MySQL支持外键(foreign key)，外键允许跨表交叉引用相关数据，另外外键约束能够保证相关数据的一致性。一个外键关系通常包括一个父表和一个子表。父表包含原始的字段数据，子表引用父表中该字段的数据，外键约束定义在子表上。

1. 外键定义的语法

通常在create table和alter table语句中定义外键约束，基本语法如下：

[CONSTRAINT [symbol]] FOREIGN KEY
    [index_name] (col_name, ...)
    REFERENCES tbl_name (col_name,...)
    [ON DELETE reference_option]
    [ON UPDATE reference_option]

reference_option:
    RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION | SET DEFAULT

CONSTRAINT symbol 为外键约束名称，如果没有定义，InnoDB表会自动生成一个名称，这个名称在数据库里面必须唯一。

ON DELETE、ON UPDATE表示事件触发时的动作，可设置值为：

• CASCADE，更新或者删除父表记录时，子表中的相应记录同步更新或者删除。由级联更新或者删除导致的子表记录修改，不会触发子表的触发器执行。
• SET NULL，更新或者删除父表记录时，子表中的相应记录字段设置为NULL，前提是子表中相应字段不能定义为NOT NULL。
• RESTRICT，有外键关系约束时，拒绝父表记录的更新和删除操作。
• NO ACTION，无动作，实际功能与RESTRICT相同。
• SET DEFAULT，仅仅解析器能识别，实际功能未实现。

2. 级联更新和级联删除

当父表对外键关联的字段进行update、delete操作时，子表对应的字段值也会同步变化，称之为级联更新或者级联删除。当外键定义时，设置 referential action 为CASCADE即可实现级联更新与删除。

示例：
foreign key(parent_id) references parent(id) on update cascade

foreign key(parent_id) references parent(id) on delete cascade

foreign key(parent_id) references parent(id) on update cascade on delete cascade

3. 外键约束案例

3.1 外键约束字段值

# 创建父表
create table parent(id int, primary key(id));

# 创建子表
create table child(id int, parent_id int, 
foreign key(parent_id) references parent(id), 
primary key(id));

子表child会自动在parent_id字段上加上索引。往子表插入数据或者更新数据时，parent_id字段值必须为父表parent中已经存在的值，否则会报错。如下：

Cannot add or update a child row: a foreign key 
constraint fails (`db`.`child`, CONSTRAINT `child_ibfk_1` 
FOREIGN KEY (`parent_id`) REFERENCES `parent` (`id`))

删除父表中有外键约束的记录时，也会报错，如下：

 Cannot delete or update a parent row: a foreign key 
constraint fails (`db`.`child`, CONSTRAINT `child_ibfk_1` 
FOREIGN KEY (`parent_id`) REFERENCES `parent` (`id`))

3.2 外键级联更新

# 创建父表
create table parent(id int, primary key(id));

# 创建子表
create table child(id int, parent_id int, 
foreign key(parent_id) references parent(id) 
on update cascade, 
primary key(id));

更新父表parent的id字段值，那么子表字段parent_id中相应的值也会同步更新。

3.3 外键级联删除

# 创建父表
create table parent(id int, primary key(id));

# 创建子表
create table child(id int, parent_id int, 
foreign key(parent_id) references parent(id) 
on delete cascade, 
primary key(id));

删除父表parent的某个id字段值的记录，那么子表字段parent_id中相应值的记录也会同步删除。

3.4 删除外键

alter table child drop foreign key child_ibfk_1;

3.5 创建外键

alter table child add foreign key(parent_id) references parent(id);

4. 外键约束的条件和限制

1. 父表和子表必须为同一种存储引擎，且不能定义为临时表。
2. 创建外键约束需要有REFERENCES权限。
3. 外键约束中使用的字段必须有相似的数据类型，整型的大小必须相同，有无符号也必须相同。字符串类型的长度可以不相同，但是字符集和校验规则必须相同。
4. 外键约束的两个字段可以在同一个表中，但是不能是同一个字段。
5. 外键约束的字段上必须要有索引，以便加快外键检查，如果引用表上的外键字段没有索引的话，MySQL会自动创建一个索引。
6. 不支持外键字段上的前缀索引，blob和text字段不能用于外键。
7. InnoDB表外键约束不支持分区。
8. 一个有外键约束的表不能修改其存储引擎。
9. 外键约束不能引用虚拟字段。

5. 禁用外键检查

MySQL通过变量 foreign_key_checks 来开启或者禁用外键检查，这个变量作用范围可以是全局，也可以是会话级别。有些场景，禁用外键检查是非常有用的，比如：

1. 删除一个有外键约束引用的表。
2. 以不同的顺序重新加载表，比如使用mysqldump导出的表，顺序与外键约束的依赖顺序不一致时，先禁用外键检查，等待表导入完成后，再打开外键检查。
3. 执行load data操作时，关闭外键检查，提高性能。
4. 在一个有外键约束的表上执行alter table改表。
5. 删除一个外键约束依赖的索引。
6. 创建一个外键约束，引用的表字段暂时还不存在。

参考资料：

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/create-table-foreign-keys.html