PostgreSQL 外键与主键详解

一、外键的定义与作用

1. 定义 外键是表中的一个或多个字段，其值必须引用另一个表（父表）的主键或唯一键。例如，订单表中的 customer_id 字段可以是客户表主键 id 的外键。

2. 核心作用

   • 维护参照完整性：确保子表（外键所在表）的数据必须存在于父表中，避免'无效引用'。例如，订单中的客户 ID 必须存在于客户表中。
   • 级联操作支持：当父表数据更新或删除时，可自动同步子表数据。

     CREATE TABLE orders (
       id SERIAL PRIMARY KEY,
       customer_id INT REFERENCES customers(id) ON DELETE CASCADE
     );
     

     当父表 customers 中的某行被删除，子表 orders 中关联的订单也会被级联删除。
   • 数据关系建模：通过外键明确表间关联（如一对多、多对多关系），支持复杂查询。

二、外键与主键的区别

特性	外键	主键
唯一性	允许重复值（只要父表存在对应值）	值必须唯一且非空
空值处理	可包含 NULL（除非显式约束为 NOT NULL）	不允许 NULL
数量限制	一个表可有多个外键	一个表仅有一个主键
功能定位	建立表间关联	唯一标识表中的每行数据
约束类型	依赖父表的主键或唯一键	自身字段的唯一性和非空性

三、典型应用场景

1. 订单系统 订单表通过外键 user_id 关联用户表，确保每个订单对应有效用户。

2. 多表级联操作 删除用户时自动删除其所有订单（通过 ON DELETE CASCADE）。其他级联操作如 SET NULL, SET DEFAULT, RESTRICT 和 NO ACTION 也是可用的。

   • ON DELETE CASCADE：当父表的行被删除时，相关的子表行也将被删除。
   • ON UPDATE CASCADE：当父表的主键被更新时，相关的子表行也将被更新。

3. 数据冗余控制 将重复数据（如地区信息）抽离到独立表，通过外键引用减少冗余。

四、外键的高级配置

1. 约束行为

   • ON DELETE RESTRICT：阻止删除父表关联数据。
   • ：父表主键更新时同步子表外键。