MySQL外键约束

1. 导言

上一节详细介绍了MySQL的查询操作,其中有涉及到对多张表的操作。我们不得不想以下问题:

  • 添加employee时,有没有可能将dept_id添加为一个不存在的部门id?
  • 如果错误的删除了部门表中的某一列,而恰恰有某个员工属于该部门,那会出现什么问题,该如何避免?
  • 如果dept表中的did被更改了,那关联岂不是失效了?

2. 外键约束语法

解决上述问题的方式很简单,只需要对employee表添加外键约束即可,在新创建表时添加外键约束语句:

constraint fk_did foreign key(dept_id) references dept(did)

上述语句中:

  • fk_did 为外键约束名称
  • foreign key(dept_id)指定了本表中的dept_id字段为外键约定的关系字段
  • references dept(did)指定了dept_id受dept表中的did字段约束

创建employee表时的语句:

CREATE TABLE `employee` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `name` varchar(60) NOT NULL COMMENT '姓名',
  `age` tinyint(4) DEFAULT NULL COMMENT '年龄',
  `sex` tinyint(2) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '性别,1男,2女',
  `salary` decimal(10,2) NOT NULL COMMENT '薪资',
  `hire_date` date NOT NULL COMMENT '聘用日期',
  `dept_id` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '部门ID',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `fk_did` (`dept_id`),
  CONSTRAINT `fk_did` FOREIGN KEY (`dept_id`) REFERENCES `dept` (`did`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=12 DEFAULT CHARSET=utf8;

当给员工指定一个不存在的部门id时:

mysql> insert into employee(name,age,sex,salary,hire_date,dept_id) values("老张","35","1","15000",NOW(),13);
1452 - Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`test`.`employee`, CONSTRAINT `fk_did` FOREIGN KEY (`dept_id`) REFERENCES `dept` (`did`))

当删除一个有员工的部门时:

mysql> delete from dept where dept.did = 1;
1451 - Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`test`.`employee`, CONSTRAINT `fk_did` FOREIGN KEY (`dept_id`) REFERENCES `dept` (`did`))

当视图更新被关联的外键的值时:

mysql> update dept set did = 7 where did = 1;
1451 - Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`test`.`employee`, CONSTRAINT `fk_did` FOREIGN KEY (`dept_id`) REFERENCES `dept` (`did`))

在本例中,employee引用了dept表中的did字段作为外键。所以dept表相对于employee表为主表(父表),employee表相对于dept表为从表(子表)。

可以得出以下结论:

  1. 默认情况下,如果子表中有匹配的记录时,则不允许对父表中被引用的键进行更新/删除操作。
  2. 子表外键值只能从父表中已有的指定,或为NULL。

3. 注意事项

  • 子表外键的值要么引用自父表,要么为NULL。
  • 父表中被引用的字段必须要保证唯一性,一般为该表的主键,如果引用的是普通字段,最好使用UNIQUE限制一下唯一性。
  • table引擎需要设置为InnoDB。
  • 插入数据时,先在父表中插入数据,再从子表中插入数据。
  • 删除数据时,先删除子表中的数据,再删除父表中的数据。

4. 约束类型

在上面我们得出过一个结论:

默认情况下,如果子表中有匹配的记录时,则不允许对父表中被引用的键进行更新/删除操作。

注意,上面提到了“默认情况下”,也就是说默认的约束类型是不允许对父表中被引用的键进行更新/删除操作(可以对父表中的其他列进行操作),默认的约束类型是可以更改的。MySQL针对update/delete有四种约束类型,分别是:

  • RESTRICT,默认约束类型,不允许对父表中被引用的键进行更新/删除操作。
  • NO ACTION,同RESTRICT,在MySQL中都是立即检查外键约束。
  • CASCADE,在父表上更新/删除记录时,同步删除子表的匹配记录。
  • SET NULL,在父表上更新/删除记录时,将子表上匹配的记录的列设置为NULL。

4.1 SET NULL 约束类型

在外键约束语句中添加以下内容即设置了删除时SET NULL,更新时SET NULL约束类型

ON DELETE SET NULL ON UPDATE SET NULL

完整的外键约束语句如下

CONSTRAINT `fk_did` FOREIGN KEY (`dept_id`) REFERENCES `dept` (`did`) ON DELETE SET NULL ON UPDATE SET NULL

