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mysql外键(foreign key)和参照完整性的用法详解

mysql外键(foreign key)和参照完整性的用法详解

参照完整性(Referentialintegrity)是数据库设计中一个重要的概念。在系统不同的列表中,当数据库所有参照合法或非合法关联时都会涉及到参照完整性。当参照完整性存在时,任何与不存在记录的关联将变得无效化,由此可防止用户出现各种错误,从而提供更为准确和实用的数据库。

参照完整性通常通过外键(foreign key)的使用而被广泛应用。长久以来,流行工具开源RDBMSMySQL并没有支持外键,原因是这种支持将会降低RDBMS的速度和性能。然而,由于很多用户对参照完整性的优点倍感兴趣,最近MySQL的不同版本都通过新InnoDB列表引擎支持外键。由此,在数据库组成的列表中保持参照完整性将变得非常简单。

在mysql中MyISAM和InnoDB存储引擎都支持外键(foreign key),但是MyISAM只能支持语法,却不能实际使用。

为了建立两个MySQL表之间的一个外键关系,必须满足以下三种情况:
两个表必须是InnoDB表类型。
使用在外键关系的域必须为索引型(Index)。
使用在外键关系的域必须与数据类型相似。

下面通过例子记录下InnoDB中外键的使用方法:

创建主表:
mysql> create table parent(id int not null,primary key(id)) engine=innodb;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

创建从表:
mysql> create table child(id int,parent_id int,foreign key (parent_id) references parent(id) on delete cascade) engine=innodb;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)
插入主表测试数据:
mysql> insert into parent values(1),(2),(3);
Query OK, 3 rows affected (0.03 sec)
Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0
插入从表测试数据:
mysql> insert into child values(1,1),(1,2),(1,3),(1,4);
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`test/child`, CONSTRAINT `child_ibfk_1` FOREIGN KEY (`parent_id`) REFERENCES `parent` (`id`) ON DELETE CASCADE)
因为4不在主表中,插入时发生了外键约束错误。
只插入前三条:
mysql> insert into child values(1,1),(1,2),(1,3);
Query OK, 3 rows affected (0.03 sec)
Records: 3 Duplicates: 0 Warnings: 0
成功!
删除主表记录,从表也将同时删除相应记录:
mysql> delete from parent where id=1;
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)
mysql> select * from child;
+------+-----------+
| id | parent_id |
+------+-----------+
| 1 | 2 |
| 1 | 3 |
+------+-----------+
2 rows in set (0.00 sec)

更新child中的外键,如果对应的主键不存在,则报错:
mysql> update child set parent_id=4 where parent_id=2;
ERROR 1452 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`test/child`, CONSTRAINT `child_ibfk_1` FOREIGN KEY (`parent_id`) REFERENCES `parent` (`id`) ON DELETE CASCADE)

如果改为主表中存在的值,则可以正常更新:
mysql> update child set parent_id=2 where parent_id=2;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Rows matched: 1 Changed: 0 Warnings: 0

如果要在父表中更新或者删除一行,并且在子表中也有一行或者多行匹配,此时子表的操作有5个选择:
? CASCADE: 从父表删除或更新且自动删除或更新子表中匹配的行。ON DELETE CASCADE和ON UPDATE CASCADE都可用。在两个表之间,你不应定义若干在父表或子表中的同一列采取动作的ON UPDATE CASCADE子句。
? SET NULL: 从父表删除或更新行,并设置子表中的外键列为NULL。如果外键列没有指定NOT NULL限定词,这就是唯一合法的。ON DELETE SET NULL和ON UPDATE SET NULL子句被支持。
? NO ACTION: 在ANSI SQL-92标准中,NO ACTION意味这不采取动作,就是如果有一个相关的外键值在被参考的表里,删除或更新主要键值的企图不被允许进行(Gruber, 掌握SQL, 2000:181)。 InnoDB拒绝对父表的删除或更新操作。
? RESTRICT: 拒绝对父表的删除或更新操作。NO ACTION和RESTRICT都一样,删除ON DELETE或ON UPDATE子句。(一些数据库系统有延期检查,并且NO ACTION是一个延期检查。在MySQL中,外键约束是被立即检查的,所以NO ACTION和RESTRICT是同样的)。
? SET DEFAULT: 这个动作被解析程序识别,但InnoDB拒绝包含ON DELETE SET DEFAULT或ON UPDATE SET DEFAULT子句的表定义。

 

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例子是理解以上要点的最好方法。如表A所示,建立两个表,其中一个列出动物种类及相应的代码(表名为:species),另一表列出动物园中的动物(表名为:zoo)。现在,我们想通过species关联这两个表,所以我们只需要接受和保存zoo表中包含species表中的合法动物的入口到数据库中。

表A

mysql> CREATE TABLE species (id TINYINT NOT NULLAUTO_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, nameVARCHAR(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:对于非InnoDB表, FOREIGN KEY 语句将被忽略。

现在,fieldszoo.species与species.id之间存在一个外键关系。只有相应的zoo.specie与species.idfield的一个值相匹配,动物表中的入口才可被访问。以下的输出即演示了当你想输入一个HarryHippopotamus记录,而使用到不合法的species代码:

mysql> INSERT INTO zoo VALUES (1, 'Harry', 5);

ERROR 1216 (23000): Cannot add or update a child row: a foreign keyconstraint fails

这里,MySQL核查species表以查看species代码是否存在,如果发现不存在,就拒绝该记录。当你输入正确代码的,可以与以上做比较。

mysql> INSERT INTO zoo VALUES (1, 'Harry', 3);

Query OK, 1 row affected (0.06 sec)

这里,MySQL核查species表以查看species代码是否存在,当发现存在,允许记录保存在zoo表中。

为了删除一个外键关系,首先使用SHOW CREATE TABLE找出InnoDB的内部标签,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 |

+-------+----------------------------------------------------+

然后使用带有DROP FOREIGN KEY 语句的ALTER TABLE命令,如以下:

mysql> ALTERTABLE zoo DROP FOREIGN KEY zoo_ibfk_1;

Query OK, 1 row affected (0.11 sec)

Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0

为了将一个外键添加到一个现成的表中,使用ADD FOREIGN KEY的 ALTERTABLE语句指定合适的域作为一个外键:

mysql> ALTERTABLE zoo ADD FOREIGN KEY (FK_species) REFERENCES species(id);

Query OK, 1 rows affected (0.11 sec)

Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0

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