Как создать первичные и внешние ключи MySQL

В этой инструкции рассказываем про первичный и внешний ключи SQL, зачем они нужны и как их создать различными способами.

Введение

Работа современных приложений и сложных сайтов, которыми мы привыкли пользоваться, невозможна без баз данных. Поэтому правильно настроенные БД важны для приложения не меньше, чем их дизайн и код, который с этой базой взаимодействует. Работа современных реляционных баз данных сложно представить без корректно настроенных первичных и внешних ключей. В этой инструкции мы подробно разберем создание этих ключей MySQL, расскажем для чего они нужны и как их использовать.

Что такое первичный и внешний ключи и зачем они нужны

Начнем рассмотрение данного вопроса с двух самых главных элементов: первичного и внешнего ключей.

Первичный ключ или primary key

Первичный ключ — особенное поле в SQL-таблице, которое позволяет однозначно идентифицировать каждую запись в ней. Как правило, эти поля используются для хранения уникальных идентификаторов объектов, которые перечислены в таблице, например, это может быть ID клиента или товара.
Первичный ключ имеет несколько свойств:

каждая запись в таком поле должна быть уникальной;
запись в поле не должна быть пустой;
в одной таблице может быть только один ключ (существуют также составные ключи, которые могут включать в себя несколько полей, однако в этой статье мы не будем их рассматривать).

Внешний ключ или foreign key

Внешний ключ нужен для того, чтобы связать две разные SQL-таблицы между собой. Внешний ключ таблицы должен соответствует значению первичного ключа таблицы, с которой он связан. Это помогает сохранять согласованность базы данных путем обеспечения так называемой «ссылочной целостности» (referential integrity).

Давайте рассмотрим все это на примере простой базы данных. Для начала нам понадобится создать базу данных. Заходим в MySQL и создаем базу данных, в которой будут храниться записи о книгах в библиотеке:


    create database slcbookshelf;

Так как дальше мы будем работать с этой базой, вводим команду:


    use slcbookshelf;

И создаем таблицу, в которой будут храниться записи о книгах в библиотеке:


    CREATE TABLE books (
book_id INT NOT NULL,
book_name VARCHAR(255) NOT NULL,
book_category VARCHAR(255));

Создание первичного ключа при создании таблицы и с помощью ALTER TABLE

В созданной выше таблице ни одно из полей не является первичным ключом. Увидеть это мы можем, выполнив команду:


    DESC books;

Вывод команды будет выглядеть следующим образом:


    mysql> DESC books;
+---------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field     	| Type     	| Null | Key | Default | Extra |
+---------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| book_id   	| int      	| NO   | 	| NULL	|   	|
| book_name 	| varchar(255) | NO   | 	| NULL	|   	|
| book_category | varchar(255) | YES  | 	| NULL	|   	|
+---------------+--------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

Первичный ключ при создании таблицы

Вы можете также создать его при создании таблицы, добавив в команду для создания таблицы следующую запись:


    PRIMARY KEY (book_id)

В таком случае поле book_id после создания таблицы будет являться первичным ключом для таблицы books.

Создание первичного ключа при помощи ALTER TABLE

Если таблица уже создана, а первичный ключ в ней не указан, вы можете создать ключевое поле, с помощью команды ALTER TABLE. Команда ALTER TABLE помогает изменять уже существующие столбцы, удалять их или добавлять новые. Чтобы определить первичный ключ в поле book_id, выполните команду:


    ALTER TABLE books
ADD PRIMARY KEY (book_id);

Проверяем:
mysql> DESC books;
+---------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field     	| Type     	| Null | Key | Default | Extra |
+---------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| book_id   	| int      	| NO   | PRI | NULL	|   	|
| book_name 	| varchar(255) | NO   | 	| NULL	|   	|
| book_category | varchar(255) | YES  | 	| NULL	|   	|
+---------------+--------------+------+-----+---------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

Установка внешнего ключа MySQL при создании таблицы и с помощью ALTER TABLE

Предположим, у нас есть еще одна таблица под названием authors, которую нам необходимо связать с текущей таблицей books с помощью внешнего ключа author_id.

Внешний ключ при создании таблицы

Для того, чтобы привязать к таблице внешний ключ сразу при создании таблицы, вам необходимо дополнить запрос, которым вы создаете таблицу следующей записью:


    FOREIGN KEY (author_id) REFERENCES authors(author_id)

В итоге запрос, которым создается такая таблица будет выглядеть следующим образом:


    CREATE TABLE books (
book_id INT NOT NULL,
book_name VARCHAR(255) NOT NULL,
book_category VARCHAR(255),
FOREIGN KEY (author_id) REFERENCES authors(author_id));

Создание внешнего ключа при помощи ALTER TABLE

Если вам нужно определить поле уже созданной таблицы в качестве внешнего ключа, вы можете воспользоваться командой ALTER TABLE и создать внешний ключ в таблице командой:


    ALTER TABLE books ADD FOREIGN KEY (author_id) REFERENCES authors(author_id);

Сценарии использования внешнего ключа

Внешний ключ является очень важным и мощным инструментом в работе современных баз данных. С помощью внешнего ключа, например, вы можете настроить параметры, которые зададут действия при удалении или обновлении строки в таблице, настроить каскадное удаление или запретить изменять строку в таблице. Давайте рассмотрим на примерах.

Каскадное удаление или CASCADE

Каскадное удаление позволит вам одновременно удалить строки из главной таблицы, а вместе с ними удалить все связанные строки в других таблицах. Задается каскадное удаление таким запросом:


    CREATE TABLE Orders(
Id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
CustomerId INT,
CreatedAt Date,
FOREIGN KEY (CustomerId) REFERENCES Customers (Id) ON DELETE CASCADE);

Аналогично работает метод ON UPDATE CASCADE. При попытке изменить значение, записанное в поле первичного ключа, изменение будет применено к внешнему ключу, связанному с данным полем. Этот метод используется крайне редко, так как первичные ключи практически не являются изменяемыми полями.

RESTRICT

Опция RESTRICT позволяет отклонять все запросы на изменение или удаление строк в главной таблице при условии, что в связанной таблице также имеются строки. Задается данное ограничение следующим запросом:


    CREATE TABLE Orders(
Id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
Customer_Id INT,
CreatedAt Date,
FOREIGN KEY (Customer_Id) REFERENCES Customers (Id) ON DELETE RESTRICT);

Заключение

В данной статье мы рассмотрели что такое первичный и внешний ключи SQL, зачем они нужны и как их создать различными способами: при создании таблицы или при помощи ALTER TABLE. Также мы рассмотрели несколько сценариев использования внешнего ключа для управления таблицами.

Базы данных