在操作之前先看一下表中有关联的数据:

mysql> select * from employee,dept where employee.dept_id = dept.did;
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+-----+-----------+
| id | name      | age | sex | salary   | hire_date  | dept_id | did | dname     |
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+-----+-----------+
|  1 | 菜虚鲲 |  20 |   2 | 10000.00 | 2020-01-10 |       1 |   1 | 研发部 |
|  2 | 奥力给 |  30 |   1 | 18000.00 | 2020-01-08 |       1 |   1 | 研发部 |
|  3 | 老八    |  28 |   1 | 7000.00  | 2020-01-07 |       1 |   1 | 研发部 |
|  4 | 小张    |  25 |   1 | 8000.00  | 2020-01-10 |       1 |   1 | 研发部 |
|  5 | 小红    |  20 |   2 | 6000.00  | 2020-01-05 |       2 |   2 | 人事部 |
|  6 | 小丽    |  23 |   2 | 6500.00  | 2020-01-05 |       2 |   2 | 人事部 |
|  7 | 小花    |  21 |   2 | 5500.00  | 2020-01-10 |       2 |   2 | 人事部 |
|  8 | 马小跳 |  25 |   1 | 7000.00  | 2020-01-01 |       3 |   3 | 测试部 |
|  9 | 张大骚 |  30 |   1 | 9000.00  | 2020-01-07 |       3 |   3 | 测试部 |
| 10 | 马冬梅 |  31 |   2 | 5000.00  | 2020-01-07 |       4 |   4 | 销售部 |
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+-----+-----------+
10 rows in set (0.00 sec)

可以明确的看到马小跳和张大骚两列引用的外键id为3,更新dept表,将did = 3 的行更改为did = 7

mysql> update dept set did = 7 where did = 3;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

看一下表中的数据:

mysql> select * from employee left join dept on employee.dept_id = dept.did;
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+------+-----------+
| id | name      | age | sex | salary   | hire_date  | dept_id | did  | dname     |
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+------+-----------+
|  1 | 菜虚鲲 |  20 |   2 | 10000.00 | 2020-01-10 |       1 |    1 | 研发部 |
|  2 | 奥力给 |  30 |   1 | 18000.00 | 2020-01-08 |       1 |    1 | 研发部 |
|  3 | 老八    |  28 |   1 | 7000.00  | 2020-01-07 |       1 |    1 | 研发部 |
|  4 | 小张    |  25 |   1 | 8000.00  | 2020-01-10 |       1 |    1 | 研发部 |
|  5 | 小红    |  20 |   2 | 6000.00  | 2020-01-05 |       2 |    2 | 人事部 |
|  6 | 小丽    |  23 |   2 | 6500.00  | 2020-01-05 |       2 |    2 | 人事部 |
|  7 | 小花    |  21 |   2 | 5500.00  | 2020-01-10 |       2 |    2 | 人事部 |
| 10 | 马冬梅 |  31 |   2 | 5000.00  | 2020-01-07 |       4 |    4 | 销售部 |
|  8 | 马小跳 |  25 |   1 | 7000.00  | 2020-01-01 | NULL    | NULL | NULL      |
|  9 | 张大骚 |  30 |   1 | 9000.00  | 2020-01-07 | NULL    | NULL | NULL      |
| 11 | 川坚果 |  60 |   1 | 100.00   | 2020-01-08 | NULL    | NULL | NULL      |
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+------+-----------+
11 rows in set (0.00 sec)

可以看到马小跳和张大骚里的dept_id已经变成了NULL。

由此得出结论:

如果在外键上设置了ON UPDATE SET NULL属性后,在父表上更新记录时,将子表上匹配的记录的列设置为NULL。

ON DELETE SET NULL效果也一样,区别就是在删除时设置为NULL,这里就不展示了。

4.2 CASCADE约束类型

使用CASCADE时完整的外键约束语句如下:

CONSTRAINT `fk_did` FOREIGN KEY (`dept_id`) REFERENCES `dept` (`did`) ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE

