外键是InnoDB强制的引用检查机制，要求字段类型严格兼容、显式建索引，支持ON DELETE/UPDATE行为控制，非银弹，需权衡一致性、性能与架构演进。

外键本质是强制的“引用检查”

外键不是语法糖，也不是可有可无的装饰——它是 MySQL（仅 InnoDB）对“某条记录是否真的存在另一张表里”做的实时校验。比如 orders.user_id 设为外键指向 users.id，那插入 orders 时若填了个不存在的 user_id，MySQL 直接报错：Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails。这不是靠程序逻辑兜底，而是数据库层的硬性拦截。

• 它只在 InnoDB 表生效，MyISAM 完全无视外键定义（即使你写了也不会报错，但也不起作用）
• 外键列必须显式建索引（ALTER TABLE orders ADD INDEX idx_user_id (user_id)），否则建外键会失败 —— 即使字段名和主键一样，也不会自动索引
• 两边字段类型必须严格兼容：比如 INT 和 TINYINT UNSIGNED 不行，BIGINT 和 INT 也不行；字符集、排序规则也得一致

ON DELETE / ON UPDATE 不是可选项，是行为开关

外键不加 ON DELETE 或 ON UPDATE，就等于只开了“禁止非法插入”，但没管“父记录变了怎么办”。常见取值有：

• RESTRICT（默认）：删/改父记录前，先查子表有没有引用，有就直接拒绝
• CASCADE：父删，子自动删；父改主键值，子外键值跟着改（慎用！尤其改主键在生产环境几乎从不发生）
• SET NULL：要求外键列允许 NULL；父删/改后，子表对应外键字段设为 NULL
• NO ACTION：和 RESTRICT 在 MySQL 中行为一致，语义上更偏向“由应用决定”，但实际仍是拒绝

举个真实场景：用户注销时想保留订单历史但断开归属，应设 ON DELETE SET NULL；而删除产品时连带清空库存记录，才用 CASCADE。别图省事全写 CASCADE，一个误删可能级联干掉几十张表的数据。

外键不是银弹，它和性能、迁移、ORM 都有摩擦

启用外键意味着每次 INSERT/UPDATE/DELETE 都要多一次关联表的索引查找和锁检查。高并发写入场景下，外键约束可能成为瓶颈，尤其是跨分片或大表 JOIN 的外键。

• 数据迁移或导入时，常因外键约束失败：先关约束 SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0，导入完再开（但务必确认数据逻辑自洽）
• 很多 ORM（如 Django、Laravel Eloquent）默认不依赖外键做关系维护，而是靠代码层 join 和验证；这时外键反而成了部署负担，容易被忽略或漏建
• 分库分表、读写分离架构下，外键跨物理库根本不可用，此时必须退回到应用层一致性保障

ALTER TABLE orders
ADD CONSTRAINT fk_orders_user_id
FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)
ON DELETE SET NULL
ON UPDATE RESTRICT;

外键和主键、索引的关系常被混淆

主键一定是唯一 + 非空 + 自动建聚簇索引；外键只是普通字段，它本身不保证唯一、不强制非空（除非你额外加 NOT NULL），且必须手动建索引。很多人以为“加了外键就自动索引了”，结果上线后 JOIN 慢得离谱，explain 一看 type: ALL —— 就是因为忘了给外键列加索引。

• 一对多关系中，外键在“多”的那张表上（如 orders.user_id）
• 一对一关系中，外键可放任一边，但通常放在“附属表”上，并加 UNIQUE 约束
• 多对多必须拆成三张表，中间关联表的两个字段分别作为外键，各自索引