外键约束通过维护相关表之间的参照完整性来确保数据库的一致性。外键是一个表中的一个或一组列，它引用另一个表的主键。启用外键约束后，数据库系统会自动检查外键列中插入或更新的任何值是否与被引用主键列中的现有值匹配。例如，在电子商务数据库中，orders 表可能有一个 customer_id 列，引用 customers 表中的 id 列。如果没有外键约束，就可能创建不存在的客户订单，导致数据无效。通过强制执行外键约束，数据库会阻止此类无效条目，确保每个订单都链接到有效的客户。
外键还处理更新和删除操作以保持一致性。例如，如果从 customers 表中删除了一个客户，外键规则会确定其相关订单会发生什么。常见的操作包括 CASCADE（删除所有关联订单）、SET NULL（将 customer_id 设置为 null）或 RESTRICT（如果存在订单则阻止删除）。假设配置了 ON DELETE CASCADE：删除客户会自动移除其订单，防止孤立记录。类似地，如果客户的主键被更新（例如，修正了 ID 错误），带有 ON UPDATE CASCADE 的外键会将新 ID 传播到所有关联订单。这些规则确保即使数据发生变化，关系也能保持有效，减少手动清理和错误。
在数据库层面强制执行外键比仅仅依赖应用逻辑更可靠。应用程序可能存在错误、有多个入口点，或者完全绕过检查（例如，直接访问数据库）。数据库级约束充当安全网，无论数据如何修改，都能保证一致性。例如，即使开发人员忘记在 API 端点中添加检查，数据库也会拒绝无效的 customer_id 条目。这种集中式强制执行简化了维护，并降低了数据静默损坏的风险。通过将参照检查直接集成到数据库模式中，外键提供了一种健壮的、与系统无关的方法，以确保数据关系随时间保持有效。