在操作之前先看一下当前的关联数据:

mysql> select * from employee,dept where employee.dept_id = dept.did;
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+-----+-----------+
| id | name      | age | sex | salary   | hire_date  | dept_id | did | dname     |
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+-----+-----------+
|  1 | 菜虚鲲 |  20 |   2 | 10000.00 | 2020-01-10 |       1 |   1 | 研发部 |
|  2 | 奥力给 |  30 |   1 | 18000.00 | 2020-01-08 |       1 |   1 | 研发部 |
|  3 | 老八    |  28 |   1 | 7000.00  | 2020-01-07 |       1 |   1 | 研发部 |
|  4 | 小张    |  25 |   1 | 8000.00  | 2020-01-10 |       1 |   1 | 研发部 |
|  5 | 小红    |  20 |   2 | 6000.00  | 2020-01-05 |       2 |   2 | 人事部 |
|  6 | 小丽    |  23 |   2 | 6500.00  | 2020-01-05 |       2 |   2 | 人事部 |
|  7 | 小花    |  21 |   2 | 5500.00  | 2020-01-10 |       2 |   2 | 人事部 |
| 10 | 马冬梅 |  31 |   2 | 5000.00  | 2020-01-07 |       4 |   4 | 销售部 |
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+-----+-----------+
8 rows in set (0.00 sec)

这次以小红、小丽、小花所在did=2的部门为例,将dept表中did = 2的列的did修改为8:

mysql> update dept set did = 8 where did = 2; 
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

再看一下表中的关联数据:

mysql> select * from employee,dept where employee.dept_id = dept.did;
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+-----+-----------+
| id | name      | age | sex | salary   | hire_date  | dept_id | did | dname     |
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+-----+-----------+
|  1 | 菜虚鲲 |  20 |   2 | 10000.00 | 2020-01-10 |       1 |   1 | 研发部 |
|  2 | 奥力给 |  30 |   1 | 18000.00 | 2020-01-08 |       1 |   1 | 研发部 |
|  3 | 老八    |  28 |   1 | 7000.00  | 2020-01-07 |       1 |   1 | 研发部 |
|  4 | 小张    |  25 |   1 | 8000.00  | 2020-01-10 |       1 |   1 | 研发部 |
|  5 | 小红    |  20 |   2 | 6000.00  | 2020-01-05 |       8 |   8 | 人事部 |
|  6 | 小丽    |  23 |   2 | 6500.00  | 2020-01-05 |       8 |   8 | 人事部 |
|  7 | 小花    |  21 |   2 | 5500.00  | 2020-01-10 |       8 |   8 | 人事部 |
| 10 | 马冬梅 |  31 |   2 | 5000.00  | 2020-01-07 |       4 |   4 | 销售部 |
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+-----+-----------+
8 rows in set (0.00 sec)

可以看到同步修改成了8。
那,现在删除一下dept表中did = 8 的列试一试:

mysql> delete from dept where did = 8;
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)

再看看employee中中是否还有小红、小丽、小花这三列:

mysql> select * from employee;
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+
| id | name      | age | sex | salary   | hire_date  | dept_id |
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+
|  1 | 菜虚鲲 |  20 |   2 | 10000.00 | 2020-01-10 |       1 |
|  2 | 奥力给 |  30 |   1 | 18000.00 | 2020-01-08 |       1 |
|  3 | 老八    |  28 |   1 | 7000.00  | 2020-01-07 |       1 |
|  4 | 小张    |  25 |   1 | 8000.00  | 2020-01-10 |       1 |
|  8 | 马小跳 |  25 |   1 | 7000.00  | 2020-01-01 | NULL    |
|  9 | 张大骚 |  30 |   1 | 9000.00  | 2020-01-07 | NULL    |
| 10 | 马冬梅 |  31 |   2 | 5000.00  | 2020-01-07 |       4 |
| 11 | 川坚果 |  60 |   1 | 100.00   | 2020-01-08 | NULL    |
+----+-----------+-----+-----+----------+------------+---------+

可以很明确的看到,同步删除了。

结论:

  1. 如果在外键上设置了ON UPDATE CASCADE属性后,在父表上更新记录时,子表上匹配的记录也会同步更新。
  2. 如果在外键上设置了ON DELETE CASCADE属性后,在父表上删除记录时,子表上匹配的记录也会同步删除。

注:

  • 最好不要设置成ON DELETE CASCADE约束类型,因为如果误删了父表中的数据,可能会导致数据丢失。推荐采用默认约束类型,如果需要设置删除时的级联关系最好设置为SET NULL约束类型。
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