文：阿蜜果

日期：2011-10-16

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1、 何謂數(shù)據(jù)庫主鍵

數(shù)據(jù)庫主鍵是指表中一個列或列的組合，其值能唯一地標(biāo)識表中的每一行。這樣的一列或多列稱為表的主鍵，通過它可強(qiáng)制表的實體完整性。當(dāng)創(chuàng)建或更改表時可通過定義 PRIMARY KEY 約束來創(chuàng)建主鍵。一個表只能有一個 PRIMARY KEY 約束，而且 PRIMARY KEY 約束中的列不能接受空值。由于 PRIMARY KEY 約束確保唯一數(shù)據(jù)，所以經(jīng)常用來定義標(biāo)識列。

1.1 主鍵的作用

主鍵的主要作用如下：

（1）保證實體的完整性；

（2）加快數(shù)據(jù)庫的操作速度；

（3） 在表中添加新記錄時，數(shù)據(jù)庫會自動檢查新記錄的主鍵值，不允許該值與其他記錄的主鍵值重復(fù)；

（4) 數(shù)據(jù)庫自動按主鍵值的順序顯示表中的記錄。如果沒有定義主鍵，則按輸入記錄的順序顯示表中的記錄。

1.2 主鍵的特點

（1）唯一性：一個表中只能有一個主鍵。如果在其他字段上建立主鍵，則原來的主鍵就會取消。

（2）非空性：主鍵的值不可重復(fù)，也不可為空；

（3）必要性：在有些數(shù)據(jù)庫中，雖然主鍵不是必需的，但最好為每個表都設(shè)置一個主鍵，不管是單主鍵還是復(fù)合主鍵。它存在代表著表結(jié)構(gòu)的完整性，表的記錄必須得有唯一區(qū)分的字段，主鍵主要是用于其他表的外鍵關(guān)聯(lián)，以及本記錄的修改與刪除；

（4）無意義性：在開發(fā)過程中，讀者可能會看到將一些表使用有意義的字段表示主鍵，例如“用戶登錄信息表”將“登錄名”（英文名）作為主鍵，“訂單表”中將“訂單編號”作為主鍵，如此設(shè)計主鍵一般都是沒什么問題，因為將這些主鍵基本不具有“意義更改”的可能性。但是，也有一些例外的情況，例如“訂單表”需要支持需求“訂單可以作廢，并重新生成訂單，而且訂單號要保持原訂單號一致”，那將“訂單編號”作為主鍵就滿足不了要求了。因此讀者在使用具有實際意義的字段作為主鍵時，需要考慮是否存在這種可能性。

2、 主鍵的創(chuàng)建和更改

  在MySQL中，創(chuàng)建時指定某字段為主鍵的舉例如下：

create table article (
id int(4) primary key not null auto_increment,
name varchar(100) not null,
author varchar(32) not null,
publishTime datetime default NULL
);

  標(biāo)示為主鍵的字段需要使用“primary key”標(biāo)識。

若要刪除某個表中之前的主鍵，并設(shè)置另外一個字段作為主鍵，參考語句如下：

ALTER TABLE 表名 DROP PRIMARY KEY, ADD PRIMARY KEY (新的主鍵字段);

主鍵可以在執(zhí)行create table操作時，在字段的后面使用“primary key”指定，也可以不位于字段后面，例如如下語句：

create table ss_schedule
(
    schedulekey            varchar(30) not null,
    schedulename           varchar(255),
    updatekey              varchar(30),
    primary key (schedulekey)
);

