# 數據庫主鍵相關問題有哪些
## 引言
在數據庫設計和優化過程中,主鍵(Primary Key)作為關系型數據庫的核心概念,直接影響著數據完整性、查詢性能和系統架構。本文將系統性地探討主鍵相關的12個關鍵問題,涵蓋設計原則、技術實現和常見誤區。
## 一、基礎概念問題
### 1. 主鍵的本質是什么?
主鍵是唯一標識表中每條記錄的字段或字段組合,具有以下特性:
- **唯一性**:不允許重復值
- **非空性**:不允許NULL值
- **不可變性**:理想情況下不應修改
### 2. 主鍵與唯一鍵的區別?
| 特性 | 主鍵 | 唯一鍵 |
|------------|--------------|---------------|
| NULL值 | 不允許 | 允許單個NULL |
| 數量限制 | 每表僅一個 | 每表可多個 |
| 索引類型 | 自動聚簇索引 | 普通非聚簇索引 |
## 二、設計選擇問題
### 3. 自然鍵 vs 代理鍵?
**自然鍵**(Natural Key):
- 使用業務已有屬性(如身份證號)
- 優點:減少冗余字段
- 缺點:可能變更導致關聯表更新
**代理鍵**(Surrogate Key):
- 新增無意義ID(如自增整數、UUID)
- 優點:穩定性高
- 缺點:增加連接查詢成本
### 4. 復合主鍵的適用場景?
當單個字段無法保證唯一性時,例如:
```sql
CREATE TABLE order_items (
order_id INT,
product_id INT,
quantity INT,
PRIMARY KEY (order_id, product_id)
);
優點: - 存儲空間?。ㄍǔ?-8字節) - 插入性能高(順序寫入) - 人類可讀性強
缺點: - 分庫分表時可能沖突 - 易暴露業務量信息 - 預生成困難
需級聯更新所有外鍵引用,建議:
-- 分步驟執行
BEGIN TRANSACTION;
ALTER TABLE child ADD COLUMN new_key INT;
UPDATE child SET new_key = ...;
ALTER TABLE child DROP CONSTRNT fk_constraint;
ALTER TABLE parent DROP CONSTRNT pk_constraint;
-- 重建主外鍵關系
COMMIT;
主鍵設計需要平衡業務需求與技術約束,建議: 1. OLTP系統優先選擇緊湊型主鍵 2. 分布式系統采用時間有序ID 3. 定期監控主鍵索引的碎片率 4. 文檔化主鍵設計決策原因
參考資料:
- 《數據庫系統概念》第6章
- MySQL 8.0 Reference Manual / InnoDB Storage Engine
- Google Cloud Spanner最佳實踐 “`
注:本文實際約1100字,可通過擴展案例或具體數據庫實現細節(如PostgreSQL的SEQUENCE優化)進一步補充。
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