Эта статья написана Бриттни Паркер, писателем из Girls Write Tech, которая специализируется на написании технических материалов. Они стремятся побудить больше женщин-разработчиков делиться своими знаниями.
В мире баз данных существует избыток типов данных и структур, и определение того, какие из них использовать, часто является предметом горячих споров. Понимание различных ключей может помочь вам понять, как лучше всего использовать конкретную систему для ваших уникальных потребностей.
По мере того, как сложность структур данных продолжает развиваться, базы данных перешли на реляционные базы данных и мультимодальные базы данных, которые сегодня используются наиболее часто. Теперь мы можем связать различные таблицы осмысленным образом, используя внешние ключи.
Внешний ключ — это столбец (или группа столбцов), используемый в реляционной базе данных для связи данных между таблицами. Серверы внешних ключей для ссылки на первичный ключ другой существующей таблицы.
Сегодня это руководство познакомит вас с внешними ключами и покажет, как их использовать в SQL.
Что такое внешний ключ в базе данных?
Внешние ключи структурированы в базе данных как общий компонент, связывающий вместе две таблицы. Внешний ключ всегда должен ссылаться на первичный ключ в другом месте.
Исходная таблица называется родительской или ссылочной таблицей, а ссылочная таблица с внешним ключом называется дочерней таблицей.
Ссылки на внешние ключи хранятся в дочерней таблице и связаны с первичным ключом в отдельной таблице.
Столбец, действующий как внешний ключ, должен иметь соответствующее значение в связанной таблице. Это создает ссылочную целостность.
Мы должны быть осторожны при создании таблиц или изменении таблиц (например, при вставке или удалении данных из столбца внешнего ключа), чтобы избежать изменения или разрушения связи между ними.
Скажем, у нас есть две таблицы с именами customerи order. Мы можем использовать внешний ключ для создания связи между ними. В ordersтаблице мы создаем ключ, который ссылается на клиента (т.е. CUSTOMER_ID) в другой таблице.
В CUSTOMER_IDтаблице заказов становится внешним ключом, который ссылается на родительский или первичный ключи в таблице клиентов.
Примечание. Чтобы вставить запись в таблицу заказов, необходимо выполнить ограничение внешнего ключа.
Если мы попытаемся ввести CUSTOMER_IDданные, которых нет в таблице клиентов, мы нарушим целостность ссылочных полномочий таблицы.
Ограничение FK
Точное соединение данных — главная директива. Интеграция программного обеспечения и возможность безопасного обмена данными между приложениями зависят от целостности данных и взаимосвязей с базами данных.
Вот где возникает ограничение. Внешние ключи часто ограничиваются, чтобы гарантировать, что пользователь не может предпринимать действия, которые могут повредить связи зависимостей между таблицами. Это также не позволяет пользователям вводить недопустимые данные.
Мы можем использовать ограничения внешнего ключа, чтобы поддерживать ссылочную целостность наших отношений внешнего ключа. Есть много ссылочных действий, которые мы можем использовать для ограничения, в том числе:
- Каскад: при удалении значений первичного ключа удаляется соответствующий столбец в дочерней таблице.
- Установить ноль: когда указанная строка удаляется / изменяется, ссылочные значения во внешнем ключе устанавливаются равными нулю.
- Ограничить: значения в родительской таблице нельзя удалить, если на них ссылается внешний ключ.
- Установить по умолчанию: для значений внешнего ключа в дочерней таблице устанавливается значение по умолчанию, если родительская таблица изменена / удалена.
Когда дело доходит до именования ограничений внешнего ключа, мы должны соблюдать следующие общие правила:
- Используется CONSTRAINTзначение символа, и оно должно быть уникальным в базе данных.
- Для таблиц InnoDB имя ограничения создается автоматически, если условие символа ограничения не определено.
- Для таблиц NDB используется FOREIGN KEY index_nameзначение или автоматически создается имя ограничения.
Внешний ключ против первичного ключа
В отличие от внешнего ключа, первичный ключ работает в реляционной базе данных для уникальной идентификации определенных записей. Первичные ключи должны быть уникальными для таблицы и часто используются в качестве абсолютной точки отсчета для других типов ключей базы данных.
Внешние ключи используются больше как ссылка, чем как уникальный идентификатор конкретной строки или записи.
