_foreignkey:friend_id"`
}
用association_jointable_foreignkey在连接表里创建了一个字段。也比较费解。
综上：
1、字段的基本约束，通过gormtag基本都可以设置。
2、gorm支持实体完整性约束。
3、域完整性约束中，外键约束需要通过sqltag或调用api实现，check约束可以直接在字段上定义。
4、参照完整性gorm不能默认实现，必须通过sqltag或者调用api实现。
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持毛票票。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教。