在MySQL数据库中,外键（Foreign Key）是一种用于建立两个表之间关联关系的约束，它确保了表与表之间的数据一致性和完整性，通过外键，可以实现参照完整性，即子表（从表）中的外键值必须等于主表（父表）中某个主键或唯一键的值，或者为NULL（如果外键允许为空），本文将详细介绍MySQL中添加外键的命令、语法、注意事项以及实际应用场景。
外键的基本概念
外键是表中的一个字段或字段组合,它引用了另一个表的主键（Primary Key）或唯一键（Unique Key），外键的作用包括：
- 数据一致性：确保子表中的外键值始终对应主表中的有效记录。
- 级联操作：支持在主表记录被删除或更新时，自动对子表记录进行相应操作（如删除、更新或设置为NULL）。
- 数据完整性：防止孤立记录的出现，即子表中不存在对应主表记录的外键值。
添加外键的语法
在MySQL中,使用ALTER TABLE语句为已存在的表添加外键，基本语法如下：
ALTER TABLE 子表名 ADD CONSTRAINT 外键名 FOREIGN KEY (外键字段) REFERENCES 主表名 (主键字段) [ON DELETE 操作] [ON UPDATE 操作];
子表名：需要添加外键的表名。外键名：自定义的外键约束名称，建议命名规范以fk_开头，后接表名和字段名。外键字段：子表中用于关联主表字段的外键列名。主表名：被引用的表名。主键字段：主表中作为外键引用的目标列名（通常是主键或唯一键）。ON DELETE和ON UPDATE：可选参数，定义当主表记录被删除或更新时，子表记录的处理方式。
ON DELETE和ON UPDATE的操作类型
ON DELETE和ON UPDATE支持以下操作类型，具体含义如下表所示：
| 操作类型 | 说明 |
|---|---|
CASCADE |
级联操作：主表记录被删除或更新时，子表中对应的记录自动删除或更新。 |
SET NULL |
设置为NULL：主表记录被删除或更新时，子表中对应的外键值自动设为NULL（要求外键字段允许为NULL）。 |
RESTRICT |
限制操作：默认值，若子表存在对应记录，则禁止对主表记录进行删除或更新操作。 |
NO ACTION |
无操作：与RESTRICT类似，但在某些数据库中可能略有不同，MySQL中与RESTRICT等效。 |
SET DEFAULT |
设置为默认值：主表记录被删除或更新时，子表中对应的外键值设为默认值（需确保外键字段有默认值且主表对应字段有唯一约束）。 |
添加外键的步骤示例
假设有两个表：students（学生表）和classes（班级表），其中students表需要添加一个外键引用classes表的主键class_id。
创建主表和子表
-- 创建班级表（主表）
CREATE TABLE classes (
class_id INT PRIMARY KEY,
class_name VARCHAR(50) NOT NULL
);
-- 创建学生表（子表）
CREATE TABLE students (
student_id INT PRIMARY KEY,
student_name VARCHAR(50) NOT NULL,
class_id INT,
-- 先不添加外键，后续通过ALTER TABLE添加
FOREIGN KEY (class_id) REFERENCES classes(class_id) ON DELETE SET NULL
);
如果子表已存在,需先确保外键字段的数据类型与主表对应字段一致，且子表中无不符合外键约束的记录。
使用ALTER TABLE添加外键
ALTER TABLE students ADD CONSTRAINT fk_students_class_id FOREIGN KEY (class_id) REFERENCES classes(class_id) ON DELETE SET NULL ON UPDATE CASCADE;
执行后,students表的class_id字段将引用classes表的class_id字段，且当classes表中的记录被删除时，students表中对应的class_id会设为NULL；当classes表中的class_id被更新时，students表中的对应值会同步更新。
添加外键的注意事项
- 数据类型一致：外键字段和主表引用字段的数据类型必须完全一致（如都是INT或VARCHAR(50)），否则会报错。
- 主键或唯一键约束：主表中被引用的字段必须具有主键（PRIMARY KEY）或唯一键（UNIQUE）约束。
- 索引要求：MySQL会自动为外键字段创建索引，但若手动创建索引需确保与外键字段一致。
- 记录存在性检查：添加外键前，子表中不能存在与主表不匹配的外键值（除非外键允许为NULL）。
- 存储引擎支持：外键仅支持InnoDB存储引擎，MyISAM等引擎不支持。
- 级联操作谨慎使用：
CASCADE操作可能导致数据连锁删除或更新，需谨慎设计。
修改或删除外键
若需要修改外键约束,需先删除原有外键，再重新添加：
-- 删除外键 ALTER TABLE students DROP FOREIGN KEY fk_students_class_id; -- 重新添加外键（修改ON DELETE操作） ALTER TABLE students ADD CONSTRAINT fk_students_class_id FOREIGN KEY (class_id) REFERENCES classes(class_id) ON DELETE CASCADE;
常见错误及解决方法
-
错误代码：1215（Cannot add foreign key constraint）
原因：外键字段与主表字段类型不一致、主表无主键/唯一键约束，或子表存在无效数据。
解决：检查字段类型、主表约束，并清理子表中不符合外键约束的记录。
（图片来源网络，侵删） -
错误代码：150（Foreign key constraint is incorrectly formed）
原因：外键语法错误、存储引擎不支持或外键名重复。
解决：检查语法，确保使用InnoDB引擎，并避免外键名重复。
实际应用场景
外键常用于以下场景：
- 订单与订单明细：
orders表（主表）和order_items表（子表），通过order_id关联。 - 用户与用户权限：
users表（主表）和user_permissions表（子表），通过user_id关联。 - 部门与员工：
departments表（主表）和employees表（子表），通过department_id关联。
相关问答FAQs
问题1：MySQL中是否可以为多个字段添加联合外键？
解答：可以，联合外键（复合外键）是指多个字段共同作为外键引用主表的联合主键或唯一键，语法如下：
ALTER TABLE 子表名 ADD CONSTRAINT 外键名 FOREIGN KEY (字段1, 字段2) REFERENCES 主表名 (主键字段1, 主键字段2);
若orders表的主键是order_id和product_id的联合主键，则order_items表可通过这两个字段添加联合外键。
问题2：添加外键后如何查询外键约束的详细信息？
解答：可以通过查询information_schema.TABLE_CONSTRAINTS和information_schema.KEY_COLUMN_USAGE表获取外键信息：
SELECT
CONSTRAINT_NAME,
TABLE_NAME,
REFERENCED_TABLE_NAME,
REFERENCED_COLUMN_NAME
FROM
information_schema.KEY_COLUMN_USAGE
WHERE
TABLE_SCHEMA = '数据库名'
AND CONSTRAINT_NAME LIKE 'fk_%';
CONSTRAINT_NAME为外键名，TABLE_NAME为子表名，REFERENCED_TABLE_NAME为主表名，REFERENCED_COLUMN_NAME为主表字段名。
