【MySQL】外键约束和外键策略

一、什么是外键约束？

        外键约束（FOREIGN KEY，缩写FK）是用来实现数据库表的参照完整性的。外键约束可以使两张表紧密的结合起来，特别是针对修改或者删除的级联操作时，会保证数据的完整性。
        外键是指表中某个字段的值依赖于另一张表中某个字段的值，而被依赖的字段必须具有主键约束或者唯一约束。被依赖的表我们通常称之为父表或者主表，设置外键约束的表称为子表或者从表。

二、外键约束示例

        如果想要表示学生和班级的关系，首先要有学生表和班级表两张表，然后学生表中有个字段为stu_class（该字段表示学生所在的班级），而该字段的取值范围由班级表中的主键cla_no字段（该字段表示班级编号）的取值决定。那么班级表为主表，学生表为从表，且stu_class字段是学生表的外键。通过stu_class字段就建立了学生表和班级表的关系。

如果这样设计学生表，有以下两个缺点：

• 缺点一：数据重复
• 缺点二：修改班级数据时，需要更改多条记录

可以这样来设计学生表：

以上，

班级表被称为父表，班级编号是它的主键

学生表被称为子表，班级编号是它的外键。

三、外键约束的SQL展示

1、子表依赖父表，因此，先创建父表：

create table t_class(
	cno int(4) primary key auto_increment,
	cname varchar(10) not null,
	room char(4)
);

2、为表class添加数据：

insert into t_class values (null,'Python一班','r803');
insert into t_class values (null,'Python二班','r416');
insert into t_class values (null,'Java一班','r103');

3、创建子表：学生表t_student

创建外键时，列名可以不一样，但是列类型及其长度最好与主键保持一致。

create table t_student(
	sno int(6) primary key auto_increment,
	sname varchar(5) not null,
	classno int(4)
);

4、添加学生信息

insert into t_student values (null,'张三',1);
insert into t_student values (null,'李四',1);
insert into t_student values (null,'王五',1);

5、将主表和从表关联起来

需要添加外键约束，外键约束只有表级约束，没有列级约束。

为子表t_student添加外键约束，指定约束名为fk_stu_classno,将t_student的外键classno和t_class的主键cno关联起来：

alter table t_student add constraint fk_stu_classno foreign key (classno) references t_class (cno);

6、测试是否关联成功

目前，学生表如下：

班级表如下：

测试一：将t_class表中班级1删除

预期结果：应该是无法删除的，因为和班级表关联的学生表中，有同学在班级1中，删除班级2、3应该是可以的，因为学生没有2班和3班的；

delete from t_class cno=1;

执行返回1451错误：

> 1451 - Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`database_me`.`t_student`, CONSTRAINT `fk_stu_classno` FOREIGN KEY (`classno`) REFERENCES `t_class` (`cno`))

因为受到了外键约束的影响。

测试二：删除班级2

成功删除了。

测试三：在学生表中添加一条数据，这位同学是3班的，然后尝试是否可以删除班级3

insert into t_student values (null,"老六",3);

删除班级3：

delete from t_class where cno=3;

此时，会返回1451错误，主键已经被外键约束了。

测试四：为设有外键的子表添加一个班级为4的同学

insert into t_student values (null,"小七",4);

返回1452错误：

> 1452 - Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`database_me`.`t_student`, CONSTRAINT `fk_stu_classno` FOREIGN KEY (`classno`) REFERENCES `t_class` (`cno`))

因为主表中没有班级4。

四、删除主/从表

需要先删除从表，后删除主表，否则无法删除。

先删除主表会返回如下错误：

> 3730 - Cannot drop table 't_class' referenced by a foreign key constraint 'fk_stu_classno' on table 't_student'.

五、外键策略

因为部分操作致使班级表和学生表数据混乱，现在重新创建这两张表来进行下面的演示。

需求：希望删除班级2

但是直接删除是删不了，因为有外键约束，我们可以考虑加入外键策略。

1、策略1： no action 不允许操作

可以先将班级为2的同学的班级编号改为null

update t_student set classno=null where classno=2;

 

再删除 

delete from t_class where cno=2;

 

2、策略2：cascade级联操作：操作主表的时候影响从表的外键信息。

没有添加级联操作之前，尝试更新班级号：

update t_class set cno=5 where cno=3;

返回1451错误：

> 1451 - Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`database_me`.`t_student`, CONSTRAINT `fk_stu_classno` FOREIGN KEY (`classno`) REFERENCES `t_class` (`cno`))

使用cascade级联操作，需要先删除之前的外键约束：

alter table t_student drop foreign key fk_stu_classno;

再重新添加外键约束：

alter table t_student
    add constraint fk_stu_classno
        foreign key (classno) references t_class (cno)
            on update cascade on delete cascade
;

on update cascade on delete cascade表示在进行更新和删除时都会有级联操作。

再尝试更新班级号：

update t_class set cno=5 where cno=3;

试试删除操作，删除班级编号为5的班级，删除之前，可以看见，学生表中有5班的同学：

班级表中删除5班：

delete from t_class where cno=5;

查看班级表：

再看学生表：

由此可见，级联操作主表变动时，从表数据也会随之改变。级联操作要慎用，它对生产库影响较大。

3、策略3：set null 置空操作

删除之前的外键约束：

alter table t_student drop foreign key fk_stu_classno;

添加新外键约束，使用外键策略的置空操作：

alter table t_student add constraint 
	fk_stu_classno foreign key (classno) references t_class (cno) 
		on update set null on delete set null
		;	

尝试更新班级表班级编号：

update t_class set cno=8 where cno=1;

查看班级表：

查看学生表：

策略2的级联操作和策略3的置空操作可以混合使用，如为更新操作添加的是级联操作，为删除操作添加的是置空操作：

alter table t_student add constraint
	fk_stu_classno foreign key (classno) references t_class (cno)
		update cascade on delete set null
		;

两者的应用场合有所不同，例如：

删除朋友圈时，下面的评论也会一起删除，那么朋友圈的删除操作就可以使用级联操作；

解散班级时，班级的同学依然存在，可以将同学的班级信息置为空，因为后续会为同学分配新的班级，那么解散班级操作就可以添加置空操作。