关系型数据库：主键知识

向右看齐 2022-12-11 07:29 168阅读 0赞

在关系数据库中，一张表中的每一行数据被称为一条记录。一条记录就是由多个字段组成的。例如，`students`表的两行记录：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>id</th> 
   <th>class_id</th> 
   <th>name</th> 
   <th>gender</th> 
   <th>score</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
   <td>小明</td> 
   <td>M</td> 
   <td>90</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>1</td> 
   <td>小红</td> 
   <td>F</td> 
   <td>95</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

每一条记录都包含若干定义好的字段。同一个表的所有记录都有相同的字段定义。

对于关系表，有个很重要的约束，就是任意两条记录不能重复。不能重复不是指两条记录不完全相同，而是指能够通过某个字段唯一区分出不同的记录，这个字段被称为*主键*。

例如，假设我们把`name`字段作为主键，那么通过名字`小明`或`小红`就能唯一确定一条记录。但是，这么设定，就没法存储同名的同学了，因为插入相同主键的两条记录是不被允许的。

对主键的要求，最关键的一点是：记录一旦插入到表中，主键最好不要再修改，因为主键是用来唯一定位记录的，修改了主键，会造成一系列的影响。

由于主键的作用十分重要，如何选取主键会对业务开发产生重要影响。如果我们以学生的身份证号作为主键，似乎能唯一定位记录。然而，身份证号也是一种业务场景，如果身份证号升位了，或者需要变更，作为主键，不得不修改的时候，就会对业务产生严重影响。

所以，选取主键的一个基本原则是：不使用任何业务相关的字段作为主键。

因此，身份证号、手机号、邮箱地址这些看上去可以唯一的字段，均*不可*用作主键。

作为主键最好是完全业务无关的字段，我们一般把这个字段命名为`id`。常见的可作为`id`字段的类型有：

1.  自增整数类型：数据库会在插入数据时自动为每一条记录分配一个自增整数，这样我们就完全不用担心主键重复，也不用自己预先生成主键；
2.  全局唯一GUID类型：使用一种全局唯一的字符串作为主键，类似`8f55d96b-8acc-4636-8cb8-76bf8abc2f57`。GUID算法通过网卡MAC地址、时间戳和随机数保证任意计算机在任意时间生成的字符串都是不同的，大部分编程语言都内置了GUID算法，可以自己预算出主键。

对于大部分应用来说，通常自增类型的主键就能满足需求。我们在`students`表中定义的主键也是`BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT`类型。

如果使用INT自增类型，那么当一张表的记录数超过2147483647（约21亿）时，会达到上限而出错。使用BIGINT自增类型则可以最多约922亿亿条记录。

### 联合主键 ###

关系数据库实际上还允许通过多个字段唯一标识记录，即两个或更多的字段都设置为主键，这种主键被称为联合主键。

对于联合主键，允许一列有重复，只要不是所有主键列都重复即可：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>id_num</th> 
   <th>id_type</th> 
   <th>other columns...</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>A</td> 
   <td>...</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>A</td> 
   <td>...</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>B</td> 
   <td>...</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

如果我们把上述表的`id_num`和`id_type`这两列作为联合主键，那么上面的3条记录都是允许的，因为没有两列主键组合起来是相同的。

没有必要的情况下，我们尽量不使用联合主键，因为它给关系表带来了复杂度的上升。

### 小结 ###

主键是关系表中记录的唯一标识。主键的选取非常重要：主键不要带有业务含义，而应该使用BIGINT自增或者GUID类型。主键也不应该允许`NULL`。

可以使用多个列作为联合主键，但联合主键并不常用。