Bases Datos 4

Integridad referencial en MySQL

* Claves foráneas e integridad referencial

Claves foráneas e integridad referencial

Podemos decir de manera simple que integridad referencial significa que cuando un registro en una tabla haga referencia a un registro en otra tabla, el registro correspondiente debe existir. Por ejemplo, consideremos la relación entre una tabla cliente y una tabla venta.

+------------+ +-------------+

| cliente | | venta |

+------------+ +-------------+

| id_cliente | | id_factura |

| nombre | | id_cliente |

+------------+ | cantidad |

+-------------+

Para poder establecer una relación entre dos tablas, es necesario asignar un campo en común a las dos tablas. Para este ejemplo, el campo id_cliente existe tanto en la tabla cliente como en la tabla venta. La mayoría de las veces, este campo en común debe ser una clave primaria en alguna de las tablas. Vamos a insertar algunos datos en estas tablas.

Tabla cliente

+------------+--------------+

| id_cliente | nombre |

+------------+--------------+

| 1 | Juan penas |

| 2 | Pepe el Toro |

+------------+--------------+

Tabla venta

+------------+------------+----------+

| id_factura | id_cliente | cantidad |

+------------+------------+----------+

| 1 | 1 | 23 |

| 2 | 3 | 39 |

| 3 | 2 | 81 |

+------------+------------+----------+

Hay dos registros en la tabla cliente, pero existen 3 id_cliente distintos en la tabla venta. Habíamos dicho que las dos tablas se relacionan con el campo id_cliente, por lo tanto, podemos decir que Juan Penas tiene una cantidad de 23, y Pepe el Toro 81, sin embargo, no hay un nombre que se corresponda con el id_cliente 3.

Las relaciones de claves foráneas se describen como relaciones padre/hijo (en nuestro ejemplo, cliente es el padre y venta es el hijo), y se dice que un registro es huérfano cuando su padre ya no existe.

Cuando en una base de datos se da una situación como esta, se dice que se tiene una integridad referencial pobre (pueden existir otra clase de problemas de integridad). Generalmente esto va ligado a un mal diseño, y puede generar otro tipo de problemas en la base de datos, por lo tanto debemos evitar esta situación siempre que sea posible.

En el pasado, MySQL no se esforzaba en evitar este tipo de situaciones, y la responsabilidad pasaba a la aplicación. Para muchos desarrolladores, esta no era una situación del todo grata, y por lo tanto no se consideraba a MySQL para ser usado en sistemas "serios". Por supuesto, esta fue una de las cosas más solicitadas en las anteriores versiones de MySQL; que se tuviera soporte para claves foráneas, para que MySQL mantenga la integridad referencial de los datos.

Una clave foránea es simplemente un campo en una tabla que se corresponde con la clave primaria de otra tabla. Para este ejemplo, el campo id_cliente en la tabla venta es la clave foránea. Nótese que este campo se corresponde con el campo id_cliente en la tabla cliente, en dónde este campo es la clave primaria.

Las claves foráneas tienen que ver precisamente con la integridad referencial, lo que significa que si una clave foránea contiene un valor, ese valor se refiere a un registro existente en la tabla relacionada.

Claves foráneas en MySQL

Estrictamente hablando, para que un campo sea una clave foránea, éste necesita ser definido como tal al momento de crear una tabla. Se pueden definir claves foráneas en cualquier tipo de tabla de MySQL, pero únicamente tienen sentido cuando se usan tablas del tipo InnoDB.

A partir de la versión 3.23.43b, se pueden definir restricciones de claves foráneas con el uso de tablas InnoDB. InnoDB es el primer tipo de tabla que permite definir estas restricciones para garantizar la integridad de los datos.

Para trabajar con claves foráneas, necesitamos hacer lo siguiente:

* Crear ambas tablas del tipo InnoDB.

* Usar la sintaxis FOREIGN KEY(campo_fk) REFERENCES nombre_tabla (nombre_campo)

* Crear un índice en el campo que ha sido declarado clave foránea.

InnoDB no crea de manera automática índices en las claves foráneas o en las claves referenciadas, así que debemos crearlos de manera explícita. Los índices son necesarios para que la verificación de las claves foráneas sea más rápida. A continuación se muestra como definir las dos tablas de ejemplo con una clave foránea.

