徐愛蕓

摘要：關(guān)系數(shù)據(jù)庫外鍵是用于與另一張表的關(guān)聯(lián)，保證了數(shù)據(jù)的完整性和一致性。設(shè)置不同的選項靈活運用，可以減少冗余，提高系統(tǒng)的性能。

關(guān)鍵詞：外部關(guān)鍵字;表關(guān)聯(lián);數(shù)據(jù)完整性;數(shù)據(jù)一致性

1 前言

在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性和完整性可以通過手工方式更新使得多個表之間的數(shù)據(jù)保持一致;設(shè)計更復(fù)雜的程序設(shè)計邏輯并編寫應(yīng)用程序可以維護(hù)數(shù)據(jù)庫的完整性和一致性;在服務(wù)器端通過設(shè)置表的觸發(fā)器，一旦執(zhí)行更新和刪除表中的某些數(shù)據(jù)行，事件自動觸發(fā)以維護(hù)預(yù)定義的某些動作，維護(hù)數(shù)據(jù)庫的一致性;利用數(shù)據(jù)庫級別的外鍵處理方式來幫助維護(hù)數(shù)據(jù)庫完整性，是最簡單的方式。通過外鍵（FK）建立和加強(qiáng)兩個表數(shù)據(jù)之間的連接，在更新或者刪除數(shù)據(jù)行時可以保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的完整性，更加可靠。

2 外鍵存在的意義

如果有學(xué)生的信息（學(xué)號s#，姓名sname，系號d#、系名dname）需要存儲，可以有一下幾種方式：

2.1信息都存入到一個表中

如果所有信息都放在同一個表中，即S（s#，sname，d#、dname），同一個系部的信息存儲次數(shù)與該系學(xué)生人數(shù)相同。這種表結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的信息冗余（d#、dname列），如果學(xué)生人數(shù)比較多，這一問題表現(xiàn)的越嚴(yán)重，且還會帶來修改復(fù)雜，插入異常，刪除異常等，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫使用異常。

2.2建立兩個表的邏輯連接

把學(xué)生信息與系部信息分開存儲，即S（s#，sname，d#）和D（d#、dname），解決了數(shù)據(jù)冗余的問題，但兩張表并沒有建立關(guān)聯(lián)，在內(nèi)容和邏輯關(guān)系上不能保持同步和一致，且存在插入異常和刪除異常問題，依然無法保證數(shù)據(jù)完整性。

2.3 建立兩個表邏輯上的物理連接

這種方案為S表添加了外鍵d#，指向D表的主鍵d#，該約束起到了保護(hù)數(shù)據(jù)完整性的作用：如果刪除D的系部信息d#已經(jīng)在S表中使用，則該條數(shù)據(jù)無法刪除;無法向S表中添加系部d#不存在的系部信息。這樣就消除了數(shù)據(jù)冗余、插入異常、刪除異常等。

外鍵用于與另一張表的關(guān)聯(lián)，使兩張表形成了物理關(guān)聯(lián)，外鍵只能引用主表中主碼的值，控制存儲在外鍵表中的數(shù)據(jù)能保持與主表中的數(shù)據(jù)一致性，從而保證了數(shù)據(jù)的完整性。

3 外鍵選項設(shè)置

為了靈活有效的保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性，在定義數(shù)據(jù)庫外鍵時有一個可選項，用來設(shè)置當(dāng)主鍵表中的被參照屬性的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，外鍵表中相應(yīng)屬性的事件觸發(fā)限制。

（1）cascade級聯(lián)更新或級聯(lián)刪除：當(dāng)主鍵表被參照屬性的值執(zhí)行更新或刪除操作時，外鍵表參照屬性的值相應(yīng)會同步更新或刪除，該條數(shù)據(jù)在父表和子表中的記錄都被成功更新或者刪除。

（2）restrict受限更新或受限刪除：如果想要更新或刪除主鍵表中的記錄，而在外鍵表中有關(guān)聯(lián)該主鍵表的記錄，則不允許更新或刪除主鍵表中的記錄。即數(shù)據(jù)沒有被更新或刪除，父表和子表都沒有變動。

（3）set null置空：當(dāng)主鍵表被參照屬性的值執(zhí)行更新或刪除時，外鍵表中相應(yīng)的參照屬性的值置為null，前提條件是在設(shè)計外鍵表的時候該屬性要允許為null，否則會出錯。即該條記錄在父表中被刪除，在子表中對應(yīng)記錄的外鍵值被置為null。

（4）set defaule置為默認(rèn)值：當(dāng)主鍵表被參照屬性的值執(zhí)行更新或刪除時，外鍵表中相應(yīng)記錄的參照屬性的值置為默認(rèn)值。

4 外鍵選項功能的實現(xiàn)

（1）CASCADE級聯(lián)規(guī)則實現(xiàn)

在S（s#，sname，d#）中對外鍵設(shè)置了on update on delete規(guī)則：

foreign key（d#） references ?D（d#） on update cascade ?on delete cascade

假如院系表D中的某個系修改了信息，那么在S表中屬于該系學(xué)生的信息一并被修改;假如刪除了D表中的某個系，則在S表中該系的學(xué)生信息一并被刪除了，自動修改或刪除子表數(shù)據(jù)。這樣的聯(lián)動效應(yīng)使得系統(tǒng)的性能更好，這就是外鍵的作用，保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性、完整性。

（2）NO ACTION或RESTRICT規(guī)則實現(xiàn)

在S（s#，sname，d#）中對外鍵設(shè)置了no action規(guī)則：

foreign key（d#） references ?D（d#） on update no action on delete no action

當(dāng)在S表中設(shè)置外鍵取值為No Action或者Restrict時，則當(dāng)在主鍵表D中修改或刪除一條系的記錄時，系統(tǒng)首先檢查該記錄在外鍵表S中是否有對應(yīng)記錄，如果有學(xué)生在該系，則不允許修改或刪除（即外鍵表約束主鍵表）。

（3）SET NULL規(guī)則實現(xiàn)

在S（s#，sname，d#）中對外鍵設(shè)置了set null規(guī)則：

foreign key（d#） references ?D（d#） on update set null on delete set null

當(dāng)取值為Set Null時，則當(dāng)在主鍵表D中修改或刪除一條系的記錄時，首先檢查該記錄在S表中是否有對應(yīng)外鍵，如果有則將S表中對應(yīng)的記錄的系的值（外鍵值）設(shè)置為null。這里也是外鍵表約束主鍵表，不過這就要求該外鍵允許取null。

（4）SET DEFAULT規(guī)則實現(xiàn)

在S（s#，sname，d#）中對外鍵設(shè)置了set default

foreign key（d#） references ?D（d#） on update set default on delete set default

當(dāng)取值為Set Default時，則當(dāng)在主鍵表D中修改或刪除一條系的記錄時，首先檢查該記錄在S表中是否有對應(yīng)外鍵，如果有則將S表中對應(yīng)的記錄的系的值（外鍵值）設(shè)置為默認(rèn)值。

結(jié)束語

外鍵是用來控制數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)完整性的，阻止非法數(shù)據(jù)的存入，減少數(shù)據(jù)庫冗余性，避免了臟數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，保證數(shù)據(jù)一致性有很大作用。外鍵是數(shù)據(jù)庫一級的一個完整性約束，是參照完整性的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)方式.

參考文獻(xiàn)

[1]劉亞軍，數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用[M]清華大學(xué)出版社：北京 2020.7

[1]萬常選，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理與設(shè)計（第3版）[M]清華大學(xué)出版社：2018.1