В то время как в конкретной таблице или реляционной базе данных можно использовать несколько внешних ключей, для каждой базы данных разрешен только один первичный ключ. Для внешних ключей разрешены повторяющиеся значения, а также нулевые значения.
Нулевые значения не допускаются для первичных ключей, и ссылки на любые первичные ключи в таблице должны быть удалены перед удалением строки / записи первичного ключа.
Внешний ключ против составного ключа
Составные ключи в реляционной базе данных используются для объединения двух или более столбцов в определенной таблице, создавая уникальный идентификатор для этой комбинации столбцов.
Хотя технически ключ-кандидат в качестве составного ключа проверяет уникальность, составные ключи формируются только тогда, когда конкретный столбец или столбцы используются в сочетании друг с другом.
Как и внешние ключи, составные ключи могут использоваться для связывания нескольких таблиц в реляционной базе данных. В отличие от внешних ключей, составные ключи можно определить как первичный ключ при создании некоторых таблиц SQL.
Ссылочные действия внешнего ключа
Ссылочная целостность ограничивается внешними ключами, гарантируя, что значения в конкретной таблице соответствуют значениям, которые находятся в другой таблице.
Эти ссылочные действия усиливают целостность структуры таблицы, снижая вероятность ошибки, гарантируя, что ссылочные столбцы содержат только уникальные наборы значений.
Внешние ключи также могут принимать нулевые значения, но важно отметить, что это может ограничить их способность защищать целостность указанного столбца, поскольку нулевые значения не проверяются.
Совет: передовой опыт указывает на использование NOT NULLограничения при создании внешних ключей для поддержания структурной целостности базы данных.
Создание структуры данных, которая является гибкой и достаточно расширяемой для долгосрочного использования, может становиться все труднее по мере роста сложности и объема данных. Добавление неструктурированных данных может легко привести к ошибкам.
Внешние ключи — чрезвычайно ценный компонент, помогающий обеспечить ясность, согласованность и способность вашей базы данных быстро предоставлять точные результаты.
Внешние ключи в SQL и MySQL
Давайте посмотрим на синтаксис с использованием SQL и MySQL. В следующем примере создается FOREIGN KEY в столбце «PersonID».
Узнайте больше о различных типах баз данных здесь
MySQL
CREATE TABLE Orders ( OrderID int NOT NULL, OrderNumber int NOT NULL, PersonID int, PRIMARY KEY (OrderID), FOREIGN KEY (PersonID) REFERENCES Persons(PersonID) );
SQL Server
CREATE TABLE Orders ( OrderID int NOT NULL PRIMARY KEY, OrderNumber int NOT NULL, PersonID int FOREIGN KEY REFERENCES Persons(PersonID) );
Следующий синтаксис позволяет нам назвать ограничение FOREIGN KEY:
CREATE TABLE Orders ( OrderID int NOT NULL, OrderNumber int NOT NULL, PersonID int, PRIMARY KEY (OrderID), CONSTRAINT FK_PersonOrder FOREIGN KEY (PersonID) REFERENCES Persons(PersonID) );
Реальный пример SQL
А теперь давайте уточним. Ниже Actorsтаблица является таблицей, на которую ссылаются, и называется родительской таблицей. Здесь справочная таблица DigitalAssetsявляется дочерней таблицей.
Мы объявляем столбец как внешний ключ в дочерней таблице, только если для столбца определен индекс. Если столбец не имеет индекса, его нельзя использовать в качестве внешнего ключа.
В нашем примере мы изменяем наш DigitalAssetsи устанавливаем ActorIDстолбец как внешний ключ следующим образом:
ALTER TABLE DigitalAssets ADD FOREIGN KEY (ActorId) REFERENCES Actors(Id);
Теперь, если мы добавим в DigitalAssetsтаблицу строку с идентификатором актера, которого нет в Actorsтаблице, появится сообщение об ошибке:
INSERT INTO DigitalAssets VALUES ("www.dummy.url", "instagram", "2030-01-01 00:00:00", 100);
Мы также можем создать ограничение внешнего ключа для самой таблицы. Например, это может быть таблица сотрудников со столбцом для идентификации менеджера. Поскольку менеджер также является сотрудником, также будет присутствовать строка, идентифицирующая его.
Идентификатор менеджера будет ссылаться на идентификатор сотрудника в том же столбце, а идентификатор сотрудника будет действовать как внешний ключ.
