Cizí klíč (foreign key)

Příklady z praxe

1. 01

   Objednávka musí patřit existujícímu zákazníkovi

   E-shop ukládá objednávky do tabulky orders a zákazníky do tabulky customers. Cizí klíč zabrání tomu, aby se do databáze dostala objednávka s neexistujícím zákazníkem. Chyba se projeví už při zápisu, takže aplikace nemusí neplatný vztah hledat až později v reportech.

   CREATE TABLE customers (
     id BIGINT PRIMARY KEY,
     email TEXT NOT NULL UNIQUE
   );
   
   CREATE TABLE orders (
     id BIGINT PRIMARY KEY,
     customer_id BIGINT NOT NULL REFERENCES customers(id),
     created_at TIMESTAMP NOT NULL
   );
   
   -- Selže, pokud zákazník s id 42 neexistuje.
   INSERT INTO orders (id, customer_id, created_at)
   VALUES (1001, 42, CURRENT_TIMESTAMP);

2. 02

   Komentáře se smažou spolu s článkem

   Redakční systém má články a komentáře. Pokud administrátor smaže článek, komentáře bez článku by nedávaly smysl, proto cizí klíč používá kaskádové mazání. Databáze provede úklid konzistentně v rámci stejné operace.

   CREATE TABLE articles (
     id BIGINT PRIMARY KEY,
     title TEXT NOT NULL
   );
   
   CREATE TABLE comments (
     id BIGINT PRIMARY KEY,
     article_id BIGINT NOT NULL,
     body TEXT NOT NULL,
     FOREIGN KEY (article_id)
       REFERENCES articles(id)
       ON DELETE CASCADE
   );
   
   DELETE FROM articles WHERE id = 10;
   -- Databáze smaže i komentáře k článku 10.

Časté omyly

MýtusCizí klíč je jen sloupec s názvem něco_id.

Ve skutečnostiCizí klíč není pouhá konvence pojmenování. Skutečný cizí klíč je databázové omezení, které databáze vynucuje při zápisu, změně a mazání dat.

MýtusCizí klíč automaticky smaže související záznamy.

Ve skutečnostiCizí klíč sám o sobě obvykle smazání rodiče spíš zablokuje. Kaskádové mazání nastane jen tehdy, když je ve schématu výslovně nastavené například pomocí ON DELETE CASCADE.

MýtusCizí klíče se v moderních aplikacích nepoužívají, protože kontrolu řeší ORM.

Ve skutečnostiORM může kontrolovat vztahy v aplikační vrstvě, ale databázové omezení chrání data i při ručních opravách, migracích, více aplikacích nad stejnou databází a chybách v kódu.

Časté dotazy

Musí být cizí klíč vždy indexovaný?

Cizí klíč nemusí být v každé databázi automaticky indexovaný na straně potomka. Index je ale často prakticky nutný, protože zrychluje joiny, mazání rodičovských řádků i kontroly závislostí. Bez indexu může databáze při změně rodiče procházet velkou tabulku potomků. Správná volba závisí na velikosti tabulky, četnosti zápisů a dotazech, které vztah používají.

Může cizí klíč obsahovat hodnotu NULL?

Cizí klíč může obsahovat NULL, pokud sloupec nebo některý sloupec ve vztahu není označený jako NOT NULL a databázový systém takové schéma dovoluje. Hodnota NULL obvykle znamená, že vztah není vyplněný, ne že odkaz míří na konkrétní rodičovský řádek. Povinný vztah proto nestačí vyjádřit samotným cizím klíčem, ale vyžaduje také NOT NULL.

Proč vložení řádku selže kvůli cizímu klíči?

Cizí klíč brání vložení řádku tehdy, když hodnota odkazu neodpovídá žádnému povolenému rodičovskému klíči. Častou příčinou je špatné pořadí importu dat: potomek se vkládá dřív než rodič. Další možností je chyba v mapování identifikátorů, odkaz do jiné databázové instance nebo pokus uložit prázdnou hodnotu do povinného vztahu.

Kdy dává smysl odložená kontrola cizího klíče?

Cizí klíč se někdy u hromadných importů nebo složitých transakcí vyhodnocuje odloženě, pokud to databázový systém podporuje. Odložená kontrola dovolí dočasný stav, který je během transakce neúplný, ale na konci musí být konzistentní. Tento přístup se hodí například při cyklických vztazích nebo obnově záloh, neměl by však zakrývat trvalé chyby v datovém modelu.

Zdroje

1. SQLite Foreign Key Support(otevře se v novém okně)SQLite Consortium
2. PostgreSQL: Documentation: 18: 5.5. Constraints(otevře se v novém okně)PostgreSQL Global Development Group
3. Primary and foreign key constraints(otevře se v novém okně)Microsoft
4. Foreign key(otevře se v novém okně)Wikipedia

Související pojmy

• ORMORM je vrstva softwaru, která mapuje objekty v aplikaci na tabulky a vztahy v relační databázi. Umožňuje pracovat s daty přes třídy, entity a metody místo ručního skládání SQL pro každý dotaz, ale zároveň přidává abstrakci, jejíž chování, výkon a transakce musí vývojář chápat.
• JOINJOIN je operace v SQL, která skládá řádky ze dvou nebo více tabulek podle zadané podmínky, typicky podle shody primárního a cizího klíče. Umožňuje číst normalizovaná data jako jeden výsledek, ale může měnit počet řádků i výkon dotazu.
• Primární klíčPrimární klíč je databázové omezení, které jednoznačně identifikuje každý řádek tabulky a nedovolí prázdnou ani duplicitní hodnotu. Slouží jako stabilní adresa záznamu pro dotazy, vazby mezi tabulkami i kontroly integrity. V relačních databázích bývá tvořen jedním sloupcem nebo kombinací více sloupců.
• Databázová transakceDatabázová transakce je řízená skupina databázových operací, která se má provést jako jeden logický celek. Pokud se všechny kroky podaří, změny se potvrdí commitem; při chybě se vrátí rollbackem. Transakce chrání konzistenci dat hlavně při souběžných zápisech, výpadcích a více navazujících změnách.
• ACIDACID je sada čtyř vlastností databázové transakce: atomicity, consistency, isolation a durability. Zaručuje, že skupina zápisů proběhne jako jeden celek, neporuší definovaná pravidla databáze, nebude se nebezpečně míchat s jinými transakcemi a po potvrzení přežije pád systému, například při převodu peněz.
• Adaptive IconAdaptivní ikona je formát ikony aplikace na Androidu, který se místo jedné hotové bitmapy skládá z oddělených vrstev: pozadí a popředí. Systém výsledný tvar sám ořízne podle masky výrobce zařízení a může vrstvy animovat nebo přebarvit. Vývojář tak dodá jeden zdroj a launcher z něj vytvoří kruh, čtverec i squircle.
• Adresa v pamětiAdresa v paměti je číslo, kterým procesor jednoznačně označuje konkrétní buňku operační paměti, obvykle jeden bajt. Program pomocí adresy říká, odkud má data načíst nebo kam je zapsat. Adresy tvoří souvislý číselný rozsah, jehož velikost určuje šířka adresní sběrnice a architektura, typicky 32 nebo 64 bitů.
• AI agentAI agent je softwarový systém, který pomocí modelu umělé inteligence vnímá zadaný kontext, plánuje další kroky a samostatně volá nástroje nebo služby k dosažení cíle. Na rozdíl od jednorázového promptu udržuje stav úlohy, vyhodnocuje výsledky akcí a může opakovat postup, dokud nesplní zadání nebo nenarazí na limit.