MySQL開發中的外鍵(foreign key)與參照完整性(Referential integrity)

InnoDB 實現了 MySQL 的 Foreign Key

參照完整性(Referential integrity)是數據庫設計中一個重要的概念。在系統不同的列表中，當數據庫所有參照合法或非合法關聯時都會涉及到參照完整性。當參照完整性存在時，任何與不存在記錄的關聯將變得無效化，由此可防止用戶出現各種錯誤，從而提供更為準確和實用的數據庫。

參照完整性通常通過外鍵(foreign key)的使用而被廣泛應用。長久以來，流行工具開源RDBMS MySQL並沒有支持外鍵，原因是這種支持將會降低RDBMS的速度和性能。然而，由於很多用戶對參照完整性的優點倍感興趣，最近MySQL的不同版本都通過新InnoDB列表引擎支持外鍵。由此，在數據庫組成的列表中保持參照完整性將變得非常簡單。

為了建立兩個MySQL表之間的一個外鍵關係，必須滿足以下三種情況：

* 兩個表必須是InnoDB表類型。
* 使用在外鍵關係的域必須為索引型(Index)。
* 使用在外鍵關係的域必須與數據類型相似。

例子是理解以上要點的最好方法。如表A所示，建立兩個表，其中一個列出動物種類及相應的代碼(表名為：species)，另一表列出動物園中的動物(表名為：zoo)。現在，我們想通過species關聯這兩個表，所以我們只需要接受和保存zoo表中包含species表中的合法動物的入口到數據庫中。

表A

mysql> CREATE TABLE species (id TINYINT NOT NULL AUTO_INCREMENT, name VARCHAR(50) NOT NULL, PRIMARY KEY(id)) ENGINE=INNODB;
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec)

mysql> INSERT INTO species VALUES (1, 'orangutan'), (2, 'elephant'), (3, 'hippopotamus'), (4, 'yak');
Query OK, 4 rows affected (0.06 sec)
Records: 4 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> CREATE TABLE zoo (id INT(4) NOT NULL, name VARCHAR(50) NOT NULL, FK_species TINYINT(4) NOT NULL, INDEX (FK_species), FOREIGN KEY (FK_species) REFERENCES species (id), PRIMARY KEY(id)) ENGINE=INNODB;

注意:對於非InnoDB表， FOREIGN KEY 語句將被忽略。

現在，fieldszoo.species與species.id 之間存在一個外鍵關係。只有相應的zoo.specie與species.idfield的一個值相匹配，動物表中的入口才可被訪問。以下的輸出即演示了當你想輸入一個Harry Hippopotamus記錄，而使用到不合法的species代碼：

mysql> INSERT INTO zoo VALUES (1, 'Harry', 5);
ERROR 1216 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails

這裡，MySQL核查species表以查看species代碼是否存在，如果發現不存在，就拒絕該記錄。當你輸入正確代碼的，可以與以上做比較。

mysql> INSERT INTO zoo VALUES (1, 'Harry', 3);
Query OK, 1 row affected (0.06 sec)

這裡，MySQL核查species表以查看species代碼是否存在，當發現存在，允許記錄保存在zoo表中。

為了刪除一個外鍵關係，首先使用SHOW CREATE TABLE找出InnoDB的內部標籤，如表B所示：

表 B

+-------+---------------------------------------------------+
| Table | Create Table |
+-------+---------------------------------------------------+
| zoo | CREATE TABLE `zoo` (
`id` int(4) NOT NULL default '0',
`name` varchar(50) NOT NULL default '',
`FK_species` tinyint(4) NOT NULL default '0',
KEY `FK_species` (`FK_species`),
CONSTRAINT `zoo_ibfk_1` FOREIGN KEY (`FK_species`)
REFERENCES `species` (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+----------------------------------------------------+

然後使用帶有DROP FOREIGN KEY 語句的ALTER TABLE命令，如以下：

mysql> ALTER TABLE zoo DROP FOREIGN KEY zoo_ibfk_1;
Query OK, 1 row affected (0.11 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0

為了將一個外鍵添加到一個現成的表中，使用ADD FOREIGN KEY的 ALTER TABLE語句指定合適的域作為一個外鍵：

mysql> ALTER TABLE zoo ADD FOREIGN KEY (FK_species) REFERENCES species (id);
Query OK, 1 rows affected (0.11 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0

如以上例子解釋的，外鍵在捉摸數據入口錯誤上起著重要的作用，由此可建立更為強健更加集成的數據庫。另一方面值得提到的是，執行外鍵核實是內部資料處理的過程，且不同表之間指定複雜的內部關係可以導致數據庫的性能下降。所以，在參照完整性與性能考慮之間找到平衡點相當重要，而使用外鍵就是能夠確保性能與穩健之間的最優結合。