 3、 主鍵的選擇以及優(yōu)缺點比較

3.1 自增主鍵

       這種方式是使用數(shù)據(jù)庫提供的自增數(shù)值型字段作為自增主鍵，它的優(yōu)點是：

（1）數(shù)據(jù)庫自動編號，速度快，而且是增量增長，按順序存放，對于檢索非常有利；

（2）數(shù)字型，占用空間小，易排序，在程序中傳遞也方便；

（3）如果通過非系統(tǒng)增加記錄時，可以不用指定該字段，不用擔(dān)心主鍵重復(fù)問題。

其實它的缺點也就是來自其優(yōu)點，缺點如下：

（1）因為自動增長，在手動要插入指定ID的記錄時會顯得麻煩，尤其是當(dāng)系統(tǒng)與其它系統(tǒng)集成時，需要數(shù)據(jù)導(dǎo)入時，很難保證原系統(tǒng)的ID不發(fā)生主鍵沖突（前提是老系統(tǒng)也是數(shù)字型的）。特別是在新系統(tǒng)上線時，新舊系統(tǒng)并行存在，并且是異庫異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫的情況下，需要雙向同步時，自增主鍵將是你的噩夢；

（2）在系統(tǒng)集成或割接時，如果新舊系統(tǒng)主鍵不同是數(shù)字型就會導(dǎo)致修改主鍵數(shù)據(jù)類型，這也會導(dǎo)致其它有外鍵關(guān)聯(lián)的表的修改，后果同樣很嚴(yán)重；

（3）若系統(tǒng)也是數(shù)字型的，在導(dǎo)入時，為了區(qū)分新老數(shù)據(jù)，可能想在老數(shù)據(jù)主鍵前統(tǒng)一加一個字符標(biāo)識（例如“o”，old）來表示這是老數(shù)據(jù)，那么自動增長的數(shù)字型又面臨一個挑戰(zhàn)。

MySQL（auto_increment）、SQL Server（IDENTITY）、Informix、Oracle（首先創(chuàng)建自增序列，接著為自增主鍵的表創(chuàng)建插入時的觸發(fā)器，給自增主鍵ID賦值）等數(shù)據(jù)庫都支持這種自增主鍵，這種主鍵在各種系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，但是如果考慮到有新舊系統(tǒng)并存等問題，為了避免不必要的麻煩，使用自增主鍵要三思。

3.2 max+1主鍵

由于增主鍵存在的缺點，所以有些開發(fā)人員就采用自己生成同樣是數(shù)字型的的主鍵，但不是系統(tǒng)自動生成的。具體的方式是：在INSERT時，讀取主鍵ID的Max值后，加1，這種方法可以避免自動編號的問題，但是也存在各種缺點：

（1）效率問題：如果記錄非常大的話，那么Max()也會影響效率的；

（2）并發(fā)性問題：如果同時有兩人讀到相同的Max后，加一后插入的ID值會重復(fù)。

基于這些明顯的缺點，筆者不提倡使用此種方式。

3.3 自制+1主鍵

考慮max+1的效率后，有的開發(fā)人員采用自制加1，也就是建一個特別的表，字段為：表名、當(dāng)前序列值。這樣在往表中插入值時，先從此表中找到相應(yīng)表的最大值后加一，進(jìn)行插入，但也可能會存在并發(fā)處理，但是開發(fā)人員可以采用lock線程的方式來避免：在生成此值的時，先Lock，取到值以后，再unLock出來，這樣不會有兩人同時生成了。這比max+1的速度要快多了。

就算解決了并發(fā)的問題，但此種方式同樣存在致命的缺點：

（1）在與其他系統(tǒng)集成時，脫離了系統(tǒng)中的生成方法后，很麻煩保證自制表中的最大值與導(dǎo)入后的保持一致。

因為此種還需要創(chuàng)建新表，比較麻煩，因此筆者也不推薦此種方式。

3.4 具有實際意義的主鍵

         有些表可以使用具有實際意義的主鍵，但這種表為數(shù)不多，因為要保證該字段長久的具有行記錄唯一的特點，如若有可能變成該表中的非唯一字段，那它就不適合將其變成主鍵。

         筆者建議有些表可以使用具有實際意義的主鍵，例如“用戶信息表”的“用戶登錄名”字段基本都是唯一的，而且?guī)缀醪豢赡茏兂梢粋€登錄名對應(yīng)兩條記錄，因此可以使用其作為主鍵。另外，例如“一號通用戶信息表”中，“一號通號碼”肯定是唯一的，因此也可作為主鍵。

