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什么是外键？

两张表有关联关系，才会涉及外键的概念。举个例子，有两张表；

1）学生表（学生 id、学生姓名）

CREATE TABLE `student` (
  `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '学生id',
  `name` varchar(256)  NOT NULL COMMENT '学生姓名',
   PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='学生表';

2）成绩表（成绩 id、学生 id，分数），对于成绩表来说，学生 id 就是外键

CREATE TABLE `score` (
  `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '成绩 id',
  `student_id` bigint(20) unsigned NOT NULL COMMENT '学生id',
  `score` int(20) unsigned NOT NULL COMMENT '分数'
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `student_id` (`student_id`),
  CONSTRAINT `fk_student_id` FOREIGN KEY (`student_id`) REFERENCES `student` (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='成绩表';

如上，我们通过 foreign key ... references ... 来定义外键，将当前表的字段关联到另一张表的某个字段。

外键和主键一样，都是一种约束，外键约束也称为引用约束或引用完整性约束）：

1. 外键列必须引用另一个表中的主键或唯一键列
2. 外键列必须满足引用完整性，也就是说，它们包含的值必须存在于被引用表的主键或唯一键列中

通俗来说：

1. 成绩表插入数据时，student_id 必须是学生表已存在的 id
2. 学生表删除/更新数据时，会自动删除/更新成绩表中引用 student.id 的数据（级联）

为什么不推荐使用外键？

阿里的开发手册中提到：

【强制】不得使用外键与级联，一切外键概念必须在应用层解决。

定义外键之后，数据库的每次操作都需要去检查外键约束。对于插入来说，影响了插入速度；对于更新来说，级联更新是强阻塞，存在数据库更新风暴（Database Update Storm）的风险。

所谓 Database Update Storm，指的是在高并发环境下，多个客户端同时对数据库进行大量的更新操作，存在锁竞争问题甚至死锁，从而导致数据库性能急剧下降或完全崩溃。

另外，当数据量非常大的时候，常见手段是分库分表，但外键通常难以跨越不同数据库来建立联系，数据的一致性更难维护。

因此，外键与级联并不适合分布式、高并发集群，但单机低并发业务可以考虑使用外键保证一致性和完整性。