SQL Server之主码：数据挖掘之路-猿码集

1. 什么是主码

在数据库设计中，主码是指能够唯一标识一条记录的一列或一组列，也称为主键。每个表都应该有主码，主码确保数据的唯一性，简化数据管理，提高数据库的查询效率。

主码有以下几个特点：

唯一性：每条记录的主码值都是唯一的。

不可为空：主码列的值不能为空。

稳定性：主码在记录生命周期内不可更改，否则会导致数据混乱。

下面我们使用SQL Server来创建一个包含主码的表：


CREATE TABLE Students
(
    StudentID int PRIMARY KEY, -- 主码
    StudentName varchar(50) NOT NULL,
    Gender varchar(10) NOT NULL,
    Age int NOT NULL,
    Class varchar(20) NOT NULL
)

2. 如何选择主码

2.1 单列主码

单列主码通常选择一列具有唯一性且不能为空的列作为主码。常见的单列主码选择包括：

自增长列：使用IDENTITY列作为主码，每插入一条记录，数据库自动给该列赋值，确保主码的唯一性。

日期时间列：使用日期时间列作为主码，例如订单号等。

业务相关列：使用与业务相关的列作为主码，例如社保号、身份证号等。

如果不存在合适的列作为主码，则可以使用GUID作为主码。


CREATE TABLE Orders
(
    OrderID uniqueidentifier PRIMARY KEY DEFAULT newid(), -- GUID作为主码
    CustomerID int NOT NULL,
    OrderDate datetime NOT NULL,
    TotalMoney decimal(18, 2) NOT NULL,
    Remarks varchar(200) NULL
)

2.2 组合主码

组合主码是使用多个列一起作为主码，也称为复合主键。使用组合主码可以更精确地确定一个记录的唯一性。

常见的组合主码选择包括：

两个或多个业务相关列

表示多对多关系的关联表，如学生-课程关系表


CREATE TABLE Student_Course
(
    StudentID int NOT NULL,
    CourseID int NOT NULL,
    PRIMARY KEY(StudentID, CourseID), -- 组合主码
    CONSTRAINT Student_Course_FK1 FOREIGN KEY (StudentID) REFERENCES Students(StudentID),
    CONSTRAINT Student_Course_FK2 FOREIGN KEY (CourseID) REFERENCES Courses(CourseID)
)

3. 如何优化主码

选择一个合适的主码是数据库设计的重要部分，良好的主码设计可以提高数据库的查询效率。下面介绍优化主码的方法：

3.1 主码数据类型选择

合理的主码数据类型可以提高数据库的查询效率。一般来说，主码数据类型应该尽量小，例如使用tinyint代替int，使用char代替varchar，这样可以减少数据库存储空间，提高查询效率。


CREATE TABLE Users
(
    UserID tinyint PRIMARY KEY,
    UserName char(20) NOT NULL,
    Password varchar(50) NOT NULL
)

3.2 避免使用联合主码

如果没有必要，应该避免使用联合主码。联合主码需要同时查询多个列，查询效率相对较低。如果要使用联合主码，建议使用较短的数据类型作为联合主码，例如使用char(10)代替varchar(50)。

3.3 不要使用随机主码

随机主码可以确保唯一性，但是会影响查询效率，因为数据库不会缓存随机主码的索引，每次查询都需要从磁盘读取数据。如果必须使用随机主码，则建议使用SEQUENCE或NEWID()。


CREATE TABLE Products
(
    ProductID int PRIMARY KEY DEFAULT NEXT VALUE FOR ProductID_seq, -- 使用SEQUENCE作为主码
    ProductName varchar(50) NOT NULL,
    Price decimal(18, 2) NOT NULL,
    Quantity int NOT NULL
)

3.4 主码自增长

如果使用自增长列作为主码，则建议设置主码自增长，这样可以减少主码的维护成本，提高查询效率。


CREATE TABLE Customers
(
    CustomerID int PRIMARY KEY IDENTITY(1,1), -- 自增长主码
    CompanyName varchar(50) NOT NULL,
    ContactName varchar(50) NULL,
    ContactTitle varchar(50) NULL,
    Address varchar(100) NULL
)

4. 主码的局限性

虽然主码可以确保数据的唯一性，但是主码的局限性也比较明显，下面介绍主码的一些局限性：

4.1 主码不适合查询

主码一般是用来确保数据唯一性的，而不是用来查询数据的。如果需要频繁查询数据，则需要使用索引来优化查询效率。

4.2 主码难以扩展

如果需要在主码中添加新的列，会涉及到大量的数据迁移和维护工作，很难满足业务的快速变化。

4.3 主码不支持分布式

主码通常是由单个数据库管理的，如果需要分布式架构，则需要将主码分散到不同的数据库中。

5. 总结

主码在数据库设计中起着非常重要的作用，每个表都应该有主码。选择主码时需要考虑数据唯一性、空值情况、稳定性等因素，优化主码可以提高数据库的查询效率。

SQL Server之主码：数据挖掘之路