数据库常见约束之外键(FOREIGN KEY)详析

一、什么是外键

FOREIGN KEY:外键，用于限制两个表的关系，用于保证该字段的值必须来自于主表的关联列的值。在从表添加外键约束，用于引用主表中某列的值。比如学生表的专业编号，员工表的部门编号，员工表的工种编号。

二、为什么要使用外键

下面本文将从一个例子出发来阐述使用外键的原因。
如何将京东admin的用户信息及其多个商品邮寄地址保存到数据库中呢?

1、方案一：设计一张表来保存用户信息以及商品邮寄地址，如下所示：

create table user_info(//创建user_info表
    id int(10) primary key,
    user_name varchar(30) not null,
    password varchar(30) not null,
    real_name varchar(8),
    mobile char(11),
    address varchar(150)
);

//向user_info表中插入若干条数据
insert into user_info (id,user_name,password,real_name,mobile,address) 
values (1,'admin','123456','张三','18920120206','河南安阳');
insert into user_info (id,user_name,password,real_name,mobile,address) 
values (2,'admin','123456','李四','18617297545','北京海淀');
insert into user_info (id,user_name,password,real_name,mobile,address)
values (3,'admin','123456','王五','17694976949','山西大同');

在这里插入图片描述
分析：这种表结构存在严重的字段冗余(user_name和password列)，如果个人信息字段越多，这一问题就表现的越严重。那么如何解决这个问题呢？可以设计两张表将用户信息和商品邮寄地址分开保存，如下所示：

2、方案二：设计一张表保存用户信息，一张表保存商品邮寄信息，如下所示：

create table user_info(//创建user_info表保存用户信息
    id int(10) primary key,
    user_name varchar(30) not null,
    password varchar(30) not null
);
//向user_info表中插入一条数据
insert into user_info (id,user_name,password) values (1,'admin','123456');

create table address(//创建address表保存商品邮寄信息
    id int(10) primary key,
    user_info_id char(36),
    real_name varchar(8) not null,
    mobile char(11) not null,
    address varchar(150) not null
);
//向address表中插入若干条数据
insert into address (id,user_info_id,real_name,mobile,address) 
values (1,1,'张三','18920120206','河南安阳');
insert into address (id,user_info_id,real_name,mobile,address) 
values (2,1,'李四','18617297545','北京海淀');
insert into address (id,user_info_id,real_name,mobile,address) 
values (3,1,'王五','17694976949','山西大同');

分析：这种表结构消除了字段冗余的问题，但由于只是逻辑上的“外键”关系，所以依然无法保证数据完整性。例如可以将user_info中id为1的数据删除，但此时地址表中数据将不再完整，因为找不到这些地址属于哪个用户；再例如也可以向address表中添加一条user_info_id不存在的地址信息（如：insert into address (id,user_info_id,real_name,mobile,address) values (4,2,‘xiaowang’,‘18338970095’,‘北京东城区’);），同样，该条数据也并不完整，依然找不到这个地址属于哪个用户。那么这个问题该如何解决呢？这时就可以使用外键。

3、方案三：只需在address表中添加外键约束即可。如下所示：

create table address(//创建address表保存商品邮寄信息
    id int(10) primary key,
    user_info_id char(36),
    real_name varchar(8) not null,
    mobile char(11) not null,
    address varchar(150) not null,
    constraint address_user_info_id_fk foreign key(user_info_id) references user_info(id)//添加外键约束
);

分析：这种方案为user_info_id添加了外键，指向user_info表的主键，该约束起到了保护数据完整性的作用：如果删除的用户信息id已经在address表中使用，则该条数据无法删除；也无法向address表中添加用户id不存在的地址信息。

三、外键使用时的注意事项

要求在从表设置外键关系。
从表的外键列的类型和主表的关联列的类型要求一致或兼容，名称无要求。
主表的关联列必须是一个key（一般是主键或唯一）。
插入数据时，先插入主表，再插入从表；删除数据时，先删除从表，再删除主表。
可以通过以下两种方式来删除主表的记录：
　　方式一：级联删除：ALTER TABLE stuinfo ADD CONSTRAINT fk_stu_major FOREIGN KEY(majorid) REFERENCES major(id) ON DELETE CASCADE;
　　方式二：级联置空：ALTER TABLE stuinfo ADD CONSTRAINT fk_stu_major FOREIGN KEY(majorid) REFERENCES major(id) ON DELETE SET NULL;