La correcta identificación de los registros dentro de una base de datos es fundamental para su integridad y eficiencia. En este contexto, las llaves primarias juegan un papel crucial al asegurar la unicidad y la correcta referenciación de la información.
¿Qué es una Llave Primaria?
Llave primaria, clave primaria o primary key es aquel campo (o conjunto de ellos) que identifica de manera única los registros dentro de una tabla.
Con sólo conocer el valor de la clave primaria para un determinado registro será suficiente para identificarlo de manera única.
Esta es una característica asociada a las tablas, es decir, cada tabla tendrá su llave primaria para que cada tabla tenga una manera inequívoca de hacer referencia a todos y cada uno de los registros que contienen.
En una tabla donde puedan existir dos registros exactamente iguales (todos los campos tienen los mismos valores) de qué manera se podría eliminar solo uno de ellos o cambiarlo… sería imposible.
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Por eso en la Regla 1 de las Reglas de Codd se establece que todo valor es «direccionable» nombrando la tabla y la llave primaria de la tabla.
Características Esenciales de las Llaves Primarias
- No deben repetirse.
- SINo deben tener null.
- SISolo puede existir una sola clave primaria simple o compuesta por tablas.
- SITodas las tablas deben tener claves primaria.
Llaves Candidatas: La Base de las Llaves Primarias
Una clave candidata es un campo, o una combinación de campos, que identifican de manera única un registro de una tabla.
El objetivo de una clave primaria o candidata es que uno o varios atributos, pueda obtener el valor de las demás columnas.
En pocas palabras es preguntarte… ¿Cual columna/atributo me permite identificar los valores de las demás columnas?
Ojo estoy simplificando muchoo la explicación de claves candidatas, en casos mas complejos se obtienen de manera mas teórica y menos intuición.
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Tener todas esas claves candidatas no quiere decir que todas sean claves primarias viables.
Selección de la Llave Primaria Ideal
Encontar cuál será la llave primaria de una tabla es una tarea muy sencilla, si se detectarron previamente las llaves candidatas, ya que lo que se tiene que hacer es escoger, de todas las llaves candidatas, la mejor.
La definición de una llave primaria puede cambiar entonces a «la mejor de las llaves candidatas«.
Para determinar la mejor clave candidata, se considera principalmente la longitud:
- La más corta. Si existen varias llaves candidatas (una de 3 campos, una de 2 campos y otra de un solo campo) se escogerá aquella que esté formada por el menor número de campos.
NOTA: es una composición donde solo busco ejemplificar de manera sencilla, la estructura de la clave compuesta.
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Declaración de Llaves Primarias en Bases de Datos
Una vez que se detectó la llave primaria ¿cómo le hacemos saber eso a la base de datos para que se asegure que no habrá valores repetidos?
Se deberá configurar la tabla para definir el campo o campos que serán la llave primaria.
Esto se puede hacer al momento de la creación de la tabla o posteriormente.
Claves Foráneas e Integridad Referencial
Es un hecho que las claves juegan un papel muy importante no sólo en MySQL, sino en cualquier base de datos relacional.
Las claves foráneas son fundamentales para establecer relaciones entre tablas y mantener la coherencia de los datos.
Una clave foránea es simplemente un campo en una tabla que se corresponde con la clave primaria de otra tabla.
Porque las claves foráneas son las claves primarias de otras entidades que nos permiten relacionarlas.
La ubicación de la clave foránea puede varias dependiendo del tipo de relación.
Definición de 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.
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.
Cuando en una base de datos se da una situación como esta: "Hay dos registros en la tabla cliente, pero existen 3 id_cliente distintos en la tabla venta", se dice que se tiene una integridad referencial pobre (pueden existir otra clase de problemas de integridad).
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".
Implementación de Restricciones de Clave Foránea en MySQL (InnoDB)
Estrictamente hablando, para que un campo sea una clave foránea, éste necesita ser definido como tal al momento de crear una tabla.
A partir de la versión 3.23.43b, se pueden definir restricciones de claves foráneas con el uso de tablas InnoDB.
Consideraciones al Declarar Claves Foráneas
- Indexación: 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.
- Tipos de Datos: 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.
- Errores Comunes: 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.
- Modificación de Restricciones: 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.
- Precaución con ALTER TABLE: 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.
- Mejores Prácticas de Carga: 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.
Gestión de la Integridad de Datos con Restricciones de Clave Foránea
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.
Manejo de Inserciones
El hecho es que MySQL no nos permite insertar este registro, ya que el cliente cuyo id_cliente es 3 no existe. La restricción de clave foránea asegura que nuestros datos mantienen su integridad.
Manejo de Eliminaciones
Sin embargo, ¿qué sucede cuando eliminamos algún registro?
Debido a nuestra restricción de clave foránea, MySQL no permite que eliminemos el registro de cliente cuyo id_cliente es 3, ya que se hace referencia a éste en la tabla venta. De nuevo, se mantiene la integridad de nuestros datos.
Eliminación de Restricciones de Clave Foránea
No podemos sólo eliminar una restricción de clave foránea como si fuera un índice ordinario.
Para eliminar la clave foránea se tiene que especificar el ID que ha sido generado y asignado internamente por MySQL a la clave foránea.
Acciones en Cascada (ON DELETE)
Con las restricciones de clave foránea podemos eliminar un registro de la tabla cliente y a la vez eliminar un registro de la tabla venta usando sólo una sentencia DELETE. Esto es llamado eliminación en cascada, en donde todos los registros relacionados son eliminados de acuerdo a las relaciones de clave foránea.
Una alternativa es no eliminar los registros relacionados, y poner el valor de la clave foránea a NULL (asumiendo que el campo puede tener un valor nulo).
En nuestro caso, no podemos poner el valor de nuestra clave foránea id_cliente en la tabla venta, ya que se ha definido como NOT NULL.
- ON DELETE RESTRICT: Es la acción predeterminada, y no permite una eliminación si existe un registro asociado, como se mostró en el ejemplo anterior.
- ON DELETE CASCADE: Si se especifica ON DELETE CASCADE, y una fila en la tabla padre es eliminada, entonces se eliminarán las filas de la tabla hijo cuya clave foránea sea igual al valor de la clave referenciada en la tabla padre.
- ON DELETE SET NULL: Si se especifica ON DELETE SET NULL, las filas en la tabla hijo son actualizadas automáticamente poniendo en las columnas de la clave foránea el valor NULL.