3.5 GUID主鍵

目前一個比較好的主鍵是采用GUID（Globally Unique Identifier，全球唯一標(biāo)識符），GUID的特點如下：

（1）   在空間上和時間上具有唯一性，保證同一時間不同地方產(chǎn)生的數(shù)字不同；

（2）   世界上的任何兩臺計算機(jī)都不會生成重復(fù)的GUID值；

（3）   需要GUID的時候，可以完全由算法自動生成，不需要一個權(quán)威機(jī)構(gòu)來管理；

（4）   GUID的長度固定，并且相對而言較短小，非常適合于排序、標(biāo)識和存儲。

可以將GUID主鍵定義為字符型，但值由GUID生成，GUID是可以自動生成，也可以程序生成，而且鍵值不可能重復(fù)，可以解決系統(tǒng)集成問題，幾個系統(tǒng)的GUID值導(dǎo)到一起時，也不會發(fā)生重復(fù)，就算有“o”老數(shù)據(jù)也可以區(qū)分，而且效率很高。在SQL里也可以使用 NewID()生成。主要優(yōu)點是：

（1）同 IDENTITY 列相比，uniqueidentifier 列可以通過 NewID() 函數(shù)提前得知新增加行的ID，為應(yīng)用程序的后續(xù)處理提供很大方便；

（2）便于數(shù)據(jù)庫移植，其它數(shù)據(jù)庫中并不一定具有 IDENTITY 列，而 GUID列可以作為字符型列轉(zhuǎn)換到其它數(shù)據(jù)庫中，同時將應(yīng)用程序中產(chǎn)生的GUID值存入數(shù)據(jù)庫，它不會對原有數(shù)據(jù)帶來影響。

缺點是：

（1）GUID值較長，不容易記憶和輸入，而且這個值是隨機(jī)、無順序的。

（2）GUID的值有16個字節(jié)，與其它諸如 4 字節(jié)的整數(shù)相比要相對大一些。這意味著如果在數(shù)據(jù)庫中使用 uniqueidentifier 鍵，可能會帶來兩方面的消極影響：存儲空間增大、索引時間較慢。

基于上面的分析，使用GUID的利大于弊，筆者推薦可以采用此種方式。

3.6 自制唯一字符型主鍵

         為了系統(tǒng)集成等的方便，筆者建議將主鍵定義成字符型，可以使用GUID作為主鍵，也可以定義一個字符型的主鍵字段，但是它的值使用變成編程指定。該種方式的優(yōu)點是：

（1）在異庫異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的情況下，若舊系統(tǒng)這些表的主鍵ID是自增的（數(shù)值型），而新系統(tǒng)生成的主鍵是比較長的字符串型（例如15位），那樣舊系統(tǒng)生成或之前的舊數(shù)據(jù)同步到新系統(tǒng)時，都不會沖突。

這種方式的缺點是：

（1）       需要程序能生成定長的唯一字符串，例如：當(dāng)前時間+自動機(jī)號+進(jìn)程ID+……；

（2）       由第三方系統(tǒng)生成或手動生成該主鍵時，處理比較麻煩。

3.7 總結(jié)

         在上面幾種主鍵中，較為常用的是“3.1 自增主鍵”和“3.5 GUID主鍵”，當(dāng)在有些特殊的表和某些特定情況中，也可以采用“3.4 具有實際意義的主鍵”和“3.6 自制唯一的字符型主鍵”。

4、 參考文檔

（1）《主鍵設(shè)計用什么字段類型比較好》：

http://www.th7.cn/Article/bc/de/200902/20090220080511.html

（2）《主關(guān)鍵字_百度百科》：

http://baike.baidu.com/view/68068.htm

（3）《GUID_百度百科》：

http://baike.baidu.com/view/185358.htm