数据库-外键-用法/缺点

简介

本文介绍数据库的外键的用法以及其缺点。

实际上，项目中很少用到外键，因为缺点很明显，《阿里巴巴 Java 开发手册》也明确写明不要使用物理外键。

创建外键的条件

1. 父表和子表引擎一致，否则报错；
2. 保证表的存储引擎为InnoDB，否则虽然不报错但是无约束（只有index）；
   1. 实际上，如果两个表都是MyISAM 引擎的，错误根本不会发生，但也不会产生外键。
3. 两个字段数据类型一致，数据显示长度可以不同，另外需注意有符号无符号，必须一致；
4. 两个字段都添加了独立索引，如果子表外键字段无索引，那么在创建外键的时候会自动先添加索引；如果父表字段无索引，将报错；
5. 字段是否允许为空，在更新或删除时候对外键字段操作有关；如外键创建时候 on delete set null on udpate cascade。但是子表外键字段不允许为空， 矛盾，创建不成功。
6. 字段的字符集和校对集(外键类型为字符的时候)；
7. 外键名字不能重复，是针对数据库而不是表；
8. 子表外键字段 – 数据 为父表引用字段子集；
9. 字段可能为混合键值中一个，没有自己独立索引。外键字段必须有自己独立索引。

外键的作用

外键默认的作用有两点：一个对父表，一个对子表(外键字段所在的表)。

作用1：对子表约束

子表数据在进行写操作(增和改)的时候，如果对应的外键字段在父表找不到对应的匹配，那么操作会失败。插入的时候外键字段值要么为null，要么为父表中字段。

INSERT INTO my_foreign1 VALUES(null,'嘉嘉',12,40)

插入的40为外键字段数据，在父表中对应的被引用字段无此数据值，则会报如下错误： 

作用2：对父表约束

父表数据进行写操作(删和改：都必须涉及到字段本身)，如果对应的字段在子表中已经被数据所引用，那么就不允许操作。

INSERT INTO my_foreign1 VALUES(null,'皇甫',18,2)
INSERT INTO my_foreign1 VALUES(null,'嘉嘉',12,4)

在父表上进行UPDATE/DELETE以更新或删除在子表中有一条或多条对应匹配行的候选键时，父表的行为取决于：在定义子表的外键时指定的ON UPDATE/ON DELETE子句。

外键约束模式

外键约束有三种约束模式：都是针对父表； 对应MySQL有四种约束：RESTRICT，NO ACTION , CASCADE , SET NULL。

关键字	含义	示例
RESTRICT	如果子表中有匹配的记录，则不允许对父表对应候选键进行UPDATE/DELETE操作。 (这是默认设置，也是最安全的设置)	ALTER TABLE my_foreign1 add CONSTRAINT fk_id FOREIGN KEY (p_id) REFERENCES  p_user_2(id)  ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION; — 或者 ON DELETE RESTRICT ON UPDATE RESTRICT;
NO ACTION	与RESTRICT相同。
CASCADE	在父表上UPDATE/DELETE时，同步UPDATE/DELETE掉子表的匹配记录	ALTER TABLE my_foreign1 add CONSTRAINT fk_id FOREIGN KEY (p_id) REFERENCES  p_user_2(id)  ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE;
SET NULL	在父表上UPDATE/DELETE时，将子表上匹配记录的列设为NULL。 外键置为NULL的前提是对应字段允许为空，否则外键创建不成功。	ALTER TABLE my_foreign1 add CONSTRAINT fk_id FOREIGN KEY (p_id) REFERENCES  p_user_2(id)  ON DELETE SET NULL ON UPDATE SET NULL;
SET DEFAULT	父表有变更时，子表将外键列设置成一个默认的值。但Innodb不能识别。

通常一个合理的做法(约束模式)是：删除的时候子表置空，更新的时候子表级联：ON DELETE SET NULL ON UPDATE CASCADE;

不要用外键索引

阿里手册：

物理外键的优点

1. 保证数据的完整性和一致性
2. 级联操作方便
3. 将数据完整性判断托付给了数据库完成，减少了程序的代码量
4. 如果通过物理外键解决我的bug比逻辑外键更简单

物理外键的缺点

1. 性能问题
   1. 每次向A表中插入数据都会去B表查询是否有对应数据。如果不止一个外键或者批量插入/更新呢，性能会很差
2. 并发问题
   1. 在使用外键的情况下，每次修改数据都需要去另外一个表检查数据，需要获取额外的锁。若是在高并发大流量事务场景，使用外键更容易造成死锁。
3. 扩展性问题
   1. 比如表结构重构，mysql迁移到oracle，分表分库，是不是会顿时感到头痛