什么是外键？

[suhashini25]

什么是外键？
在关系型数据库中，外键（Foreign Key）是另一个至关重要的概念，它与主键（Primary Key）紧密配合，用于在两个或多个表之间建立和维护数据之间的逻辑关系。外键确保了相关表之间的数据引用完整性，是关系型数据库之所以被称为“关系型”的核心所在。

外键的定义与作用
定义：
外键是表中的一个列（或一组列），它的值引用（指向）另一个表中的主键（Primary Key）或唯一键（Unique Key）。

拥有外键的表被称为子表（Child Table）或引用表（Referencing Table）。
被外键引用的表被称为父表（Parent Table）或被引用表（Referenced Table）。
作用：
外键的主要作用是维护引用完整性（Referential Integrity）。这意味着：

确保数据一致性： 保证子表中的外键值在父表中必须存在对应的主键值。例如，一个订单不能引用一个不存在的客户。
防止孤立数据： 避免子表出现“悬空”的引用，即指向一个不存在的父表记录。
定义级联操作： 当父表中的记录被更新或删除时，外键可以定义子表中的相关记录如何响应（如级联删除、级联更新、置为空）。
外键的特性
引用性： 外键列的值必须在被引用表的主键（或唯一键）中存在，或者为 NULL（如果允许的话）。
非唯一性（通常）: 外键列的值在子表中通常不是唯一的，因为一个父表记录可能被多个子表记录引用。例如，一个客户可以有多个订单，所以 CustomerID 在订单表中会出现多次。
可为空性： 外键列可以包含 NULL 值，这意味着子表中的记录可以不与父表中的记录关联。是否允许 NULL 取决于业务需求和具体的约束定义。
外键如何建立关系？
外键是实现关系型数据库中不同表之间连接的桥梁。通过外键，我们可以轻松地在相关联的表之间进行数据查询和操作。

它引用了 Customers 表中的 CustomerID 主键。
通过这个外键关系，我们可以知道订单 2001 赌博数据库 和 2002 是由客户 张三 (CustomerID 101) 下的，订单 2003 是由客户 李四 (CustomerID 102) 下的，订单 2005 是由客户 王五 (CustomerID 103) 下的。
订单 2004 的 CustomerID 为 NULL，表示这个订单可能不是由现有客户下的（例如，匿名购买或特殊业务逻辑）。
外键的级联操作（Cascade Actions）
当父表中的被引用数据发生变化时，外键可以定义子表中的数据如何响应。常见的级联操作包括：

ON DELETE CASCADE (级联删除)：
当父表中的某一行被删除时，子表中所有引用该行的记录也会被自动删除。

例如，如果删除了 Customers 表中 CustomerID = 101 的记录，那么 Orders 表中所有 CustomerID = 101 的订单记录也会被自动删除。
警告： 使用时需极其谨慎，避免意外数据丢失。
ON DELETE SET NULL (置空)：
当父表中的某一行被删除时，子表中所有引用该行的外键值会被设置为 NULL。

例如，删除 CustomerID = 101，则相关订单的 CustomerID 变为 NULL。要求外键列允许 NULL。
ON DELETE RESTRICT (限制/拒绝)：
如果子表中有记录引用了父表中的某一行，则不允许删除父表中的该行。这是许多数据库的默认行为。

例如，如果 Customers 表中 CustomerID = 101 还有关联的订单，那么不允许删除 CustomerID = 101。
ON DELETE NO ACTION (不作为)：
与 RESTRICT 类似，通常表现为拒绝删除操作。它在 SQL 标准中定义，与 RESTRICT 语义略有不同但在实际数据库中行为相似。

ON UPDATE CASCADE (级联更新)：
当父表中的主键值被更新时，子表中所有引用该主键的外键值也会被自动更新。

例如，如果 CustomerID = 101 在 Customers 表中被更新为 10001，那么 Orders 表中所有 CustomerID = 101 的订单记录也会被自动更新为 10001。
外键的重要性
保证数据完整性： 外键是关系型数据库引用完整性的核心，防止了无效的数据引用。
简化数据管理： 通过外键，数据库系统可以自动处理相关数据的联动更新和删除，减轻了应用程序的负担。
清晰的数据模型： 外键明确地表达了数据之间的业务关系，有助于理解数据库结构和业务逻辑。
提高查询效率： 数据库优化器可以利用外键关系来优化连接查询的执行计划。
尽管外键带来了一些额外的开销（如在插入、更新、删除时需要进行完整性检查），但为了维护数据的准确性、一致性和长期可维护性，在关系型数据库设计中，强烈建议始终使用外键来定义表之间的关系。