CREATE TABLE cliente

(

id_cliente INT NOT NULL,

nombre VARCHAR(30),

PRIMARY KEY (id_cliente)

) TYPE = INNODB;

CREATE TABLE venta

(

id_factura INT NOT NULL,

id_cliente INT NOT NULL,

cantidad INT,

PRIMARY KEY(id_factura),

INDEX (id_cliente),

FOREIGN KEY (id_cliente) REFERENCES cliente(id_cliente)

) TYPE = INNODB;

La sintaxis completa de una restricción de clave foránea es la siguiente:

[CONSTRAINT símbolo] FOREIGN KEY (nombre_columna, ...)

REFERENCES nombre_tabla (nombre_columna, ...)

[ON DELETE {CASCADE | SET NULL | NO ACTION

| RESTRICT}]

[ON UPDATE {CASCADE | SET NULL | NO ACTION

| RESTRICT}]

Las columnas correspondientes en la clave foránea y en la clave referenciada deben tener tipos de datos similares para que puedan ser comparadas sin la necesidad de hacer una conversión de tipos. El tamaño y el signo de los tipos enteros debe ser el mismo. En las columnas de tipo caracter, el tamaño no tiene que ser el mismo necesariamente.

Si MySQL da un error cuyo número es el 1005 al momento de ejecutar una sentencia CREATE TABLE, y el mensaje de error se refiere al número 150, la creación de la tabla falló porque la restricción de la clave foránea no se hizo de la manera adecuada. De la misma manera, si falla una sentencia ALTER TABLE y se hace referencia al error número 150, esto significa que la definición de la restricción de la clave foránea no se hizo adecuadamente. A partir de la versión 4.0.13 de MySQL, se puede usar la sentencia SHOW INNODB STATUS para ver una explicación detallada del último error que se generó en relación a la definición de una clave foránea.

Si en una tabla, un registro contiene una clave foránea con un valor NULO, significa que no existe niguna relación con otra tabla.

A partir de la versión 3.23.50, se pueden agregar restricciones de clave foránea a una tabla con el uso de la sentencia ALTER TABLE. La sintaxis es:

ALTER TABLE nombre_tabla ADD [CONSTRAINT símbolo] FOREIGN KEY(...)

REFERENCES otra_tabla(...) [acciones_ON_DELETE][acciones_ON_UPDATE]

Por ejemplo, la creación de la clave foránea en la tabla venta que se mostró anteriormente pudo haberse hecho de la siguiente manera con el uso de una sentencia ALTER TABLE:

CREATE TABLE venta

(

id_factura INT NOT NULL,

id_cliente INT NOT NULL,

cantidad INT,

PRIMARY KEY(id_factura),

INDEX (id_cliente)

) TYPE = INNODB;

ALTER TABLE venta ADD FOREIGN KEY(id_cliente) REFERENCES cliente(id_cliente);

En las versiones 3.23.50 y menores no deben usarse las sentencias ALTER TABLE o CREATE INDEX en tablas que ya tienen definidas restricciones de claves foráneas o bien, que son referenciadas en restricciones de claves foráneas: cualquier sentencia ALTER TABLE elimina todas las restricciones de claves foráneas definidas para la tabla.

No debe usarse una sentencia ALTER TABLE en una tabla que está siendo referenciada, si se quiere modificar el esquema de la tabla, se recomienda eliminar la tabla y volverla a crear con el nuevo esquema. Cuando MySQL hace un ALTER TABLE, puede que use de manera interna un RENAME TABLE, y por lo tanto, se confundan las restricciones de clave foránea que se refieren a la tabla. Esta restricción aplica también en el caso de la sentencia CREATE INDEX, ya que MySQL la procesa como un ALTER TABLE.

Cuando se ejecute un script para cargar registros en una base de datos, es recomendable agregar las restricciones de claves foráneas vía un ALTER TABLE. De esta manera no se tiene el problema de cargar los registros en las tablas de acuerdo a un orden lógico (las tablas referenciadas deberían ir primero).

Inserción de registros con claves foráneas

La integridad referencial se puede comprometer básicamente en tres situaciones: cuando se está insertando un nuevo registro, cuando se está eliminando un registro, y cuando se está actualizando un registro. La restricción de clave foránea que hemos definido se asegura que cuando un nuevo registro sea creado en la tabla venta, éste debe tener su correspondiente registro en la tabla cliente.

Una vez que hemos creado las tablas, vamos a insertar algunos datos que nos sirvan para demostrar algunos conceptos importantes:

mysql> INSERT INTO cliente VALUES(1,'Juan Penas');

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